工业互联网的定义

工业互联网(Industrial Internet)是新一代信息通信技术 与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态， 通过对人、机、物、系统等的全面连接，构建起覆盖全产业 链、全价值链的全新制造和服务体系，为工业乃至产业数字 化、网络化、智能化发展提供了实现途径，是第四次工业革命的重要基石。

工业互联网不是互联网在工业的简单应用，而是具有更 为丰富的内涵和外延。

它以 网络为基础、平台为中枢、数据为要素、安全为保障，

既是工业数字化、网络化、智能化转 型的基础设施，也是互联网、大数据、人工智能与实体经济 深度融合的应用模式，同时也是一种新业态、新产业，将重 塑企业形态、供应链和产业链。

当前，工业互联网融合应用向国民经济重点行业广泛拓展，形成平台化设计、智能化制 造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸、数字化管理六 大新模式，赋能、赋智、赋值作用不断显现，有力促进了实 体经济提质、增效、降本、绿色、安全发展。

工业互联网的内涵

工业互联网包含了网络、平台、数据、安全四大体系， 它既是工业数字化、网络化、智能化转型的基础设施，也是互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合的应用模式， 同时也是一种新业态、新产业，将重塑企业形态、供应链和 产业链。

网络体系是基础

工业互联网网络体系包括网络互联、数据互通和标识解析三部分。

网络互联实现要素之间的数据传输，包括企业外 网、企业内网。典型技术包括传统的工业总线、工业以太网以及创新的时间敏感网络(TSN)、确定性网络、5G 等技术。

  • 企业外网根据工业高性能、高可靠、高灵活、高安全网络需 求进行建设，用于连接企业各地机构、上下游企业、用户和 产品。
  • 企业内网用于连接企业内人员、机器、材料、环境、 系统，主要包含信息(IT)网络和控制(OT)网络。

当前， 内网技术发展呈现三个特征:IT 和 OT 正走向融合，工业现场总线向工业以太网演进，工业无线技术加速发展。

数据互通是通过对数据进行标准化描述和统一建模，实现要素之间传输信息的相互理解，涉及数据传输、数据语义语法等不同 层面。
其中，数据传输典型技术包括嵌入式过程控制统一架构(OPC UA)、消息队列遥测传输(MQTT)、数据分发服务(DDS)等。
数据语义语法主要指信息模型，典型技术包括语义字典、自动化标记语言(AutomationML)、仪表标记语言(InstrumentML)等。

标识解析体系实现要素的标记、 管理和定位，由标识编码、标识解析系统和标识数据服务组成，通过为物料、机器、产品等物理资源和工序、软件、型、数据等虚拟资源分配标识编码，实现物理实体和虚拟对象的逻辑定位和信息查询，支撑跨企业、跨地区、跨行业的数据共享共用。
我国标识解析体系包括五大国家顶级节点、 国际根节点、二级节点、企业节点和递归节点。

  • 国家顶级节点是我国工业互联网标识解析体系的关键枢纽
  • 国际根节点是各类国际解析体系跨境解析的关键节点
  • 二级节点是面向 特定行业或者多个行业提供标识解析公共服务的节点
  • 递归节点是通过缓存等技术手段提升整体服务性能、加快解析速 率的公共服务节点。

标识解析应用按照载体类型可分为静态标识应用和主动标识应用。

  • 静态标识应用以一维码、二维码、 射频识别码(RFID)、近场通信标识(NFC)等作为载体， 需要借助扫码枪、手机 APP 等读写终端触发标识解析过程。
  • 主动标识通过在芯片、通信模组、终端中嵌入标识，主动通 过网络向解析节点发送解析请求。

平台体系是中枢

工业互联网平台体系包括边缘层、IaaS、PaaS 和 SaaS 四 个层级，相当于工业互联网的“操作系统”，有四个主要作用。

  • 一是数据汇聚：网络层面采集的多源、异构、海量数据，传输至工业互联网平台，为深度分析和应用提供基础。
  • 二是建模分析：提供大数据、人工智能分析的算法模型和物理、化 学等各类仿真工具，结合数字孪生、工业智能等技术，对海量数据挖掘分析，实现数据驱动的科学决策和智能应用。
  • 三是知识复用：将工业经验知识转化为平台上的模型库、知识 库，并通过工业微服务组件方式，方便二次开发和重复调用， 加速共性能力沉淀和普及。
  • 四是应用创新：面向研发设计、 设备管理、企业运营、资源调度等场景，提供各类工业 APP、 云化软件，帮助企业提质增效。

数据体系是要素

工业互联网数据有三个特性。

  • 一是重要性：数据是实现 数字化、网络化、智能化的基础，没有数据的采集、流通、 汇聚、计算、分析，各类新模式就是无源之水，数字化转型 也就成为无本之木。
  • 二是专业性：工业互联网数据的价值在 于分析利用，分析利用的途径必须依赖行业知识和工业机理。 制造业千行百业、千差万别，每个模型、算法背后都需要长 期积累和专业队伍，只有深耕细作才能发挥数据价值。
  • 三是 复杂性：工业互联网运用的数据来源于“研产供销服”各环节， “人机料法环”各要素，ERP、MES、PLC 等各系统，维度和 复杂度远超消费互联网，面临采集困难、格式各异、分析复 杂等挑战。

安全体系是保障

工业互联网安全体系涉及设备、控制、网络、平台、工 业 APP、数据等多方面网络安全问题，其核心任务就是要通 过监测预警、应急响应、检测评估、功能测试等手段确保工 业互联网健康有序发展。

与传统互联网安全相比，工业互联 网安全具有三大特点:

  • 一是涉及范围广：工业互联网打破了 传统工业相对封闭可信的环境，网络攻击可直达生产一线。 联网设备的爆发式增长和工业互联网平台的广泛应用，使网 络攻击面持续扩大。
  • 二是造成影响大：工业互联网涵盖制造 业、能源等实体经济领域，一旦发生网络攻击、破坏行为， 安全事件影响严重。
  • 三是企业防护基础弱：目前我国广大工 业企业安全意识、防护能力仍然薄弱，整体安全保障能力有 待进一步提升。