Abstract The concept of Industry 4.0 is gaining more and more attention worldwide, where technologies related to the Internet of Things (IoT), Big Data (BD), and Cyber-Physical Systems (CPS) are combined to achieve a higher level of operational efficiency, productivity, and automatization. Although highlighting these benefits, smart factories also need to be sustainable and renewable in terms of energy. Estimations show that factory activities use about 35% of the entire global electricity supply, also producing about 20% of the total carbon emissions. In this context, this article analyzes the impact of energy on the scope of Industry 4.0. A systematic literature review was proposed exploring recent studies in smart manufacturing and energy consumption fields. The search was guided by research questions and based on PICOC (population, intervention, comparison, outcome, and context) criteria. A group of articles was selected and evaluated with the intent to answer the inquiries. As a result, more than 2,500 papers published over the past ten years have been revised. Besides, the most critical topics in the sector of energy consumption in smart factories were pointed out, through a reliable method of selection of articles. The contributions consist of identifying open questions and challenges in the area, in addition to proposing a novel taxonomy to reorganize initiatives that correlate the use of energy and the new requirements of the Industry 4.0. Moreover, this survey is a pioneer on detailing energy (consumption and harvesting) and the novel concerns in the Industry 4.0 (Radio Frequency technologies, IoT, CPS, Artificial Intelligence and Data Science).

中文翻译：

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从工业 4.0 的视角看能源：对关注点和挑战的系统文献回顾

摘要 工业4.0的概念在世界范围内越来越受到关注，物联网（IoT）、大数据（BD）和信息物理系统（CPS）相关技术相结合，以实现更高水平的运营效率、生产力和自动化。尽管强调了这些好处，智能工厂还需要在能源方面具有可持续性和可再生性。据估计，工厂活动使用了全球约 35% 的电力供应，也产生了约 20% 的碳排放总量。在此背景下，本文分析了能源对工业4.0范围的影响。提出了系统的文献综述，探讨了智能制造和能源消耗领域的最新研究。搜索以研究问题为指导，并基于 PICOC（人口、干预、比较、结果和背景）标准。选择并评估了一组文章，旨在回答询问。结果，对过去十年发表的2500多篇论文进行了修订。此外，通过可靠的文章选择方法，指出了智能工厂能耗领域中最关键的话题。贡献包括确定该领域的悬而未决的问题和挑战，此外还提出了一种新的分类法来重组与能源使用和工业 4.0 的新要求相关的举措。此外，这项调查是详细介绍能源（消耗和收集）和工业 4.0 中的新问题（射频技术、物联网、CPS、人工智能和数据科学）的先驱。和上下文）标准。选择并评估了一组文章，旨在回答询问。结果，对过去十年发表的2500多篇论文进行了修订。此外，通过可靠的文章选择方法，指出了智能工厂能耗领域中最关键的话题。贡献包括确定该领域的悬而未决的问题和挑战，此外还提出了一种新的分类法来重组与能源使用和工业 4.0 的新要求相关的举措。此外，这项调查是详细介绍能源（消耗和收集）和工业 4.0 中的新问题（射频技术、物联网、CPS、人工智能和数据科学）的先驱。和上下文）标准。选择并评估了一组文章，旨在回答询问。结果，对过去十年发表的2500多篇论文进行了修订。此外，通过可靠的文章选择方法，指出了智能工厂能耗领域中最关键的话题。贡献包括确定该领域的悬而未决的问题和挑战，此外还提出了一种新的分类法来重组与能源使用和工业 4.0 的新要求相关的举措。此外，这项调查是详细介绍能源（消耗和收集）和工业 4.0 中的新问题（射频技术、物联网、CPS、人工智能和数据科学）的先驱。选择并评估了一组文章，旨在回答询问。结果，对过去十年发表的2500多篇论文进行了修订。此外，通过可靠的文章选择方法，指出了智能工厂能耗领域中最关键的话题。贡献包括确定该领域的悬而未决的问题和挑战，此外还提出了一种新的分类法来重组与能源使用和工业 4.0 的新要求相关的举措。此外，这项调查是详细介绍能源（消耗和收集）和工业 4.0 中的新问题（射频技术、物联网、CPS、人工智能和数据科学）的先驱。选择并评估了一组文章，旨在回答询问。结果，对过去十年发表的2500多篇论文进行了修订。此外，通过可靠的文章选择方法，指出了智能工厂能耗领域中最关键的话题。贡献包括确定该领域的悬而未决的问题和挑战，此外还提出了一种新的分类法来重组与能源使用和工业 4.0 的新要求相关的举措。此外，这项调查是详细介绍能源（消耗和收集）和工业 4.0 中的新问题（射频技术、物联网、CPS、人工智能和数据科学）的先驱。近十年来发表的500篇论文已被修订。此外，通过可靠的文章选择方法，指出了智能工厂能耗领域中最关键的话题。贡献包括确定该领域的悬而未决的问题和挑战，此外还提出了一种新的分类法来重组与能源使用和工业 4.0 的新要求相关的举措。此外，这项调查是详细介绍能源（消耗和收集）和工业 4.0 中的新问题（射频技术、物联网、CPS、人工智能和数据科学）的先驱。近十年来发表的500篇论文已被修订。此外，通过可靠的文章选择方法，指出了智能工厂能耗领域中最关键的话题。贡献包括确定该领域的悬而未决的问题和挑战，此外还提出了一种新的分类法来重组与能源使用和工业 4.0 的新要求相关的举措。此外，这项调查是详细介绍能源（消耗和收集）和工业 4.0 中的新问题（射频技术、物联网、CPS、人工智能和数据科学）的先驱。通过可靠的文章选择方法。贡献包括确定该领域的悬而未决的问题和挑战，此外还提出了一种新的分类法来重组与能源使用和工业 4.0 的新要求相关的举措。此外，这项调查是详细介绍能源（消耗和收集）和工业 4.0 中的新问题（射频技术、物联网、CPS、人工智能和数据科学）的先驱。通过可靠的文章选择方法。贡献包括确定该领域的悬而未决的问题和挑战，此外还提出了一种新的分类法来重组与能源使用和工业 4.0 的新要求相关的举措。此外，这项调查是详细介绍能源（消耗和收集）和工业 4.0 中的新问题（射频技术、物联网、CPS、人工智能和数据科学）的先驱。