陳平

人口紅利消失、制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，讓工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為互聯(lián)網(wǎng)下半場(chǎng)，巨頭們爭(zhēng)相入局。以西門(mén)子、三一重工、富士康、海爾等為代表的工業(yè)龍頭企業(yè)，他們把工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)視為自身所在主場(chǎng)分內(nèi)的事;以BAT為首的大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，試圖在消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)接近天花板之際，尋找新的藍(lán)海;以華為、浪潮、用友等為代表的ICT企業(yè)，希望通過(guò)自身的數(shù)字化技術(shù)，在這個(gè)新興市場(chǎng)分一杯羹。

早在2000年8月，就有美國(guó)學(xué)者提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念，基本思路是把復(fù)雜的物理設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)，包括傳感器和軟件等，構(gòu)造成一個(gè)工業(yè)系統(tǒng)化的整體，將大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、M2M等全部整合在一起，利用所得的數(shù)據(jù)和信息，控制和調(diào)整設(shè)備，以得到最優(yōu)化的結(jié)果。最終目的是構(gòu)造企業(yè)級(jí)的一體化的工業(yè)系統(tǒng)。而通用電氣于2012年首次提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念，并將其定義為工業(yè)革命與互聯(lián)網(wǎng)革命成果的融合。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實(shí)踐的深入，中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟將該定義中的“工業(yè)革命成果”具體化為工業(yè)經(jīng)濟(jì)、將“互聯(lián)網(wǎng)革命成果”具體化為新一代信息通信技術(shù)，同時(shí)增加了對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用形式的定義。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、安全三個(gè)部分構(gòu)成。其中，網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)、平臺(tái)是核心、安全是保障。 “網(wǎng)絡(luò)”是實(shí)現(xiàn)工業(yè)全系統(tǒng)、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值的廣泛互通體系。通過(guò)打造低延時(shí)、高可靠、廣覆蓋的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)在生產(chǎn)各環(huán)節(jié)和全要素的無(wú)縫傳遞，從而支撐形成實(shí)時(shí)感知、協(xié)同交互、智能反饋的生產(chǎn)模式。

2022年，繼豐田、可口可樂(lè)等巨頭企業(yè)之后，黑客組織又將攻擊的目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)了富士康。全球制造業(yè)巨頭富士康證實(shí)，其墨西哥一家工廠在5月底遭遇了勒索攻擊。黑客組織加密了這家工廠的約1200臺(tái)服務(wù)器，竊取了100 GB的未加密文件，并刪除了20TB至30TB的備份內(nèi)容，并索取1804.0955比特幣贖金，約人民幣2.3億元。據(jù)外媒報(bào)道，本次勒索攻擊一度導(dǎo)致該工廠的業(yè)務(wù)中斷。

隨著產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的發(fā)展，尤其是在企業(yè)上云、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的普及帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)邊界模糊的趨勢(shì)下，針對(duì)虛擬世界的攻擊，將有可能轉(zhuǎn)化為物理世界的傷害，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的重要性不言而喻。

與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)業(yè)中的軟硬件產(chǎn)品自主研發(fā)能力有所不足，在核心技術(shù)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、推廣應(yīng)用等方面尚存差距;高端關(guān)鍵基礎(chǔ)裝備、控制系統(tǒng)、軟件及平臺(tái)市場(chǎng)長(zhǎng)期被國(guó)外產(chǎn)品占據(jù)，如工業(yè)控制系統(tǒng)中的微控制單元（MCU）、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）等核心元器件技術(shù)與國(guó)外差距較大，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）、可編程邏輯控制器（PLC）、分散控制系統(tǒng)（DCS）、過(guò)程控制系統(tǒng)（PCS）等較多依賴國(guó)外供應(yīng)。

而當(dāng)前軟件正在定義整個(gè)企業(yè)、行業(yè)和產(chǎn)業(yè)，伴隨著數(shù)字化的不斷發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全保護(hù)的對(duì)象正在從計(jì)算機(jī)安全、網(wǎng)絡(luò)安全升級(jí)為數(shù)字安全。從工業(yè)生產(chǎn)角度來(lái)說(shuō)，設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)上云加速安全風(fēng)險(xiǎn)傳導(dǎo)延展，網(wǎng)絡(luò)攻擊面從邊界向核心不斷擴(kuò)大。相對(duì)于傳統(tǒng)“事后補(bǔ)救”措施，新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全需求更多要從“零散建設(shè)”走向“全局建設(shè)”，才能讓工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)真正成為我國(guó)數(shù)字化建設(shè)的基石，更是我國(guó)工業(yè)信創(chuàng)的剛需。

“當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展正處于起步探索轉(zhuǎn)向規(guī)模發(fā)展關(guān)鍵期?！?022年9月9日，在工業(yè)和信息化部舉行的“加快制造業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化發(fā)展”主題新聞發(fā)布會(huì)上，工業(yè)和信息化部信息通信管理局一級(jí)巡視員王鵬表示，近五年來(lái)，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從無(wú)到有，逐漸形成了自己的認(rèn)識(shí)體系、實(shí)現(xiàn)路徑和實(shí)踐成果，有力地促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。

據(jù)介紹，工業(yè)和信息化部已推動(dòng)建設(shè)5G虛擬專網(wǎng)、混合專網(wǎng)近2800個(gè)，高質(zhì)量外網(wǎng)覆蓋全國(guó)300多個(gè)城市。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)體系加快形成，32個(gè)重點(diǎn)平臺(tái)連接設(shè)備超7900萬(wàn)臺(tái)（套），服務(wù)工業(yè)企業(yè)超過(guò)160萬(wàn)家。

規(guī)?？焖籴绕鸬耐瑫r(shí)，我國(guó)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的邊緣智能、工業(yè)大數(shù)據(jù)分析、工業(yè)機(jī)理建模等方面依舊存在短板。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)領(lǐng)先工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)基本上都建立在國(guó)外基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)體系之上，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)所依賴的“一硬+一軟+一網(wǎng)+一安全”等產(chǎn)業(yè)鏈主要掌控在別人手里。數(shù)據(jù)顯示我國(guó)95%以上的高端PLC、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議市場(chǎng)被GE、西門(mén)子、羅克韋爾、施耐德等國(guó)外廠商壟斷，本土品牌主要集中在國(guó)內(nèi)中低端工業(yè)控制系統(tǒng)市場(chǎng)。

我國(guó)90%以上的CAD、CAE、MES、PLM高端工業(yè)軟件市場(chǎng)被SAP、西門(mén)子、達(dá)索、PTC等國(guó)外廠商壟斷，本土企業(yè)的工業(yè)軟件多集中于經(jīng)營(yíng)管理類，與工業(yè)場(chǎng)景、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合不足。受此制約，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)安全、數(shù)據(jù)傳輸安全、數(shù)據(jù)權(quán)益安全等信息安全及相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)安全更為滯后。整體而言，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)空心化嚴(yán)重。

好在多年來(lái)除了相關(guān)部門(mén)持續(xù)推出扶持政策外，軟硬件企業(yè)也齊心協(xié)力“補(bǔ)短板”。軟件領(lǐng)域，中望軟件擁有自主三維幾何建模內(nèi)核，核心技術(shù)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，具備底層開(kāi)發(fā)能力，產(chǎn)品核心模塊不依賴于第三方供應(yīng)商;硬件方面，東土科技前不久發(fā)布的中國(guó)首顆自主設(shè)計(jì)的TSN芯片KD6530，成為首款進(jìn)入該名錄的TSN芯片。這標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)芯片正式進(jìn)入TSN商用領(lǐng)域，拉開(kāi)國(guó)產(chǎn)TSN大規(guī)模商用應(yīng)用序幕，打破該領(lǐng)域長(zhǎng)期被歐美企業(yè)壟斷的格局。

戴上特制的AR眼鏡，遠(yuǎn)在北京、上海的專家也能通過(guò)工作人員的鏡頭遠(yuǎn)程協(xié)助工作人員解決智能制造中遇到的各類疑難雜癥;借助5G技術(shù)，智能倉(cāng)儲(chǔ)、智能物流應(yīng)用也變得更加流暢……隨著以5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的新基建加速落地，全球范圍內(nèi)工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以每年30%的速度增長(zhǎng)，各大企業(yè)對(duì)于 “5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的認(rèn)知度快速提升。尤其在新冠肺炎疫情的沖擊下，越來(lái)越多的企業(yè)認(rèn)識(shí)到數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要性，對(duì)網(wǎng)絡(luò)化、智能化的投資意愿逐漸增強(qiáng)。

從數(shù)據(jù)方面看，近年我國(guó)工業(yè)增加值和工業(yè)企業(yè)利潤(rùn)總額增速整體呈低增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2020年，中國(guó)工業(yè)增加值占全球工業(yè)增加值總額的26.00%，但中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)增加值僅占全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)增加值總額的15.14%，在美國(guó)、日本、德國(guó)等十個(gè)主要工業(yè)國(guó)家中，僅有中國(guó)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)增加值占比低于工業(yè)增加值占比，中國(guó)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)滲透率增長(zhǎng)潛力大。2018年中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)總體規(guī)模為0.74萬(wàn)億元，2021年中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)總體規(guī)模達(dá)1.08萬(wàn)億元，同比增長(zhǎng)18.2%，3年CAGR達(dá)13.4%。預(yù)計(jì)2022年中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至1.24萬(wàn)億元，同比增長(zhǎng)15.4%。而根據(jù)2019年IHS報(bào)告，5G到2035年會(huì)使全球增加13.2萬(wàn)億美元的產(chǎn)出，對(duì)GDP的貢獻(xiàn)增加7%;麥肯錫數(shù)據(jù)顯示，全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在2025年可產(chǎn)生高達(dá)11.1萬(wàn)億美元的收入。

從應(yīng)用方面看，5G增強(qiáng)移動(dòng)寬帶、低時(shí)延高可靠、大連接廣覆蓋的技術(shù)特性可以很好滿足工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求。以華為松山湖南方工廠為例，在機(jī)器視覺(jué)質(zhì)檢場(chǎng)景中，基于5G的大帶寬和低時(shí)延特性，連通MEC上的AI超級(jí)算力，有效地將AI質(zhì)檢導(dǎo)入到了產(chǎn)線的每一臺(tái)質(zhì)檢設(shè)備。這節(jié)省了原有的本地質(zhì)檢模式需要配備的工控機(jī)算力卡，使每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)車(chē)間節(jié)省投資約300萬(wàn)元。同時(shí)結(jié)合質(zhì)檢AI算法，大幅提升了檢測(cè)能力和檢測(cè)效率。以點(diǎn)膠質(zhì)檢環(huán)節(jié)為例，從拍照上傳至云端，到AI完成質(zhì)檢并下達(dá)指令給產(chǎn)線質(zhì)檢設(shè)備執(zhí)行操作，全程只需要1.5秒。讓人們看到了5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)造的實(shí)際紅利。

總體而言，5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展是搶占新一代科技革命制高點(diǎn)的重大抉擇。隨著新一輪科技革命的深入推進(jìn)，世界各國(guó)紛紛加快5G技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，工業(yè)是重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域。當(dāng)前，我國(guó)5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程與主要國(guó)家齊頭并進(jìn)，正在積極探索“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合應(yīng)用，目前在煤礦、電力、視覺(jué)等多個(gè)領(lǐng)域均有成熟應(yīng)用，預(yù)計(jì)未來(lái)將會(huì)有越來(lái)越多的應(yīng)用涌現(xiàn)。