王改靜

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓬勃興起，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)深度融合的產(chǎn)物，不僅推動工業(yè)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈的重塑再造，也成為新工業(yè)革命的關(guān)鍵支撐和智能制造的重要基石。可以肯定地說，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)必將對未來工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生全方位、深層次、革命性的變革，《通信產(chǎn)業(yè)報》（“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”公號）記者特別策劃，開設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大講堂，整合業(yè)界權(quán)威觀點與資料，通過問答式，就業(yè)界關(guān)心工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)課題展開討論，促進(jìn)業(yè)界對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)認(rèn)知。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求是什么？

隨著工業(yè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的工業(yè)技術(shù)及生產(chǎn)方式已經(jīng)不能滿足人類日益增長的生活需求，工業(yè)業(yè)務(wù)產(chǎn)生了需求，所以就出現(xiàn)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念，將開發(fā)、全球化的網(wǎng)絡(luò)，將人、數(shù)據(jù)和機(jī)器連接起來，目標(biāo)就是升級那些關(guān)鍵的工業(yè)領(lǐng)域。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求可從工業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)兩個視角分析。

工業(yè)視角：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要表現(xiàn)為從生產(chǎn)系統(tǒng)到商業(yè)系統(tǒng)的智能化，由內(nèi)及外，生產(chǎn)系統(tǒng)自身通過采用信息通信技術(shù)，實現(xiàn)機(jī)器之間、機(jī)器與系統(tǒng)、企業(yè)上下游之間實時連接與智能交互，并帶動商業(yè)活動優(yōu)化。其業(yè)務(wù)需求包括面向工業(yè)體系各個層級的優(yōu)化，如泛在感知、實時監(jiān)測、精準(zhǔn)控制、數(shù)據(jù)集成、運營優(yōu)化、供應(yīng)鏈協(xié)同、需求匹配、服增值等業(yè)務(wù)需求。

互聯(lián)網(wǎng)視角：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要表現(xiàn)為商業(yè)系統(tǒng)變革牽引生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化，由外及內(nèi)，從營銷、服務(wù)、設(shè)計環(huán)節(jié)的互聯(lián)網(wǎng)新模式新生態(tài)帶動生產(chǎn)組織和制造模式的智能化變革。其業(yè)務(wù)需求包括基于互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)的精準(zhǔn)營銷、個性定制智能服務(wù)、眾包眾創(chuàng)、協(xié)同設(shè)計，柔性制造等。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)是什么？

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心是基于全面互聯(lián)而形成數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、安全，是工業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)兩個視角的共性基礎(chǔ)和支撐。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)整個體系包括三大體系，它們分別為：網(wǎng)絡(luò)體系、平臺體系和安全體系。

其中網(wǎng)絡(luò)體系是基礎(chǔ)：網(wǎng)絡(luò)體系可以實現(xiàn)工業(yè)全系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈全價值鏈的泛在深度互聯(lián)。網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)系統(tǒng)互聯(lián)和工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸交換的支撐基礎(chǔ)，包括網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)體系、標(biāo)識解析體系和應(yīng)用支撐體系，表現(xiàn)為通過泛在互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、健全適用的標(biāo)識解析體系，集中通用的應(yīng)用支撐體系，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)在生產(chǎn)系統(tǒng)各單元之間、生產(chǎn)系統(tǒng)與商業(yè)系統(tǒng)各主體之間的無縫傳遞。從而構(gòu)建新型的機(jī)器通信、設(shè)備有線與無線連接方式，支撐形成實時感知，協(xié)同交互的生產(chǎn)模式。

平臺體系是核心：平臺體系是實現(xiàn)工業(yè)智能化發(fā)展的核心載體，包括數(shù)據(jù)采集交換、集成處理、建模分析、決策優(yōu)化和反饋控制等功能模塊，表現(xiàn)為通過海量數(shù)據(jù)的采集交換、異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成處理、機(jī)器數(shù)據(jù)的邊緣計算、經(jīng)驗?zāi)Ｐ偷墓袒?、基于云的大?shù)據(jù)計算分析，實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場狀況、協(xié)作企業(yè)信息、市場用戶需求的精確計算和復(fù)雜分析。從而形成企業(yè)運營的管理決策以及機(jī)器運轉(zhuǎn)的控制指令，驅(qū)動從機(jī)器設(shè)備、運營管理到商業(yè)活動的智能和優(yōu)化。

安全體系是保障：安全體系是實現(xiàn)工業(yè)智能化的安全可信的保障，包括設(shè)備安全、網(wǎng)絡(luò)安全、控制安全、數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用安全和綜合安全管理。表現(xiàn)為通過涵蓋整個工業(yè)系統(tǒng)的安全管理體系，避免網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和系統(tǒng)軟件受到內(nèi)部和外部攻擊，降低企業(yè)數(shù)據(jù)被未經(jīng)授權(quán)訪問的風(fēng)險，確保數(shù)據(jù)傳輸與存儲的安全性，實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)和商業(yè)系統(tǒng)的全方位保護(hù)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)三大體系之間是什么關(guān)系？

三者之間的關(guān)系是相輔相成的?；诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)、平臺與安全，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將構(gòu)建面向工業(yè)智能化發(fā)展的三大優(yōu)化閉環(huán)。

一是面向機(jī)器設(shè)備運行優(yōu)化的閉環(huán)，核心是基于對機(jī)器操作數(shù)據(jù)、生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)的實時感知和邊緣計算。實現(xiàn)機(jī)器設(shè)備的動態(tài)優(yōu)化調(diào)整，構(gòu)建智能機(jī)器和柔性產(chǎn)線；

二是面向生產(chǎn)運營優(yōu)化的閉環(huán)，核心是基于信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)、制造執(zhí)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)、控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集成處理和大數(shù)據(jù)建模分析，實現(xiàn)生產(chǎn)運營的動態(tài)優(yōu)化調(diào)整，形成各種場景下的智能生產(chǎn)模式；

三是面向企業(yè)協(xié)同、用戶交互與產(chǎn)品服務(wù)優(yōu)化的閉環(huán)，核心是基于供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)、用戶需求數(shù)據(jù)、產(chǎn)品服務(wù)數(shù)據(jù)的綜合集成與分析，實現(xiàn)企業(yè)資源組織和商業(yè)活動的創(chuàng)新，形成網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個性化定制，服務(wù)化延伸等新模式。

為什么平臺體系是三大體系核心？

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是面向制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化需求，構(gòu)建起海量數(shù)據(jù)采集、匯集、分析的體系，是支撐制造源泛在連接、彈性供給、高效配置的載體。如果把平臺體系比作是人體的某個部分，它就是支配著人的一切生命活動的“大腦”。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可以說是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“操作系統(tǒng)”，因為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺連接的人、機(jī)、物的數(shù)量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于各種單個操作系統(tǒng)所連接的數(shù)量，其帶來的價值也將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這些操作系統(tǒng)。而且對于促進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”的融合發(fā)展具有重要的作用。

美德日中四國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的發(fā)展情況

從工業(yè)4.0研究院跟蹤全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r來看，美國、德國、日本和中國都相繼建立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的參考體系或標(biāo)準(zhǔn)體系，奠定了面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)架構(gòu)。

美國政府主導(dǎo)了先進(jìn)制造計劃和NNMI，但民營企業(yè)通用電氣（GE）主導(dǎo)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（IIC）更體現(xiàn)美國的企業(yè)家精神，似乎有接力美國互聯(lián)網(wǎng)之勢，再次展現(xiàn)了美國開放式創(chuàng)新的雄風(fēng)。可能有行業(yè)人士會提出看看官方的參考架構(gòu)，美國NIST也發(fā)布了一些標(biāo)準(zhǔn)化文件，但那只是標(biāo)準(zhǔn)化文件，不是參考架構(gòu)，這一點需要注意。美國IIC明確宣布不會做標(biāo)準(zhǔn)，但會根據(jù)聯(lián)盟成員需要推薦一些標(biāo)準(zhǔn)。

與美國不同，德國工業(yè)4.0平臺雖然原來是民間行業(yè)機(jī)構(gòu)，但后來上升為德國BMWi和BMBF（德國部委單位）管理的機(jī)構(gòu)了，也就是官方機(jī)構(gòu)了。毫無疑問，上升為官方機(jī)構(gòu)的德國工業(yè)4.0平臺既要做標(biāo)準(zhǔn)，也要發(fā)布參考架構(gòu)模型。

日本在2016年提出的工業(yè)價值鏈參考架構(gòu)（IVRA），延續(xù)之前IMS國家研究創(chuàng)新計劃的智能制造思想。雖然目前日本經(jīng)濟(jì)不夠景氣，但日本工業(yè)仍然是領(lǐng)先的，例如全球四大工業(yè)機(jī)器人公司的兩個都在日本，日本汽車企業(yè)也比較厲害，看著德國和美國紛紛提出了面向未來的新工業(yè)計劃，日本自然不甘寂寞，但這次非常小心翼翼，昔日高調(diào)推出IMS計劃最后退出該計劃的失敗陰影歷歷在目。

由于眾所周知的原因，中國目前至少有四個參考架構(gòu)體系：一是中國信通院發(fā)布的《中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)》（1.0版本）；二是工信部賽迪智庫關(guān)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)研究與分析；三是工信部四院（中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院）發(fā)布的《中國智能制造能力成熟度模型白皮書》（1.0版本）；四是工信部電子一所（中國兩化融合服務(wù)聯(lián)盟）發(fā)布的《兩化融合管理體系評估審核要點》。

在工業(yè)4.0時代，美德日中四個國家想必會加大在智能制造等方面的投入，目前四國所做的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)只是一個開始，它們爭奪的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)才是競爭的焦點。工業(yè)4.0研究院將持續(xù)關(guān)注四個主要工業(yè)國家的進(jìn)展，觀察其中蘊含的研究創(chuàng)新的機(jī)會，幫助中國制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級獲得成功。