趙敏

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從技術(shù)上說起源于幾十年前工業(yè)以太網(wǎng)和設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)，從術(shù)語上說由中國上海可魯軟件公司在2007年提出，從普及上說得力于美國GE公司的大力提倡與推動。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“第一性原理”，就是要廣泛地聯(lián)接各種機器設(shè)備和工業(yè)系統(tǒng)，由此而實現(xiàn)“聯(lián)接—管控—優(yōu)化—效益”的基本邏輯：由聯(lián)接而實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，由數(shù)據(jù)采集而實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時傳輸、設(shè)備實時監(jiān)測和設(shè)備行為的實時洞察，由此而有憑有據(jù)、精細(xì)化地進行工業(yè)資源的優(yōu)化配置，為企業(yè)提質(zhì)增效。采集分析海量數(shù)據(jù)，泛在聯(lián)接各種設(shè)備，優(yōu)化配置工業(yè)資源，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基本內(nèi)涵。全國大范圍、社會大尺度、跨行業(yè)大協(xié)作（“三大”）是業(yè)界對它的基本期待。

一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的兩個網(wǎng)絡(luò)主體

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)到底發(fā)端于何時、源于何處？業(yè)界并沒有統(tǒng)一的說法。

如果認(rèn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)源自工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，其源頭應(yīng)該是1999年誕生的物聯(lián)網(wǎng)。如果認(rèn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)源自工業(yè)以太網(wǎng)，其源頭應(yīng)是1969年誕生的PLC（可編程邏輯控制器）。

在1969年，科技與工業(yè)領(lǐng)域發(fā)生了很多彪炳史冊的事件，出現(xiàn)了影響全世界的UNIX操作系統(tǒng)、C語言、ARPANET（阿帕網(wǎng)）、IP協(xié)議、數(shù)據(jù)庫、PLC等新生事物。其中，PLC是工業(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線的源頭，而阿帕網(wǎng)是因特網(wǎng)的鼻祖。

（一）工業(yè)以太網(wǎng)

PLC的出現(xiàn)，將第二次工業(yè)革命中以傳統(tǒng)的繼電器控制設(shè)備的方式，變成了PLC的控制方式，因此德國人將PLC的誕生作為第三次工業(yè)革命的發(fā)端。

PLC在制造過程中至關(guān)重要。在工廠里，各種設(shè)備組合成生產(chǎn)線，按照指定的步驟、順序和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)產(chǎn)品加工和組裝過程的工藝特點，決定了每一道工序、每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都需要一個控制單元。因此，在PLC大量應(yīng)用的過程中，問題也隨之而來：這些PLC形成了各自分立/孤立的信息孤島，彼此之間的通信是個大問題，于是出現(xiàn)了CCR（集控中心）來集中管理。但是當(dāng)集中控制規(guī)模過大、單元過于集中時，如果某一個關(guān)鍵路徑出現(xiàn)問題，可能會導(dǎo)致較大一片控制區(qū)域癱瘓，于是又有了分布式控制方式。當(dāng)人們用導(dǎo)線把眾多的控制單元都聯(lián)接到一個網(wǎng)絡(luò)中后，各節(jié)點之間既能彼此正確通信，又不互相發(fā)生沖突，局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層功能就誕生了。

伴隨著工廠規(guī)模的擴大，需要控制的生產(chǎn)區(qū)域也不斷增大，車間的生產(chǎn)環(huán)境越來越復(fù)雜，需要控制的設(shè)備越來越多，聯(lián)接成本越來越高，當(dāng)數(shù)字通信傳輸技術(shù)替代了模擬信號之后，現(xiàn)場總線的基本形態(tài)就形成了。后來各種傳感器、執(zhí)行器不斷融入數(shù)字技術(shù)，它們之間的通信就逐漸演變成為局域網(wǎng)，從CCR轉(zhuǎn)變成DDC（直接數(shù)字控制），再逐漸進化成DCS（分布式控制系統(tǒng)）。

1973年，施樂帕洛阿爾托研究中心的羅伯特·梅特卡夫，即“梅特卡夫定律”提出者，給他的老板寫了一篇有關(guān)以太網(wǎng)潛力的備忘錄，提出了以太網(wǎng)概念。1976年，梅特卡夫與其助手戴維·包格思發(fā)表了一篇名為《以太網(wǎng)：局域計算機網(wǎng)絡(luò)的分布式包交換技術(shù)》的文章，正式提出了以太網(wǎng)和有關(guān)技術(shù)。

以太網(wǎng)解決方案有效地滿足了工業(yè)應(yīng)用對實時性能和耐用性的要求。當(dāng)在以太網(wǎng)協(xié)議中封裝了特殊的工業(yè)協(xié)議后，工業(yè)以太網(wǎng)就誕生了。

（二）工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)在1999年由麻省理工學(xué)院（MIT）教授凱文·阿仕頓最早實踐和命名，將諸如RFID芯片或傳感器加在物件上，然后接入互聯(lián)網(wǎng)。在2002年，物聯(lián)網(wǎng)用于工業(yè)領(lǐng)域，于是就有了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是在工業(yè)外部誕生的，隨后又快速滲透到工業(yè)領(lǐng)域的聯(lián)接機器設(shè)備的工業(yè)聯(lián)網(wǎng)解決方案。近些年，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)接范圍已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越并涵蓋了工業(yè)以太網(wǎng)的聯(lián)接范圍，讓工業(yè)以太網(wǎng)成為了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的子集。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵和定義還在發(fā)展變化中，業(yè)界不少企業(yè)、組織和專家認(rèn)為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)非常接近工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，甚至就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

工信部電子標(biāo)準(zhǔn)研究院認(rèn)為：“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是通過工業(yè)資源的網(wǎng)絡(luò)互連、數(shù)據(jù)互通和系統(tǒng)互操作，實現(xiàn)制造原料的靈活配置、制造過程的按需執(zhí)行、制造工藝的合理優(yōu)化和制造環(huán)境的快速適應(yīng)，達到資源的高效利用，從而構(gòu)建服務(wù)驅(qū)動型的新工業(yè)生態(tài)體系?！痹摱x把工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)看作是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一個最大子集。

迄今為止，國際產(chǎn)業(yè)組織或標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu)尚未給出工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的權(quán)威定義。

綜上所述，工業(yè)以太網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的鼻祖和源頭。工業(yè)以太網(wǎng)主要通過機器自帶的PLC上的通訊器來聯(lián)接機器，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)則通過傳感器、RFID來聯(lián)接設(shè)備和各種物件。這兩種聯(lián)接構(gòu)成了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)和主體，來聯(lián)接工業(yè)的“端（各種設(shè)備）”。由阿帕網(wǎng)發(fā)展起來的因特網(wǎng)構(gòu)成了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的補充，其主要用途是社交/消費互聯(lián)網(wǎng)，聯(lián)接各種電腦的“端”。

二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的三個基本特征

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基本特征可以概括為三句話：

（一）聯(lián)接工業(yè)要素

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所聯(lián)接的各種“終端”，都是工業(yè)界的各種要素，例如工業(yè)人士經(jīng)常說的“人、財、物”或者“人、機、料、法、環(huán)”，包括并不限于各種機器、設(shè)備、產(chǎn)線、物料、工藝、流程、設(shè)施、技能等。從企業(yè)邊界來說，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不僅聯(lián)接了企業(yè)內(nèi)（可以分布式）的各種資源和在制品，而且可以超出企業(yè)邊界，聯(lián)接各種高價值的在用品（例如汽車、工程機械、風(fēng)電/光伏設(shè)備等）。

（二）形成工業(yè)解決方案

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上，可以形成各種針對工業(yè)問題的解決方案，如產(chǎn)品研發(fā)改進、個性化定制、智能排產(chǎn)、精益生產(chǎn)、安全生產(chǎn)、預(yù)測式維護、節(jié)能減排等。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的范疇不宜盲目擴大。與工業(yè)無關(guān)的消費互聯(lián)網(wǎng)、消費物聯(lián)網(wǎng)等解決方案，不宜納入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案范疇。

（三）為工業(yè)主體服務(wù)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)源于工業(yè)，興于工業(yè)，也必須以工業(yè)為主體，服務(wù)于工業(yè)。建設(shè)工業(yè)強國，是中華民族偉大復(fù)興的基礎(chǔ)，國家之間的競爭，實際上是工業(yè)實力的競爭，是包括了各種工業(yè)產(chǎn)品（41個工業(yè)大類、207個中類、666個小類）以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（含工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、工業(yè)APP）和工業(yè)軟件的工業(yè)實力之間的競爭。

五、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的自身完善與融通發(fā)展

（一）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還是工業(yè)局域網(wǎng)

對于“互聯(lián)網(wǎng)”一詞，早期國家標(biāo)準(zhǔn)翻譯為因特網(wǎng)，源于其英文名internet的音譯，本意是“國際電腦互連網(wǎng)絡(luò)”。因此，國際、電腦、網(wǎng)絡(luò)，是它最重要的三個標(biāo)簽。

社交/消費互聯(lián)網(wǎng)早就是四通八達的國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)了，極少有兩個終端之間發(fā)生無法對話交換數(shù)據(jù)的事件;而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，目前還基本上是一個“工業(yè)局域網(wǎng)”，無論是哪一家的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，都是在相對有限的范圍內(nèi)、聯(lián)接一定數(shù)量的設(shè)備，主要看業(yè)務(wù)需求和自身拓展能力而定。有外聯(lián)需求且聯(lián)接能力強的平臺，已經(jīng)走出國門，聯(lián)接了大量境外設(shè)備;無外聯(lián)需求或聯(lián)接能力弱的平臺，以聯(lián)接本地設(shè)備為主?？傮w上，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還沒有發(fā)展到“國際互聯(lián)網(wǎng)”的聯(lián)接水平。因此，拓展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)接能力是首要問題。

（二）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)建設(shè)日漸重要

國內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺已經(jīng)有了數(shù)百家，但是這些工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺之間基本上都是各自為戰(zhàn)、互不相聯(lián)的“數(shù)據(jù)孤島”，每個“孤島”各自聯(lián)接了業(yè)內(nèi)一批客戶和開發(fā)者。先知先覺的平臺企業(yè)，開始注重工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)體系建設(shè)，盡量在延伸自己網(wǎng)絡(luò)上的各種“鏈”的觸角，在更多的領(lǐng)域、更大的范圍開疆拓土;而后知后覺的平臺企業(yè)，似乎還沒有建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系的概念。

未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與競爭，實際上是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系的競爭。唯有注重工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)體系建設(shè)，方能行穩(wěn)致遠(yuǎn)，做到可持續(xù)發(fā)展。

（三）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“扶貧”勢在必行

大企業(yè)通常不會選用別人的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺而自己開發(fā)，但是中小微企業(yè)不具備工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的開發(fā)能力，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的“貧困戶”，他們應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的問題，是一個工業(yè)領(lǐng)域的實實在在的“扶貧”問題。

談及工業(yè)轉(zhuǎn)型升級，如果只有大型企業(yè)成功地加入新基建，應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，那么中國的工業(yè)轉(zhuǎn)型升級最多完成了一半。只有中國的中小微企業(yè)也大部分上了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，才能說工業(yè)轉(zhuǎn)型升級走上了正軌。

目前，中小微企業(yè)只能選擇某一家的商用平臺，或者仰賴政府提供的工業(yè)云/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的公共服務(wù)平臺。因此，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的公共服務(wù)平臺建設(shè)就成了一個必須要解決、具有全局戰(zhàn)略意義的問題。

（四）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的互聯(lián)互通

絕大部分工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，不僅聯(lián)接工業(yè)終端的數(shù)量和能力不夠，聯(lián)接其它工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺更不夠。這造成了很多問題，如一個在平臺甲上的客戶，能否因客觀原因而順利遷移到平臺乙？一款在平臺甲上開發(fā)成功的工業(yè)APP，能否順利遷移到平臺乙？否則重復(fù)開發(fā)、重復(fù)建設(shè)的內(nèi)耗很嚴(yán)重。

因此，如何從目前的諸侯割據(jù)、各自為戰(zhàn)，發(fā)展到強強聯(lián)手、合作共贏，生態(tài)致勝，如何從工業(yè)局域網(wǎng)盡快過渡到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，如何讓不同的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺之間實現(xiàn)互聯(lián)互通、融通發(fā)展，是目前各個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺提供商亟待思考、盡快破局、必須解決的關(guān)鍵問題。

六、小結(jié)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是從工業(yè)的內(nèi)生需求與外部技術(shù)合力發(fā)展中誕生的新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。它的面世迎合了新工業(yè)革命的發(fā)展需求，是兩化融合向縱深的發(fā)展，是智能制造落地的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。

今年4月，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)被國家列為“新基建”項目。在剛剛過去的6月30日，中央再次要求“以智能制造為主攻方向，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新發(fā)展”，充分表明國家對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的高度重視。因此，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生逢其時，前景無限。

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程中，一定要領(lǐng)會和掌握工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“兩個網(wǎng)絡(luò)主體、三個基本特征、四個必須做到”;要注意工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與社交/消費互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別，不要把不是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容納入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng);要特別注意工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的融通發(fā)展和生態(tài)建設(shè)，以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的“扶貧”問題。

（作者單位：走向智能研究院）