工業互聯網未來發展解析

劉 多 中國信息通信研究院院長

1 工業互聯網發展背景及概念

1.1 工業互聯網發展背景

隨著物聯網、云計算、大數據、人工智能、5G等技術的不斷發展，互聯網正走向全新的智能互聯網時代，過去一年里，“工業互聯網”一詞熱度不斷升高，在國家政策與市場經濟的雙重驅動下，國內工業互聯網迎來了前所未有的發展機遇，產業也正步入快車道。

以習近平總書記為核心的黨中央高度重視工業互聯網發展。習近平總書記在中央政治局第二次集體學習時指出，“要深入實施工業互聯網創新發展戰略，系統推進工業互聯網基礎設施和數據資源管理體系建設”。2017年11月，國務院印發《深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》，形成規范和指導我國工業互聯網發展的綱領性文件。2018年的政府工作報告指出：要加快制造強國建設，發展工業互聯網平臺。

我國是制造業大國和互聯網大國，應當發揮優勢、把握機遇、踐行新發展理念，落實《指導意見》任務部署并與時俱進，開創我國工業互聯網發展新局面。

1.2 工業互聯網概念

工業互聯網已被公認為是未來實現高質量發展的關鍵一步，正確地理解工業互聯網，有利于推動它健康發展。工業互聯網雖然有個“網”字，但不同于現在所說的網絡。兩者最大的區別就是：工業互聯網會催生新模式、新業態，構建全新的工業生態體系。如現在大家耳熟能詳的共享單車，就是工業互聯網的產物。

什么是工業互聯網？簡單概括，工業互聯網是關鍵基礎設施、新型應用模式和全新工業生態體系。它既是能滿足工業智能化發展需求，具有低延時、高可靠、廣覆蓋特點的關鍵網絡設施，也是新一代通信技術與工業領域深度融合所形成的新型應用模式，更是在此基礎上形成的全新工業生態體系。

2 工業互聯網體系及存在的問題

在工業互聯網整個體系中，包含三大核心體系：網絡體系、平臺體系和安全保障體系。

1)網絡體系是工業互聯網的基礎，打造低時延、高可靠、廣覆蓋的網絡基礎設施是實現工業全要素各環節泛在深度互聯的前提。為滿足全球供應鏈系統和企業生產系統精準對接、產品全生命周期管理和智能化服務等應用需要，需要建立能夠實現對機器和物品進行唯一性定位和信息查詢的標識解析體系，標識解析體系類似互聯網領域的域名解析系統(DNS)，是全球工業互聯網安全運行的核心基礎設施之一，被認為是機器和物品的“身份證”。

但我國多數企業網絡化水平較低，工業網絡標準、技術、產業自主能力薄弱，且標準眾多、互通性差。企業外網絡主要面向消費需求，難以滿足工業生產高安全、高實時和高可靠的要求。IPv4地址資源枯竭，無法滿足工業互聯網海量終端接入需求。同時，沒有成熟的工業互聯網標識解析體系，多種標識解析方案并存但散而弱，無法滿足工業互聯網發展需要。

2)平臺體系是工業互聯網的核心。工業互聯網平臺作為工業智能化發展的核心載體，能夠實現海量異構數據匯聚與建模分析、工業制造能力標準化與服務化、工業經驗知識軟件化與模塊化、以及各類創新應用開發與運行，支撐生產智能決策、業務模式創新、資源優化配置和產業生態培育。

我國工業互聯網平臺“通信技術、IT技術、數據技術、工業技術”的綜合集成能力不足，缺乏具備“智能產品+高端裝備+綜合解決方案+生態構建能力”綜合優勢的龍頭企業引領平臺建設運營，在跨行業和垂直領域上的生態掌控能力薄弱，平臺開發工具、APP質量和數量、第三方開發者引入等方面都相對落后，行業容易走向碎片化、低端同質化發展。

3)安全體系是工業互聯網的保障。工業互聯網打破了傳統工業系統與互聯網天然隔離的邊界，互聯網安全風險滲透到制造業關鍵領域，網絡安全與工業安全風險交織，直接影響工業、經濟安全乃至國家總體安全。

然而我們當前缺少滿足工業需求的安全技術體系和管理體系，設備、網絡、控制、應用和數據的安全保障能力較低，不能及時識別和抵御安全威脅，化解各種安全風險，工業互聯網發展亟需解決安全體系中存在的問題。

3 工業互聯網的發展意義

工業互聯網通過系統構建網絡、平臺、安全三大功能體系，打造人、機、物全面互聯的新興網絡基礎設施，形成智能化發展的新興業態和應用模式。加快工業互聯網的建設和發展，對推動實體經濟轉型升級，大力發展數字經濟，打造制造強國、網絡強國，具有重要意義，尤其對推動實體經濟的高質量發展起到重要意義。

3.1 工業互聯網為制造強國建設提供關鍵支撐

制造強國建設以兩化深度融合為主線，以推進智能制造為主攻方向，工業互聯網是制造業實現數字化、網絡化、智能化的先決條件和關鍵支撐。工業互聯網通過泛在的網絡連接與數據互通，推動設計、生產、管理、服務等環節由單點數字化向全面集成演進，深度打通企業內外業務鏈，實現數據驅動的智能制造轉變，進而促進制造業開放創新、產能優化、存量盤活、綠色生產和質量提升，有力地推動制造業向高端化、智能化、綠色化、服務化躍升。

3.2 工業互聯網為網絡強國建設提供重要機遇

工業互聯網作為低時延、高可靠、廣覆蓋的新興網絡基礎設施，將互聯網應用領域由虛擬擴展到實體、由生活延伸至生產，極大地開拓了網絡空間邊界，加速了工業數字經濟發展，并為IPv6、標識解析、下一代互聯網等創造了廣闊發展空間，為網絡強國建設提供了歷史性機遇。

3.3 工業互聯網為經濟轉型升級提供新興動力

以制造業為起點，工業互聯網將向能源、交通、農業、城市建設等整個實體經濟領域拓展，成為各生產部門由自動化向網絡化、智能化發展必不可少的基礎設施，實現產業上下游、跨領域的廣泛互聯互通，打通各行業、各領域信息孤島和數據煙囪，形成支撐實體經濟全面轉型升級的產業互聯網。

4 國內工業互聯網發展進展及下一步重點

4.1 國內當前進展

4.1.1 國家層面頂層設計不斷完善

國家高度重視工業互聯網未來發展，2017年11月27日，經李克強總理的簽批，國務院發布《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》，這是規范和指導我國工業互聯網發展的綱領性文件。文件中給出了工業互聯網發展的指導思想：以全面支撐制造強國、網絡強國為目標，圍繞推動互聯網與實體經濟融合構建三大功能體系，提出了未來不同階段的發展目標。2020年，基本形成具備國際競爭力的基礎設施和產業體系；2035年，在重點領域國際領先；本世紀中葉，綜合實力達到世界前列。為了完成發展目標，指導意見中列出了三大主要任務：夯實網絡基礎、打造平臺體系以及強化安全保障，其中包括加強產業支撐、促進融合應用、完善產業生態和推動合作開放。另外，為了保障工業互聯網的良性發展，指導意見中提供了六大方面的保障：建立健全法規制度、營造良好發展環境、加大財稅支持力度、創新金融服務方式、強化專業人才支持、健全組織實施機制。

4.1.2 地方層面多點開花局面形成

國家在推出指導意見之后，各地也紛紛結合國家戰略方針，結合自身本地特點和優勢，出臺相應政策，推動本地工業互聯網發展。如：上海市印發《上海市工業互聯網創新發展應用三年行動計劃(2017～2019年)》，廣東省印發《廣東省深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的實施方案》，遼寧省印發《遼寧省工業互聯網發展行動計劃(2016～2020年)》等，另外，福建、江蘇、浙江、河南等地也都在加快工業互聯網行動計劃或實施方案的編制與出臺工作。

4.1.3 產業層面生態體系逐漸壯大

目前，國內工業互聯網在產業層面的生態體系上逐漸壯大，主要表現為以下幾個方面。

一大聯盟：工業互聯網產業聯盟(AII)，目前成員已接近600家，該聯盟已經成為推動我國工業互聯網發展的重要載體。

兩大陣營：分為工業企業和ICT企業，其中，工業企業包括制造業、裝備企業、自動化企業等；ICT企業包括基礎電信企業、互聯網企業以及軟件企業等。

三大路徑：當前工業互聯網產業中具有三大發展路徑。其一：面向企業內部的生產率提升—智能工廠；其二：面向企業外部的價值鏈延伸—智能產品/服務/協同；其三：面向開放生態的平臺運營—工業互聯網平臺。

四大模式：包括基于現場連接的智能化生產、基于企業互聯的網絡化協同、基于產品聯網的服務化延伸以及基于供需精準對接的個性化定制。

4.2 下一步發展重點

為了保障工業互聯網的良性健康發展，下一步將深入實施工業互聯網創新戰略，開展工業互聯網發展的“323”行動：打造網絡、平臺、安全三大體系；推動大型企業集成創新和中小企業應用普及的兩大類應用；構建產品、生態和國際化的三大支撐。具體工作重點如下。

1)通過實施“工業互聯網基礎設施升級改造工程”夯實網絡基礎。采用時間敏感網絡、確定性網絡、軟件定義網絡、5G、低功耗廣域網等新技術，推進工廠內網絡的IP化、扁平化、柔性化技術改造，部署應用IPv6，面向工業需求升級改造寬帶網絡基礎設施、全面構建低時延、高可靠、廣覆蓋的工廠外網絡。通過標準引導、試驗驗證、產學研用結合等方式，全方位推動工業互聯網網絡的建設。

2)構建“統一管理、安全可控、互聯互通”的工業互聯網標識解析體系。在頂層設計層面：開展工業互聯網標識解析體系頂層設計、整體架構，明確發展目標、路線圖和時間表等；在系統建設層面：構建標識解析服務體系，支持各級標識解析節點和公共遞歸解析節點建設；在技術研究層面：推動解析、信息管理、異構標識互操作等工業互聯網標識解析關鍵技術及安全可靠機制研究，開展標準研制及試驗驗證；在國際合作層面：搭建國際合作平臺，組織中國社群參與和引導國際規則制定，力爭成為國際技術標準和國際治理的主導力量之一；在產業生態層面：利用標識實現全球供應鏈系統和企業生產系統的精準對接，以及跨企業、跨地區、跨行業產品全生命周期管理，促進信息資源集成共享。

3)通過實施“工業互聯網平臺建設及推廣工程”打造平臺體系。其中包括加強工業互聯網平臺培育，通過企業主導、市場選擇、動態調整的方式形成跨行業、跨領域平臺；推動龍頭企業積極發展企業級平臺。開展工業互聯網平臺試驗驗證，支持產業聯盟、企業與科研機構合作共建測試驗平臺，開展技術驗證與測試評估。推動百萬企業上云，鼓勵工業互聯網平臺在產業聚集區落地；推動地方通過財稅支持、政府購買服務等方式鼓勵中小企業業務系統向云端遷移。培育百萬工業APP：支持軟件企業、工業企業、科研院所等開展合作，培育一批面向特定行業、特定場景的工業APP。

4)通過實施“安全保證能力提升工程”強化安全保障。打造工業互聯網安全保障體系，通過監測預警和防護處置平臺、核心技術研發平臺、測試評估平臺、工業互聯網靶場等方式，推動國家級工業互聯網安全技術能力的提升。在汽車、電子、航空航天、能源等基礎較好的重點領域和國防工業等安全需求迫切的領域，建設工業互聯網安全保障管理和技術體系，開展安全產品、解決方案的試點示范和行業應用，引導企業提升自身工業互聯網安全防護能力。

5)促進融合應用。面向大型企業，實現企業各層級數據資源的端到端集成；實現企業生產與運營管理的智能化決策和深度優化；基于工業互聯網平臺，構建協同制造體系、開展規模化定制、推動面向質量追溯、設備健康管理、產品增值服務的服務化轉型，從而提升大型企業工業互聯網創新和應用水平。面向中小企業，提升中小企業數字化、網絡化基礎能力；實現業務系統向云端遷移，降低數字、智能化改造成本；依托工業互聯網平臺開展供需對接，集成供應鏈、產業電商、眾包眾籌等創新型應用，提升社會制造資源配置效率。

6)構建三大支撐。通過工業互聯網創新中心建設、工業互聯網產業示范基地建設等方式構建協同創新生態；構建總體、共性、行業標準以及關鍵網絡設備、智能聯網裝備、工業大數據分析軟件形成健全產業鏈條；通過企業合作、標準化推廣以及多層次溝通對話及交流合作，促進國際化推廣。

5 結語

工業互聯網涉及眾多產業、眾多領域，是思維的碰撞、技術的融合、業務的跨界和模式的創新，我們應該以融合、協作、共贏的態度，聚焦推進重點，匯聚發展合力，共同把握工業互聯網的歷史發展機遇。