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今年2月，美國發(fā)布了由總統(tǒng)特朗普親自主持制定的未來工業(yè)發(fā)展規(guī)劃，將人工智能、先進的制造業(yè)技術、5G和量子信息科學列為“推動美國繁榮和保護國家安全”的四項關鍵技術，可以說對工業(yè)的發(fā)展空前的重視。
而中國，也迎來了智能制造發(fā)展的破局時刻，作為先進制造業(yè)后來者，中國制造正在以中國速度和中國智慧加速追趕。
2016年9月，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系架構1.0的版本，近日，中國信息通信硏究院副院長、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長余曉暉為行業(yè)人士揭曉了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構2.0》，具體新版本體系架構如下圖所示：
據(jù)工信部信息化和軟件服務業(yè)司張軒表示，現(xiàn)階段，國內越來越多的科技企業(yè)開展了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設，新的平臺品牌不斷涌現(xiàn)。例如中聯(lián)重科推出云谷工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺ZValley OS，中國電子打造“中電云網(wǎng)″平臺BachOS，聯(lián)想推出LeapIOT平臺，中油瑞飛深耕石油鉆井、開采、運輸、煉化等全流程，建設中國石油工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，北汽新能源也打造“北汽云”等。
國內的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新的平臺不斷涌現(xiàn)，那么他的整個技術路線的設計、標準化和測試、商業(yè)實踐，要如何去開展呢？
體系架構作為一個指導性的文件，在這里面會定義工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基本要素、基本元素、功能體系、相互的關系，以及部署的方法。
據(jù)了解，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系架構1.0在分析業(yè)務需求基礎上，指出網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)和安全是體系架構的三大核心。其中，在網(wǎng)絡體系方面，提出工廠內部網(wǎng)絡和工廠外部網(wǎng)絡都將發(fā)生演進和變化，工廠內部網(wǎng)絡呈現(xiàn)扁平化、IP化、無線化及靈活組網(wǎng)的發(fā)展趨勢；IPv6將成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然選擇；對機器和產(chǎn)品進行識別的標識解析體系需要變革創(chuàng)新以適應工業(yè)智能化的需要。
雷鋒網(wǎng)了解到，在發(fā)布1.0的時候，很多內容和細節(jié)不夠完善，所以2.0版本的提出就很必要了。和1.0相比，2.0版本突出數(shù)字孿生基本功能和原理，融入網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)、安全新技術，具體而言：
融入新技術原理，拓展工業(yè)垂直應用領域；
豐富細化要素，強化產(chǎn)業(yè)指導；
構建完整體系，加強國際對接。
此外，相較工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構1.0版本而言，2.0版本更是一個組合，原來定義的是功能架構，現(xiàn)在定義有業(yè)務指南、功能架構、實施框架、技術體系這四個部分：
業(yè)務指南：體現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)目標、商業(yè)價值、數(shù)字化能力和業(yè)務場景；
功能架構：明確支撐業(yè)務實現(xiàn)的功能，包括基本要素、功能模塊、交互關系和作用范圍；
實施框架：描述實現(xiàn)功能的軟硬件部署，明確系統(tǒng)實施的層級結構、承載實體、關鍵軟硬件和作用關系；
技術體系：匯聚支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務、功能和實施所需的關鍵技術。
其中，功能架構是最核心的，實施框架圍繞功能架構所產(chǎn)生，怎么去部署。
當開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的項目時，就面臨的業(yè)務需求和過去所提的信息化需求，余曉暉表示，
在新的互聯(lián)網(wǎng)浪潮下，我們國家經(jīng)濟轉型發(fā)展過程中，出現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)升級的問題。對于企業(yè)來說，這個新的競爭環(huán)境下如何實現(xiàn)企業(yè)創(chuàng)新，獲得競爭優(yōu)勢的問題，這些和過去10-20年前有什么不同呢？從本質上，原理上并沒有很大的不同，利用新的信息技術改善傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。過去所追求的是流程的智能化，通過這種方式去提高生產(chǎn)力。現(xiàn)在很大的挑戰(zhàn)，是外部的環(huán)境變得更為不確定性，變革更為迅捷，迭代更快速。
據(jù)了解，這個工業(yè)化的功能架構，和1.0相比并沒有本質的差別，從三個要素，例如安全、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡來看。其中，網(wǎng)絡是基礎、數(shù)據(jù)是核心、安全是保障。
在網(wǎng)絡層面，基于信息模型的互通互操作成為支撐多元異構數(shù)據(jù)流轉的集成核心；多方式、多QoS、智能化的網(wǎng)絡互聯(lián)是實現(xiàn)融合泛在互聯(lián)的關鍵；“標識-解析-數(shù)據(jù)-應用”構成標識功能分層，實現(xiàn)跨企業(yè)、跨行業(yè)、跨地域，甚至跨國家的標識數(shù)據(jù)管理共享。
具體而言，2.0版本主要強化了網(wǎng)絡互聯(lián)能力，實現(xiàn)了所有的工業(yè)設備、資產(chǎn)、物理系統(tǒng)的連接；強化了數(shù)據(jù)互通能力，增強了應用層的通訊、信息模型、語音互操作，在連接的情況下，物體和物體之間的“對話”能力。
在數(shù)據(jù)層面，感知控制、數(shù)字模型、決策優(yōu)化是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)功能的基本層次。其中，感知控制層實現(xiàn)資產(chǎn)數(shù)據(jù)感知識別和實時控制；數(shù)字模型層實現(xiàn)資產(chǎn)在虛擬空間的映射，管理數(shù)據(jù)和模型；決策優(yōu)化層聚焦數(shù)據(jù)挖掘分析與價值轉化。
此外，信息流與控制流閉環(huán)也得以基于數(shù)據(jù)實現(xiàn)物理空間與虛擬空間的交互優(yōu)化。
在安全層面，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全功能關注包括可靠性、保密性、完整性、可用性、隱私保護等涵蓋信息安全及功能安全在內的多個層面。此外此前需要被動升級的安全防范也將轉向主動“進化”。
在安全層面，涉及在邊緣層面怎么解決網(wǎng)絡安全、控制安全、設備安全問題；在企業(yè)安全方面，有數(shù)據(jù)安全、應用安全、網(wǎng)絡安全等。在產(chǎn)業(yè)安全層面，我們與國家、省的平臺怎么建立企業(yè)的監(jiān)測平臺、管理平臺是一個需要思考的問題。
過去工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)里面最重要的是數(shù)字空間和物理空間如何交互，如何通過互相交互優(yōu)化物理世界的運轉。在2.0里面進一步強化，有一個數(shù)字孿生的閉環(huán)，從物理到數(shù)字，從數(shù)字再回到物理。
余曉暉表示，大家都知道，數(shù)字的孿生體是很重要的概念，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)里面完全通過這樣一個數(shù)字孿生的閉環(huán)來實現(xiàn)各方面的優(yōu)化。在這個過程中，這樣的優(yōu)化可以發(fā)生在設備，可以發(fā)生在車間，也可以發(fā)生在企業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈的環(huán)節(jié)。另外—方面，這樣的方法也是通用的，可以是制造業(yè)，也可以是能源、醫(yī)療、交通等行業(yè)。構成了我們通過連接、通過數(shù)據(jù)智能和相關安全保障去用新的方法優(yōu)化和改造物理世界的一個體系。這就是大體上我們理解的功能框架的基本定義。
當前5G、人工智能、邊緣計算、區(qū)塊鏈等新技術風起云涌，行業(yè)對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進一步落地實施的需求愈發(fā)強烈，產(chǎn)業(yè)發(fā)展已迎來融合的拐點，迫切需要對已有的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構進行更新。
該體系架構面向數(shù)字化轉型時代需求，融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最新理念、價值、技術、功能、范式和流程，形成了指導國家、社會、產(chǎn)業(yè)、企業(yè)等多層面工作推進的一套綜合性體系框架。
另附，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)具體實施框架及案例：
注：文中圖片來源于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)
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