我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈圖譜亟須加快完善

■ 賽迪工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)首席研究員 袁曉慶

數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)94%以上的高檔數(shù)控機(jī)床、95%以上的高端PLC、95%以上的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、90%以上的高端工業(yè)軟件被歐美日企業(yè)壟斷，50%以上的工業(yè)PaaS平臺(tái)采用國(guó)外開(kāi)源架構(gòu)，數(shù)據(jù)、平臺(tái)、應(yīng)用和安全等四個(gè)方面的產(chǎn)業(yè)空心化問(wèn)題亟待解決。

一、我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)產(chǎn)業(yè)空心化問(wèn)題突出

（一）95%以上的高端PLC和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議被國(guó)外廠商壟斷，工業(yè)數(shù)據(jù)采集能力薄弱

工業(yè)控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、數(shù)字化的基礎(chǔ)，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)底層數(shù)據(jù)的重要來(lái)源，也是構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的基礎(chǔ)。

當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力較弱，和利時(shí)、浙大中控、南大傲拓、福大自動(dòng)化等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)，94%以上的高檔數(shù)控機(jī)床依賴(lài)進(jìn)口，95%以上的高端PLC、50%以上的高端DCS、95%以上的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)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。

由于國(guó)外廠商設(shè)備數(shù)據(jù)不開(kāi)放、接口不統(tǒng)一，因此設(shè)備的數(shù)據(jù)兼容性差、采集門(mén)檻高、采集難度大，導(dǎo)致設(shè)備上云難，從而制約了我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的快速發(fā)展。

（二）50%左 右 的 工 業(yè)PaaS平臺(tái)采用國(guó)外開(kāi)源架構(gòu)，缺乏開(kāi)源開(kāi)放的本土通用PaaS平臺(tái)

工業(yè)PaaS是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的核心，也是生態(tài)系統(tǒng)核心技術(shù)能力的綜合體現(xiàn)。工業(yè)PaaS作為一種可擴(kuò)展的工業(yè)云操作系統(tǒng)，其發(fā)展的關(guān)鍵是在通用PaaS的基礎(chǔ)上為工業(yè)APP開(kāi)發(fā)者提供專(zhuān)業(yè)的開(kāi)發(fā)工具和算法庫(kù)、模型庫(kù)、知識(shí)庫(kù)等微服務(wù)組件。

總體上看，我國(guó)50%左右的工業(yè)PaaS平臺(tái)采用CloudFoundary、OpenShift等國(guó)外開(kāi)源架構(gòu)，其余工業(yè)PaaS平臺(tái)采用自主研發(fā)架構(gòu)，和國(guó)外開(kāi)源架構(gòu)相對(duì)成熟的開(kāi)源生態(tài)相比，我國(guó)平臺(tái)自主研發(fā)架構(gòu)尚未建立開(kāi)源生態(tài)，對(duì)開(kāi)發(fā)者的“粘性”不強(qiáng)，這會(huì)影響到第三方開(kāi)發(fā)者在平臺(tái)上的快速匯聚，導(dǎo)致我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)者社區(qū)建設(shè)緩慢。亟需建立具有通用性、開(kāi)放性和靈活性兼具的本土通用PaaS平臺(tái)，進(jìn)而賦能工業(yè)PaaS平臺(tái)。

（三）90%以上的高端工業(yè)軟件被國(guó)外廠商壟斷，殺手級(jí)工業(yè)APP匱乏

殺手級(jí)工業(yè)APP是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的關(guān)鍵。高端工業(yè)軟件是工業(yè)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)、原理等工業(yè)知識(shí)的模塊化、代碼化、軟件化，是殺手級(jí)工業(yè)APP的重要來(lái)源。

表面上看，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與國(guó)際領(lǐng)先工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)差距主要體現(xiàn)在殺手級(jí)工業(yè)APP不足，但背后的根本原因是我國(guó)高端工業(yè)軟件匱乏。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，用友、金蝶、浪潮等一批本土優(yōu)秀企業(yè)的工業(yè)軟件多集中于經(jīng)營(yíng)管理類(lèi)，與工業(yè)場(chǎng)景、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合不足，工業(yè)機(jī)理模型等核心功能模塊少，缺乏將工業(yè)軟件進(jìn)行“解耦”進(jìn)而“重構(gòu)”成殺手級(jí)工業(yè)APP的基礎(chǔ)。

（四）工業(yè)信息安全保障能力不強(qiáng)，掣肘工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)和推廣

工業(yè)信息安全是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)和推廣的前提和重要保障。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)調(diào)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈和全價(jià)值鏈的連接，越來(lái)越多的人、機(jī)、物會(huì)暴露在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上，工業(yè)設(shè)備運(yùn)行體系將從封閉走向開(kāi)放，鑒于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)所依賴(lài)的智能裝備、自動(dòng)控制、工業(yè)協(xié)議掌握在別人手里，工業(yè)信息安全存在先天短板，對(duì)企業(yè)傳統(tǒng)安全防范意識(shí)、安全管理方式、安全技術(shù)手段提出了更高要求，亟需工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)企業(yè)構(gòu)建一個(gè)涵蓋設(shè)備安全、網(wǎng)絡(luò)安全、控制安全、應(yīng)用安全和數(shù)據(jù)安全的全方位安全保障體系，以實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的全方位保護(hù)，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用推廣。

二、突破產(chǎn)業(yè)空心化瓶頸的建議

（一）補(bǔ)齊存量技術(shù)，夯實(shí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)

一是提升自動(dòng)控制與感知產(chǎn)業(yè)支撐能力。加快推動(dòng)智能傳感器、可編程邏輯控制器、分布式控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)等研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

二是夯實(shí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。推進(jìn)工廠內(nèi)網(wǎng)的IP化、無(wú)線化、扁平化、柔性化技術(shù)改造和建設(shè)部署，加快NB-IoT等新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)部署，加快軟件定義網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化等新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究和部署試點(diǎn)。

三是培育開(kāi)放的通用PaaS平臺(tái)。建立一套標(biāo)準(zhǔn)化模塊化的工業(yè)微服務(wù)組件庫(kù)（工業(yè)知識(shí)組件、算法組件、原理模型組件）、開(kāi)發(fā)環(huán)境（建模工具、開(kāi)發(fā)模型、組態(tài)工具）和工業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)（工業(yè)數(shù)據(jù)清洗、管理、分析）。

四是構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全保障體系。強(qiáng)化設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、控制、應(yīng)用和數(shù)據(jù)的安全保障能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)和商業(yè)系統(tǒng)的全方位保護(hù)。

（二）用好增量技術(shù)，加快邊緣計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新興技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中的應(yīng)用推廣

一是推動(dòng)邊緣智能和云平臺(tái)協(xié)同發(fā)展。加快邊緣側(cè)智能傳感、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、智能網(wǎng)關(guān)、邊緣智能模塊等軟硬件開(kāi)發(fā)部署，實(shí)現(xiàn)基于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)智能分析和基于云端數(shù)據(jù)的批量大數(shù)據(jù)分析協(xié)同。

二是深化大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用。圍繞工業(yè)大數(shù)據(jù)建模分析，突破多元異構(gòu)數(shù)據(jù)處理、時(shí)序數(shù)據(jù)分析、海量數(shù)據(jù)挖掘等基礎(chǔ)技術(shù)和機(jī)理建模、流程建模、業(yè)務(wù)建模、可視化建模等核心應(yīng)用。

三是推進(jìn)人工智能應(yīng)用。推進(jìn)人工智能算法在工業(yè)微服務(wù)模塊和工業(yè)APP的融合應(yīng)用，發(fā)揮機(jī)器學(xué)習(xí)強(qiáng)大的特征表征和非線性映射能力，增強(qiáng)模型的可靠性、解釋性和自我成長(zhǎng)性。

四是加快區(qū)塊鏈應(yīng)用探索。引導(dǎo)平臺(tái)企業(yè)布局區(qū)塊鏈技術(shù)，促進(jìn)分布式合約在平臺(tái)中的應(yīng)用，支持?jǐn)?shù)字化模型和工業(yè)APP的流轉(zhuǎn)?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)建設(shè)跨行業(yè)、跨領(lǐng)域平臺(tái)聯(lián)盟鏈，推動(dòng)平臺(tái)間互聯(lián)互通。

（三）加強(qiáng)生態(tài)培育，加快開(kāi)源社區(qū)建設(shè)和開(kāi)發(fā)者培育

一是培育設(shè)備協(xié)議兼容的開(kāi)源社區(qū)。引導(dǎo)有關(guān)企業(yè)開(kāi)放各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)兼容、協(xié)議轉(zhuǎn)換的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)在多源設(shè)備、異構(gòu)系統(tǒng)之間的有序流動(dòng)，確保設(shè)備“聯(lián)得上”。

二是培育行業(yè)共性知識(shí)開(kāi)放的開(kāi)源社區(qū)。引導(dǎo)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)企業(yè)開(kāi)放開(kāi)發(fā)工具、知識(shí)組件、算法組件，構(gòu)建開(kāi)放共享、資源富集、創(chuàng)新活躍的工業(yè)APP開(kāi)發(fā)生態(tài)，確保行業(yè)機(jī)理模型“跟得上”。

三是加快工業(yè)APP開(kāi)發(fā)者人才隊(duì)伍建設(shè)。支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)企業(yè)聯(lián)合聯(lián)盟、協(xié)會(huì)等組織舉辦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“雙創(chuàng)”開(kāi)發(fā)者大賽，打造基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的“雙創(chuàng)”新生態(tài)，推動(dòng)工業(yè)APP“上數(shù)量”。