“工业互联网”(Industrial Internet)——开放、全球化的网络,将人、数据和机器连接起来,属于泛互联网的目录分类。它是全球工业系统与高级计算、分析、传感技术及互联网的高度融合。
工业互联网是全球工业系统与高级计算、分析、感应技术以及互联网连接融合的一种结果。是实现人、机、物全面互联的新型网络基础设施,是形成智能化发展的新兴业态和应用模式,是信息技术和工业技术深度融合的产物,大数据、物联网、人工智能等新兴技术都是工业互联网的支撑手段。
工业互联网产业链可划分为四部分(如图所示):上游硬件设备制造主要包含智能器件、设备生产和网络传输等,为后续产业链提供基础支撑;中游平台服务层主要从事工业大数据的收集、处理以及应用方案的设计;下游应用服务层多为工业企业,主要将工业互联网应用于实地场景以提高生产效率;网络安全防护涉及工业互联网产业链的各个环节,贯穿工业互联网产业链始终。网络安全防护涉及工业互联网产业链各个环节,旨在保障工业设备和系统、工业网络基础设施、工业互联网平台、工业数据、技术应用的安全。网络安全防护贯穿整个工业互联网产业链,可分为产品和服务两大类,产品类主要通过设立工业防火墙、检测审计平台、漏洞挖掘平台和统一的安全管理平台来实现,服务类包括咨询、实施和运营服务。上游硬件设备制造企业主要提供构建工业互联网平台所需的智能硬件设备,以支持数据采集、存储、分析和开发。硬件设备主要包括工业级芯片、传感器、控制器、智能网关、智能机床、工业机器人等。感知及控制器件的管理、传输与接收网关、本地数据及信号处理所需的器件与设备是工业互联网产业链中十分重要的基础;智能机床与工业机器人作为精密加工制造业中的大型设备,是提升企业核心竞争力的关键基础;企业在生产管理过程中,通过与智能机床、工业机器人等设备的实时通讯,使设备数据与生产数据关联,以此实现全流程有效监控。中游平台服务层是工业互联网网络架构和产业链条中的关键环节,通过从传感器、计量器等器件获取工业环境、资产及运营状态信息,在对数据进行适当处理之后,再通过传感器、传输网关等设备将数据传递至后续平台及应用层;同时通过传感器接收网关接收控制指令信息,在本地传递给控制器件,以达到控制资产、设备及运营的目的。平台服务层可分为边缘层、IaaS层、PaaS层和SaaS层。边缘层即工业大数据采集过程,是工业互联网发展的基础;IaaS层主要是数据存储和云计算,涉及服务器、存储器等设备;PaaS层提供各种开发和分发应用的解决方案,如虚拟服务器和操作系统等;SaaS层主要提供各种场景应用型方案,如工业APP等。依托工业互联网平台技术,可以实现对终端设备和资产的“管、控、营”一体化,还可以为各行各业提供通用的服务能力,如数据路由、数据处理与挖掘、仿真与优化、业务流程和应用整合、通信管理、应用开发、设备维护等。应用层主要基于工业互联网平台服务层来实现与工业企业的场景融合。丰富的应用是工业互联网的最终目标,未来基于政府、企业、消费者三类群体将衍生出多样化的工业互联网应用,创造巨大的社会价值。当前最有潜力上云的工业设备企业包括五类:一是高耗能设备,如炼铁高炉、工业锅炉等;二是通用动力设备,如柴油发动机、大中型电机、大型空压机等;三是新能源设备,如风电、光伏等;四是高价值设备,如工程机械、数控机床、燃气轮机等;五是仪器仪表等专用设备,如智能水表、智能燃气表等。