一、工業互聯網是什么意思
工業互聯網(Industrial Internet)是新(xin)一代信(xin)息(xi)通信(xin)技術與(yu)工(gong)(gong)業(ye)經(jing)濟深度融合的新(xin)型基礎設施(shi)、應用(yong)模式(shi)和工(gong)(gong)業(ye)生態,通過對人、機、物(wu)、系(xi)統等(deng)的全(quan)(quan)面連接,構建起覆蓋全(quan)(quan)產業(ye)鏈、全(quan)(quan)價值鏈的全(quan)(quan)新(xin)制造和服務體系(xi),為(wei)工(gong)(gong)業(ye)乃至產業(ye)數字化(hua)、網絡化(hua)、智(zhi)能化(hua)發展(zhan)提(ti)供(gong)了實現途徑,是第四(si)次工(gong)(gong)業(ye)革命的重要基石。
工(gong)(gong)業(ye)(ye)互(hu)聯網不(bu)是互(hu)聯網在工(gong)(gong)業(ye)(ye)的(de)(de)簡單應用,而是具(ju)有更(geng)為(wei)(wei)豐(feng)富的(de)(de)內涵和(he)外延。它以網絡(luo)為(wei)(wei)基礎、平臺為(wei)(wei)中樞、數(shu)據為(wei)(wei)要素(su)、安全(quan)為(wei)(wei)保障,既是工(gong)(gong)業(ye)(ye)數(shu)字化(hua)、網絡(luo)化(hua)、智(zhi)能化(hua)轉(zhuan)型的(de)(de)基礎設施,也(ye)是互(hu)聯網、大數(shu)據、人工(gong)(gong)智(zhi)能與實體經濟(ji)深(shen)度融合的(de)(de)應用模(mo)式,同時也(ye)是一種(zhong)新業(ye)(ye)態、新產業(ye)(ye),將重塑企業(ye)(ye)形態、供(gong)應鏈(lian)和(he)產業(ye)(ye)鏈(lian)。
當前,工業(ye)互聯網融(rong)合應(ying)用向國民(min)經濟重點行業(ye)廣泛拓展(zhan),形成平臺(tai)化(hua)(hua)設計、智能(neng)化(hua)(hua)制造、網絡化(hua)(hua)協同、個性(xing)化(hua)(hua)定制、服務化(hua)(hua)延伸、數字化(hua)(hua)管理六大新模(mo)式,賦能(neng)、賦智、賦值(zhi)作用不斷顯(xian)現,有(you)力的促進了實體經濟提質、增效、降(jiang)本、綠(lv)色、安(an)全發(fa)展(zhan)。
二、工業互聯網包含哪些內容
工業互聯網包含了網絡、平(ping)臺、數據、安全(quan)四大(da)體系。
1、網絡體系是基礎
工業(ye)(ye)(ye)(ye)互(hu)(hu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)網(wang)(wang)(wang)絡體系包括網(wang)(wang)(wang)絡互(hu)(hu)聯(lian)(lian)、數(shu)據互(hu)(hu)通和標(biao)識解析(xi)三部分。網(wang)(wang)(wang)絡互(hu)(hu)聯(lian)(lian)實現要素(su)之間的(de)數(shu)據傳輸,包括企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)外網(wang)(wang)(wang)、企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)內(nei)網(wang)(wang)(wang)。典型技(ji)術包括傳統(tong)的(de)工業(ye)(ye)(ye)(ye)總線(xian)、工業(ye)(ye)(ye)(ye)以太網(wang)(wang)(wang)以及創(chuang)新的(de)時(shi)間敏感(gan)網(wang)(wang)(wang)絡(TSN)、確(que)定性網(wang)(wang)(wang)絡、5G等技(ji)術。企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)外網(wang)(wang)(wang)根(gen)據工業(ye)(ye)(ye)(ye)高(gao)性能、高(gao)可靠、高(gao)靈活、高(gao)安全網(wang)(wang)(wang)絡需求進行建設,用(yong)于連接企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)各(ge)地機(ji)構、上(shang)下(xia)游企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)、用(yong)戶和產(chan)品。企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)內(nei)網(wang)(wang)(wang)用(yong)于連接企(qi)業(ye)(ye)(ye)(ye)內(nei)人員、機(ji)器、材料、環境、系統(tong),主要包含信息(IT)網(wang)(wang)(wang)絡和控(kong)制(OT)網(wang)(wang)(wang)絡。當前,內(nei)網(wang)(wang)(wang)技(ji)術發(fa)展呈現三個特征:IT和OT正走向融合,工業(ye)(ye)(ye)(ye)現場總線(xian)向工業(ye)(ye)(ye)(ye)以太網(wang)(wang)(wang)演進,工業(ye)(ye)(ye)(ye)無線(xian)技(ji)術加速發(fa)展。
數據(ju)(ju)互(hu)(hu)通是(shi)通過對(dui)數據(ju)(ju)進行標準(zhun)化描(miao)述(shu)和統一建(jian)模(mo),實現要素之(zhi)間傳輸(shu)信息的相(xiang)互(hu)(hu)理(li)解,數據(ju)(ju)互(hu)(hu)通涉(she)及(ji)數據(ju)(ju)傳輸(shu)、數據(ju)(ju)語義(yi)語法等(deng)不同層面。其中,數據(ju)(ju)傳輸(shu)典型(xing)技術包(bao)括(kuo)嵌入式過程控(kong)制統一架構(OPC UA)、消息隊(dui)列遙測傳輸(shu)(MQTT)、數據(ju)(ju)分發服務(DDS)等(deng);數據(ju)(ju)語義(yi)語法主要指(zhi)信息模(mo)型(xing),典型(xing)技術包(bao)括(kuo)語義(yi)字典、自動化標記語言(automation ML)、儀表(biao)標記語言(Instrument ML)等(deng)。
標識(shi)解析(xi)體系實現(xian)要素的標記、管理(li)(li)和(he)(he)定位,由標識(shi)編碼(ma)、標識(shi)解析(xi)系統和(he)(he)標識(shi)數(shu)據(ju)服務組成,通過為物料、機器、產品等物理(li)(li)資(zi)源(yuan)和(he)(he)工序(xu)、軟件、模型、數(shu)據(ju)等虛(xu)擬資(zi)源(yuan)分配(pei)標識(shi)編碼(ma),實現(xian)物理(li)(li)實體和(he)(he)虛(xu)擬對象(xiang)的邏輯(ji)定位和(he)(he)信息查詢,支撐跨企(qi)業(ye)、跨地區、跨行業(ye)的數(shu)據(ju)共(gong)享共(gong)用。
我國(guo)(guo)標識解(jie)析(xi)體(ti)(ti)系(xi)包(bao)括五大(da)國(guo)(guo)家頂級(ji)(ji)節(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)(dian)、國(guo)(guo)際(ji)根節(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)(dian)、二(er)級(ji)(ji)節(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)(dian)、企業(ye)(ye)節(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)(dian)和遞(di)歸(gui)節(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)(dian)。國(guo)(guo)家頂級(ji)(ji)節(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)(dian)是(shi)(shi)我國(guo)(guo)工(gong)業(ye)(ye)互(hu)聯網標識解(jie)析(xi)體(ti)(ti)系(xi)的(de)(de)關鍵樞(shu)紐,國(guo)(guo)際(ji)根節(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)(dian)是(shi)(shi)各類(lei)國(guo)(guo)際(ji)解(jie)析(xi)體(ti)(ti)系(xi)跨境(jing)解(jie)析(xi)的(de)(de)關鍵節(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)(dian),二(er)級(ji)(ji)節(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)(dian)是(shi)(shi)面向特定行業(ye)(ye)或者多個行業(ye)(ye)提(ti)供(gong)標識解(jie)析(xi)公共服務的(de)(de)節(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)(dian),遞(di)歸(gui)節(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)(dian)是(shi)(shi)通過(guo)緩存等技術手段提(ti)升整體(ti)(ti)服務性能、加快解(jie)析(xi)速率(lv)的(de)(de)公共服務節(jie)(jie)點(dian)(dian)(dian)(dian)。
標(biao)(biao)識解析(xi)應用按(an)照(zhao)載體類型可(ke)分為(wei)靜態標(biao)(biao)識應用和主動(dong)標(biao)(biao)識應用。靜態標(biao)(biao)識應用以(yi)一維碼(ma)、二維碼(ma)、射頻識別碼(ma)(RFID)、近場通(tong)信標(biao)(biao)識(NFC)等作為(wei)載體,需(xu)要(yao)借(jie)助(zhu)掃碼(ma)槍、手機APP等讀寫(xie)終端觸發標(biao)(biao)識解析(xi)過程。主動(dong)標(biao)(biao)識通(tong)過在芯(xin)片、通(tong)信模組(zu)、終端中嵌(qian)入標(biao)(biao)識,主動(dong)通(tong)過網絡向(xiang)解析(xi)節點發送解析(xi)請求。
2、平臺體系是中樞
工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)平(ping)(ping)(ping)臺體系(xi)包括邊緣層、IaaS、PaaS和(he)(he)SaaS四(si)個(ge)層級,相當于(yu)工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)的(de)“操作系(xi)統”,有四(si)個(ge)主要作用。一是(shi)(shi)數據匯聚(ju)。網(wang)絡層面采集的(de)多源(yuan)、異構、海(hai)量(liang)數據,傳輸至(zhi)工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)平(ping)(ping)(ping)臺,為(wei)深度分(fen)析(xi)(xi)(xi)和(he)(he)應用提(ti)供基礎。二是(shi)(shi)建模(mo)分(fen)析(xi)(xi)(xi)。提(ti)供大數據、人工(gong)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)分(fen)析(xi)(xi)(xi)的(de)算(suan)法模(mo)型和(he)(he)物理(li)、化學等各類仿真工(gong)具(ju),結合(he)數字孿(luan)生、工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)等技術,對海(hai)量(liang)數據挖掘分(fen)析(xi)(xi)(xi),實現數據驅動的(de)科學決策(ce)和(he)(he)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)應用。三是(shi)(shi)知識(shi)(shi)復用。將工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)經驗知識(shi)(shi)轉化為(wei)平(ping)(ping)(ping)臺上的(de)模(mo)型庫(ku)、知識(shi)(shi)庫(ku),并通過工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)微服務組件(jian)方式(shi),方便二次開發和(he)(he)重復調(diao)用,加(jia)速共性能(neng)(neng)(neng)力沉(chen)淀和(he)(he)普(pu)及。四(si)是(shi)(shi)應用創新。面向研發設計、設備管理(li)、企業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)運(yun)營、資源(yuan)調(diao)度等場景,提(ti)供各類工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)APP、云(yun)化軟件(jian),幫助企業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)提(ti)質增效。
3、數據體系是要素
工業(ye)(ye)(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)數據(ju)有(you)三(san)個(ge)特性(xing)。一是(shi)(shi)(shi)重要(yao)性(xing)。數據(ju)是(shi)(shi)(shi)實現數字(zi)(zi)化、網(wang)絡化、智能(neng)化的基(ji)礎,沒有(you)數據(ju)的采集(ji)(ji)、流通、匯聚、計算、分(fen)析,各(ge)類新模式就是(shi)(shi)(shi)無(wu)源(yuan)之(zhi)水,數字(zi)(zi)化轉型也就成為無(wu)本之(zhi)木。二是(shi)(shi)(shi)專業(ye)(ye)(ye)性(xing)。工業(ye)(ye)(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)數據(ju)的價值在于分(fen)析利(li)用,分(fen)析利(li)用的途(tu)徑(jing)必須依(yi)賴行業(ye)(ye)(ye)知(zhi)識和工業(ye)(ye)(ye)機理。制造業(ye)(ye)(ye)千行百業(ye)(ye)(ye)、千差萬別,每個(ge)模型、算法(fa)背后都需要(yao)長期(qi)積累(lei)和專業(ye)(ye)(ye)隊(dui)伍(wu),只有(you)深(shen)耕細(xi)作才能(neng)發揮數據(ju)價值。三(san)是(shi)(shi)(shi)復(fu)雜性(xing)。工業(ye)(ye)(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)運(yun)用的數據(ju)來源(yuan)于“研(yan)產供銷服”各(ge)環節,“人(ren)機料法(fa)環”各(ge)要(yao)素,ERP、MES、PLC等各(ge)系統,維度和復(fu)雜度遠超消(xiao)費(fei)互(hu)聯(lian)網(wang),面臨采集(ji)(ji)困(kun)難、格式各(ge)異、分(fen)析復(fu)雜等挑戰。
4、安全體系是保障
工業互聯網安全體系涉及設備、控制、網絡、平臺、工業APP、數據等多方面網絡安全問題,其核心任務就是要通過監測預警、應急響應、檢測評估、功能測試等手段確保工業互聯網健康有序發展。與傳統互聯網安全相比,工業互聯網安全具有三大特點。一是涉及范圍廣。工業互聯網打破了傳統工業相對封閉可信的環境,網絡攻擊可直達生產一線。聯網設備的爆發式增長和工業互聯網平臺的廣泛應用,使網絡攻擊面持續擴大。二是造成影響大。工業互聯網涵(han)蓋(gai)制造(zao)業(ye)(ye)、能源等實(shi)體(ti)經濟領(ling)域(yu),一旦發生網(wang)絡攻擊、破壞行為,安(an)全事件影響嚴重。三(san)是(shi)企(qi)業(ye)(ye)防護(hu)基礎弱(ruo)。目前(qian)我國廣大(da)工業(ye)(ye)企(qi)業(ye)(ye)安(an)全意識(shi)、防護(hu)能力仍(reng)然薄弱(ruo),整(zheng)體(ti)安(an)全保障能力有待進一步提升(sheng)。