近期，多項旨在推進工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展的產業(yè)支持政策，引發(fā)市場廣泛關注。業(yè)內普遍認為，隨著工業(yè)互聯(lián)網上升為我國“制造強國”的國家戰(zhàn)略高度，以及產業(yè)支持政策的不斷落地，工業(yè)互聯(lián)網將進入快速發(fā)展期。

什么是工業(yè)互聯(lián)網？

關于工業(yè)互聯(lián)網的表述有很多，通用的官方定義為：

工業(yè)互聯(lián)網是鏈接工業(yè)全系統(tǒng)、全產業(yè)鏈、全價值鏈，支撐工業(yè)智能化發(fā)展的關鍵基礎設施，是新一代信息技術與制造業(yè)深度融合所形成的新興業(yè)態(tài)和應用模式，是互聯(lián)網從消費領域向生產領域、從虛擬經濟向實體經濟拓展的核心載體。

從本質來看，工業(yè)互聯(lián)網的本質是以機器、原材料、控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、產品及人之間的網絡互聯(lián)為基礎，通過對工業(yè)數(shù)據(jù)的全面深度感知、實時傳輸交換、快速計算處理和高級建模分析，實現(xiàn)智能控制、運營優(yōu)化等生產組織方式變革。

以下是工業(yè)互聯(lián)網產業(yè)聯(lián)盟給出的參考功能架構圖：

從圖中可以直觀地看到，工業(yè)互聯(lián)網在底層邊緣層強調設備的接入。從這個意義上說，工業(yè)互聯(lián)網和工業(yè)物聯(lián)網的定義更加擬合，可以交換使用。

讓我們再來好好談一下工業(yè)互聯(lián)網！ 工業(yè)互聯(lián)網與互聯(lián)網有何異同？

工業(yè)互聯(lián)網的架構相比互聯(lián)網架構體系，多了一層涉及到傳感器等設備接入的邊緣層，即從概念上多了把物理世界映射到電子世界的過程，對比互聯(lián)網，其本質則是完全線上的電子信息的交互與分享。因此，工業(yè)互聯(lián)網在接入標準、業(yè)務模式、網絡拓撲、數(shù)據(jù)特性等方面相比互聯(lián)網會有所不同。下面逐一做簡要分析：

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標準化程度

就互聯(lián)網應用來說，HTTP、HTTPS協(xié)議已成為統(tǒng)一應用層接入協(xié)議，借助底層TCP/IP協(xié)議族，用戶使用瀏覽器接入使用互聯(lián)網，同時利用DNS標識解析服務，可以有效的做到搜索、定位到指定網站，進而完成信息的獲取。

移動互聯(lián)網的發(fā)展，使得手機App形成另一種接入入口，但是其本質依然遵循互聯(lián)網網頁應用設計架構MVC原理，行業(yè)標準化程度高。

對比互聯(lián)網，工業(yè)互聯(lián)網標準碎片化較為突出。首先，對比互聯(lián)網本身就是單純的IT網絡，工業(yè)互聯(lián)網涉及到IT網絡和OT網絡的融合，自然需要融合多通信協(xié)議和標準。

其次，工業(yè)互聯(lián)網IP化程度與互聯(lián)網不可同日而語，多種應用協(xié)議并存，如MQTT、CoAP、Modbus、PROFIBUS、私有TCP/UDP等，多數(shù)邊緣設備無法支持HTTP協(xié)議族，這也是邊緣設備計算能力差異化的側面反映。

最后，工業(yè)互聯(lián)網在設備、服務尋址方面沒有類似DNS這樣的統(tǒng)一標識解析服務，解析服務同樣標準碎片化，例如Handle、OID、Ecode等分別由不同組織發(fā)起。

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業(yè)務模式

互聯(lián)網行業(yè)屬于輕資產行業(yè)，而工業(yè)互聯(lián)網涉及到設備投入，即涉及固定資產和庫存管理，屬于重資產。

相比互聯(lián)網技術平均每隔3年迭代一次的高頻率更新?lián)Q代，工業(yè)互聯(lián)網技術迭代需要同時發(fā)生在邊端設備和服務器兩端，涉及到的不僅是上層應用軟件方面的升級，還涉及到固件甚至是硬件方面的升級，在技術換代成本和安全穩(wěn)定性上是雙高門檻，很多企業(yè)不得不在技術先進性上妥協(xié)。

也正因為技術換代的高成本、高風險，企業(yè)在工業(yè)互聯(lián)網技術前期預研和選型上更為慎重，畢竟相比互聯(lián)網技術，工業(yè)互聯(lián)網（IIOT）的設計周期普遍較長。

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網絡拓撲和系統(tǒng)構成

傳統(tǒng)互聯(lián)網由于采用建立在TCP/IP上的HTTP通信機制，使用B/S或C/S模式，對網絡拓撲的敏感性和依賴性較低，其通信轉換大多為端口轉發(fā)，基本不涉及協(xié)議轉換。

工業(yè)互聯(lián)網基于網關的多協(xié)議轉換正獲得普遍應用，例如GE推出的數(shù)據(jù)采集轉換模塊Predix Machine。由于系統(tǒng)上下層通信依賴網關，因此工業(yè)互聯(lián)網對網絡拓撲較互聯(lián)網更敏感。同時，由于眾多設備接入，數(shù)據(jù)成指數(shù)級增長，但是傳輸帶寬卻是有限的，因此邊緣計算節(jié)點在工業(yè)互聯(lián)網部署中，相比互聯(lián)網更具必要性。

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數(shù)據(jù)特性

工業(yè)互聯(lián)網與互聯(lián)網相比，有著完全不同的數(shù)據(jù)特性。下面，以下表1為例，列舉工業(yè)互聯(lián)網與互聯(lián)網的數(shù)據(jù)特性對比。

如表 1所示，數(shù)據(jù)特性的不同直接導致系統(tǒng)架構設計側重點的不同，這也是為什么互聯(lián)網架構不能直接應用于IIOT（工業(yè)互聯(lián)網）的原因之一，在此列舉以下幾個例子：

1.并發(fā)連接。由于IIOT接入并發(fā)居多，這意味著工業(yè)互聯(lián)網接入設計需采用異步通信接入。相比Web接入，很多成熟的架構多以同步通信為主。

2.數(shù)據(jù)時序性。IIOT接入的數(shù)據(jù)有著很強的時間順序，數(shù)據(jù)產生頻率快，測點多，數(shù)據(jù)量巨大。傳統(tǒng)關系型數(shù)據(jù)庫無法滿足對時間序列數(shù)據(jù)的有效存儲與處理，因此需要使用專門的時序性數(shù)據(jù)庫例如InfluxDB等。

3.數(shù)據(jù)關聯(lián)性。相比互聯(lián)網，IIOT接入的數(shù)據(jù)維度和類型多而廣。由于是時序數(shù)據(jù)，對于突發(fā)事件而言，數(shù)據(jù)間隱含著較強關聯(lián)性。這需要系統(tǒng)架構支持數(shù)據(jù)融合，以便深度挖掘數(shù)據(jù)間的關聯(lián)性，更好的支持上層業(yè)務系統(tǒng)決策。

4.延時容忍度。工業(yè)互聯(lián)網由于涉及OT網絡和實時控制，對系統(tǒng)的延時要求較互聯(lián)網要高得多。因此，系統(tǒng)延時往往需要從邊端設備就開始規(guī)劃和設計，例如軟實時操作系統(tǒng)Linux有時不能滿足需求，基于硬實時的RTOS可有效降低邊端設備數(shù)據(jù)采集的延時不確定性。

了解了上述工業(yè)互聯(lián)網與互聯(lián)網的差異，再去思考工業(yè)互聯(lián)網的未來，或許就能更加深刻地去理解其對工業(yè)制造業(yè)乃至國家發(fā)展的重要意義。

中美德工業(yè)互聯(lián)網各具特色

當前，網絡化的信息空間和現(xiàn)實化的物理空間可共同組成協(xié)同空間，未來制造業(yè)也將通過工業(yè)互聯(lián)網進入虛實交互的協(xié)同制造時代。在工業(yè)互聯(lián)網方面，美國推動以企業(yè)為主體，GE聯(lián)合思科、IBM等組建工業(yè)互聯(lián)網聯(lián)盟，旨在推動美國新一輪產業(yè)升級，關注工廠物聯(lián)、智能設備、智能數(shù)據(jù)和智能決策四個重點領域。也就是說，傳統(tǒng)的自動化時代的數(shù)采數(shù)控（PLC數(shù)據(jù)采集和數(shù)控機床等數(shù)字化控制），將向預測決策（預測性維護和基于大數(shù)據(jù)的智能決策）發(fā)展。

德國推動的工業(yè)4.0本質上也是互聯(lián)網+先進制造業(yè)，主要是以行業(yè)組織為主體，牽頭德國行業(yè)巨頭，一起推動德國的新一輪產業(yè)升級，主要目的是為建設智能工廠和智能制造。

我國主要以政府為主體，通過深入實施工業(yè)互聯(lián)網創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，推動實體經濟與數(shù)字經濟深度融合，實現(xiàn)新舊動能轉換，既帶動傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級，又發(fā)展了新經濟和新業(yè)態(tài)。相對于美國的工業(yè)互聯(lián)網和德國的工業(yè)4.0而言，我國的工業(yè)互聯(lián)網體系更加全面——不僅是工廠互聯(lián)或者智能工廠，更是從核心技術到產業(yè)生態(tài)，從底層網絡到應用平臺，從追蹤溯源到網絡安全，涵蓋了產業(yè)全流程。

工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展優(yōu)勢與挑戰(zhàn)

毫無疑問，互聯(lián)網已經進入到下半場的競爭，以“算法、算力和數(shù)據(jù)”為成長動力，目標群體不再是消費者，而是各行各業(yè)的企業(yè)。隨著“萬物互聯(lián)”成為可能，互聯(lián)網也從“消費互聯(lián)網”轉入更大、更深層次的工業(yè)互聯(lián)網。2018年5月，騰訊云正式發(fā)布基于大數(shù)據(jù)應用的工業(yè)互聯(lián)網平臺，推動制造業(yè)數(shù)字化、智能化發(fā)展，助力傳統(tǒng)制造業(yè)數(shù)字化升級；8月1日，阿里云發(fā)布ET工業(yè)大腦開放平臺，基于該平臺，合作伙伴可以輕松實現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)的采集、分析與建模，并且快速構建智能應用；9月，騰訊再次宣布戰(zhàn)略升級，希望擁抱工業(yè)互聯(lián)網，成為各行各業(yè)的“數(shù)字化助手”。

我國大規(guī)模推進工業(yè)互聯(lián)網的優(yōu)勢在于兩方面。一方面，企業(yè)積極性強，更有富士康工業(yè)互聯(lián)網公司上市給業(yè)界很大鼓舞；另一方面，有國家政策大力扶持和推動，給業(yè)界很大信心。但是業(yè)界普遍認為，發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網依然面臨很多挑戰(zhàn)，難點集中在標準化、復雜系統(tǒng)的管理、健壯性通信基礎設施建設和網絡安全保障等四個方面。

第一，標準化方面。工業(yè)互聯(lián)網要對工廠內外的各種物品與服務進行聯(lián)網，那么，通信方式、數(shù)據(jù)格式等許多內容都需要標準化。如今，在國際標準化舞臺上，美國、德國、日本等發(fā)達國家之所以能夠長期保持主導地位，是因為強大的制造業(yè)綜合實力，而我國目前在國際標準化舞臺上仍然扮演“聽眾”角色，側面反映了我國制造業(yè)整體水平與國外存在差距。我國制造業(yè)在產品設計和生產流程控制方面一直比較薄弱，缺少標準化，更缺少國際標準化的思維。

第二，復雜的系統(tǒng)管理方面。實際生產過程與各種業(yè)務管理系統(tǒng)網絡協(xié)同之后，系統(tǒng)整體更加復雜化，對其進行管理將更困難。

第三，健壯性通信基礎設施建設方面。主要是指適用于工業(yè)的、具有高可靠性的通信基礎設施建設。當然，這方面，中國電信新疆公司已有很多布局。6月初，中國電信展開了工業(yè)互聯(lián)網新疆基地的揭牌活動。

第四，網絡安全保障方面。工業(yè)互聯(lián)網時代，工廠與外界實現(xiàn)聯(lián)網之后，惡意軟件的入侵、受到網絡攻擊的危險性將進一步提升，對網絡安全對策與解決方案的需求將更加旺盛。

工業(yè)互聯(lián)網最新進展

通常，工業(yè)互聯(lián)網被認為可以分為四大部分——網絡、標識、平臺和安全。工信部11月發(fā)布《2018年工業(yè)互聯(lián)網試點示范項目名單》，來自工業(yè)互聯(lián)網網絡、標識解析、平臺、安全等四個方面的72個項目榜上有名。其中，平臺是核心，被看做是“工業(yè)操作系統(tǒng)”，工業(yè)互聯(lián)網平臺因此成為投資熱點，許多主要制造業(yè)的企業(yè)都爭先推出工業(yè)互聯(lián)網平臺，搶占未來工業(yè)互聯(lián)網先機。40個平臺集成創(chuàng)新應用試點示范項目涉及15家上市公司，分別為東方國信、冀東水泥、東軟集團、鞍鋼股份、華域汽車、紅豆股份、中天科技、青島海爾、浪潮軟件、中信重工、三一重工、白云電器、美的集團、工業(yè)富聯(lián)、特變電工。

在工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展壯大過程中，各行業(yè)老牌企業(yè)是絕對主角。推出各自的工業(yè)互聯(lián)網平臺只是第一步，接下來還要看這些企業(yè)如何發(fā)揮各自專長，在產業(yè)互聯(lián)網打造各自的產業(yè)新生態(tài)。這里，個人比較看好工業(yè)富聯(lián)（全稱為富士康工業(yè)互聯(lián)網股份有限公司）。

一是工業(yè)富聯(lián)自身有“工業(yè)互聯(lián)”的需求。工廠遍布深圳、昆山、太原、鄭州、成都、重慶和貴陽等多處，通過工業(yè)互聯(lián)網平臺，實現(xiàn)網絡協(xié)同制造。工廠間通過價值鏈以及信息網絡實現(xiàn)的資源信息共享與資源整合，能夠確保工廠間的無縫合作，形成提供實時產品與服務的機制。工業(yè)互聯(lián)網的價值也主要體現(xiàn)在空間跨度上，實現(xiàn)從工廠的集成到工廠間的集成，走向工廠間產業(yè)鏈、企業(yè)集團甚至跨國集團這種基于工業(yè)互聯(lián)網的集成，將會產生新的價值鏈和商業(yè)模式的創(chuàng)新。

二是工業(yè)富聯(lián)有長期的智能制造摸索基礎。富士康的自動化程度屬于較高水平。在一定程度上，富士康已經將包括生產設備、工廠工人、業(yè)務管理系統(tǒng)和生產設施在內的各種生產資源，組合成一個閉環(huán)網絡，進而通過物聯(lián)網和系統(tǒng)服務應用，實現(xiàn)貫穿整個智能產品和系統(tǒng)價值鏈網絡的橫向、縱向鏈接和端對端的數(shù)字化集成，從而提高生產效率, 實現(xiàn)智能工廠。通過智能工廠制造系統(tǒng)在分散價值網絡上的橫向連接，就可以在產品開發(fā)、生產、銷售、物流、服務過程中，借助軟件和網絡的監(jiān)測、交流溝通，根據(jù)最新情況，靈活、實時地調整生產調度，而不再是完全遵照幾個月或者幾年前的計劃。這方面，富士康已有過許多嘗試，具備了實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網的基礎。

未來發(fā)展應從三個“CM”入手

當然，國家政策有了，給產業(yè)界未來指明的方向也有了。隨之，未來幾年必然會有大規(guī)模政策扶持。但是技術的方向研究，尤其是在工業(yè)互聯(lián)網的理論創(chuàng)新和產業(yè)研究方面，個人覺得還不夠，行業(yè)和企業(yè)發(fā)力工業(yè)互聯(lián)網要從三個CM入手。

CM（Concurrent Manufacturing，并行制造），指的是制造業(yè)的各個工藝流程都將并行化、透明化、扁平化，實現(xiàn)真正意義上的智能制造。并行化的智能制造過程將通過利用網絡世界海量的數(shù)據(jù)和信息資源，突破物理世界資源有限的約束。這樣一來，可以一邊設計研發(fā)，一邊采購原材料零部件，一邊組織生產制造，一邊開展市場營銷，從而降低了運營成本，提升生產效率，縮短產品生產周期，也減少能源使用。

CM（Cloud Manufacturing，云制造），簡單地說是一種基于泛在網絡，實現(xiàn)互聯(lián)化、服務化、個性化的一種制造新模式和新手段，將線下的資源（零部件、生產車間、生產設備、資本以及工人等）整合到線上，吸引價值鏈上下游的不同企業(yè)廣泛參與到設計、生產、服務等環(huán)節(jié)中來，實現(xiàn)各種資源的共享與互補。

C2M（Customer-to- Manufactory，顧客對工廠）是圍繞消費者的一種商業(yè)模式，以消費者為中心，憑借提供自己的標準化模塊供消費者選擇性地組合，是一種“拉動式”的供應鏈體系，借工業(yè)互聯(lián)網平臺，形成對全球行業(yè)鏈的帶動引領能力，然后通過智能制造實現(xiàn)多品種定制化的快速生產。

2019年行業(yè)面臨細分化趨勢

目前工業(yè)互聯(lián)網還沒有成熟的架構和大場景支撐，即使是德國西門子、美國GE等公司也還只處于架構和嘗試階段。實際上，工業(yè)富聯(lián)發(fā)展當前的確面臨一些困境，這也是全球工業(yè)互聯(lián)網平臺發(fā)展的一個縮影，反映了打造工業(yè)互聯(lián)網平臺的艱巨性。

轉型升級之路并沒有那么簡單，工業(yè)互聯(lián)網只是一個工具，未來如何落實？工業(yè)互聯(lián)網還將遇到哪些新問題？這些都還有待時間的檢驗。

首先，2019年行業(yè)細分化趨勢會越來越明顯。此前，三一重工、徐工等行業(yè)龍頭已經推出了行業(yè)級的工業(yè)互聯(lián)網大數(shù)據(jù)平臺，收集各自所處領域的大數(shù)據(jù)，面向垂直領域的工業(yè)互聯(lián)網平臺將會率先突破，得到用戶認可。其次是工業(yè)APP將應運壯大。有了平臺，自然就會衍生出生態(tài)。就像蘋果公司通過App Store提供基于iOS平臺使用的諸多APP下載、基于Google Android平臺的諸多APP等服務。

未來，隨著工業(yè)互聯(lián)網平臺架構的成熟、API接口的進一步開放，工業(yè)APP也將迅猛發(fā)展。傳統(tǒng)架構的工業(yè)軟件是嵌入式軟件與非嵌入式軟件，以單機版軟件為主且大多數(shù)局限在工廠內部，而工業(yè)APP是新型架構基于工業(yè)互聯(lián)網平臺的工業(yè)應用軟件。相較原本相對“固化”的工業(yè)軟件，工業(yè)APP將打破體系結構，誕生新的業(yè)態(tài)和生態(tài)，提供新的商業(yè)模式和服務。