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工业互联网平台新型制造系统的神经中枢

游根节

【期刊名称】《通信世界》

【年(卷),期】2018(000)015

【总页数】2页(P29-30)

【作者】游根节

【作者单位】中国通信标准化协会

【正文语种】中文

当前，全球新一轮产业变革蓬勃兴起，制造业重新成为全球经济发展的焦点。发达

国家纷纷采取重大举措，推动制造业转型升级。工业互联网作为新一代信息技术与

工业系统全方位深度融合的产物，是制造业转型升级的加速器和助推器，对拉动实

体经济具有重要作用。

伴随着当前制造业变革与数字经济浪潮的交汇融合，云计算、物联网、大数据等信

息技术与制造技术、工业知识的集成创新不断加剧，工业互联网平台应运而生。

在制造企业转型中发挥核心支撑作用

工业互联网平台作为工业互联网的三大要素之一，是新型制造系统的数字化神经中

枢，是工业资源配置的核心，在制造企业转型中发挥着如下4方面的核心支撑作

用。

一是促进传统工业云平台的迭代升级，大幅提升工业知识生产、传播、利用效率，

形成海量开放APP应用与工业用户之间相互促进、双向迭代的生态体系。二是扮

演新工业体系的“操作系统”，发挥着类似于Windows、Android和iOS系统的

重要作用，支撑构建基于软件定义的高度灵活与智能的工业体系。三是作为资源集

聚共享的有效载体，推动资源、主体、知识集聚共享，形成社会化的协同生产方式

和组织模式。四是打造制造企业竞争新优势的关键抓手，不断建立、巩固和强化工

业智能化新优势。

对于企业来说，工业互联网平台可以实现智能化生产管理，提高生产效率，降低运

营成本，实现商业模式创新，以及跨企业、跨区域、跨行业的资源和能力聚集，打

造更加高效的协同设计、制造和服务体系。

工业互联网平台体系架构

图1工业互联网平台功能架构图

工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求，构建基于海量数据采

集、汇聚、分析的服务体系，支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的工业

云平台，包括边缘、平台（工业PaaS）、应用三大核心层级。可以认为，工业互

联网平台是工业云平台的延伸发展，其本质是在传统云平台的基础上叠加物联网、

大数据、人工智能等新兴技术，构建更精准、实时、高效的数据采集体系，建设包

括存储、集成、访问、分析、管理功能的使能平台，实现工业技术、经验、知识的

模型化、软件化、复用化，以工业APP的形式为制造企业各类创新应用，最终形

成资源富集、多方参与、合作共赢、协同演进的制造业生态。工业互联网平台的功

能架构如图1所示。

其中，第一层是边缘，通过大范围、深层次的数据采集，以及异构数据的协议转换

与边缘处理，构建工业互联网平台的数据基础；第二层是平台，基于通用PaaS叠

加大数据处理、工业数据分析、工业微服务等创新功能，构建可扩展的开放式云操

作系统；第三层是应用，形成满足不同行业、不同场景的工业SaaS和工业APP，

形成工业互联网平台的最终价值。

此外，工业互联网平台还包括IaaS基础设施，以及涵盖整个工业系统的安全管理

体系，这些构成了工业互联网平台的基础支撑和重要保障。

工业互联网平台技术标准

工业互联网平台需要解决多类工业设备接入、多源工业数据集成、海量数据管理与

处理、工业数据建模分析、工业应用创新与集成、工业知识积累迭代实现等一系列

问题，涉及七大类关键技术，分别为数据集成和边缘处理技术、IaaS技术、平台

使能技术、数据管理技术、应用开发和微服务技术、工业数据建模与分析技术和安

全技术。

图2工业互联网安全框架

在7类技术中，通用平台使能技术、工业数据建模与分析技术、数据集成与边缘

处理技术、应用开发和微服务技术正快速发展。在平台层，PaaS技术、新型集成

技术和容器技术正加速改变信息系统的构建和组织方式。在边缘层，边缘计算技术

极大地拓展了平台收集和数据管理的范围和能力。在应用层，微服务等新型开发框

架驱动工业软件开发方式不断变革，而工业机理与数据科学深度融合则正在引发工

业应用的创新浪潮。

标准是技术和产业发展的基础和先导，是当前抢占工业互联网制高点和话语权的重

点争夺领域。德国、美国等发达国家纷纷在工业互联网领域布局标准。比如，在

20世纪的近40年时间里，德国每年3.3%的GDP增长中，标准的贡献占到了

0.9%，仅次于资本投入。

为加快我国工业互联网发展，推进工业互联网产学研用协同发展，2016年2月1

日，工业、信息通信业、互联网等领域