工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化最新動態(tài)

關(guān)　欣　中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所工程師

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專家視點(diǎn)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化最新動態(tài)

關(guān)欣中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所工程師

李海花中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所副總工程師

標(biāo)準(zhǔn)化成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要推手。本文介紹了美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（IIC）、德國工業(yè)4.0平臺、國際電工委員會（IEC）、中國智能制造標(biāo)準(zhǔn)工作組等主要標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)組織的標(biāo)準(zhǔn)化動態(tài)，為業(yè)界提供全面參考。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 標(biāo)準(zhǔn)化 IIC 工業(yè)4.0平臺 ISO IEC

1　引言

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是機(jī)器、物品、控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、人之間互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，為智能制造提供信息感知、傳輸、分析、反饋、控制支撐，是實(shí)現(xiàn)智能制造變革的關(guān)鍵共性基礎(chǔ)，對推進(jìn)我國制造業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新、互聯(lián)互通、系統(tǒng)安全和產(chǎn)業(yè)提升均離不開標(biāo)準(zhǔn)化的引領(lǐng)。當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)獲得了國內(nèi)外的普遍重視，包括美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（IIC）、德國工業(yè)4.0平臺、國際電工委員會（IEC）、中國智能制造標(biāo)準(zhǔn)工作組等組織均在積極布局推進(jìn)。

2　美國IIC成為推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化的重要平臺

美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟IIC由GE聯(lián)合AT&T、思科、IBM和英特爾于2014年3月發(fā)起，由對象管理組織（OMG）管理，其中參考架構(gòu)、測試床、應(yīng)用案例是IIC關(guān)鍵工作抓手。IIC正以參考架構(gòu)為引領(lǐng)，通過企業(yè)自主設(shè)立的應(yīng)用案例組織垂直領(lǐng)域應(yīng)用探索，支持建立測試床，提供驗(yàn)證支撐，并借助其它標(biāo)準(zhǔn)組織力量，推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快落地。

（1）主導(dǎo)建立并完善參考架構(gòu)

IIC發(fā)布了參考架構(gòu)V1.0，包括商業(yè)視角、使用視角、功能視角和實(shí)現(xiàn)視角4個層級，其功能架構(gòu)確定了商業(yè)、運(yùn)營、信息、應(yīng)用和控制五大功能領(lǐng)域，以及系統(tǒng)安全、信息安全、彈性、互操作性、連接性、數(shù)據(jù)管理、高級數(shù)據(jù)分析、智能控制、動態(tài)組合九大系統(tǒng)特性。在功能架構(gòu)基礎(chǔ)上，IIC進(jìn)一步確定了由邊緣層、平臺層和企業(yè)層組成的系統(tǒng)架構(gòu)，以及各層包含的軟硬件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前，IIC正致力于參考架構(gòu)的完善和細(xì)化，預(yù)計(jì)2016年中期將發(fā)布參考架構(gòu)V2.0。

（2）征集應(yīng)用案例，建立垂直領(lǐng)域應(yīng)用案例分類表

目前，IIC設(shè)有22個應(yīng)用案例，覆蓋先進(jìn)制造與服務(wù)、智能電網(wǎng)、安全等多個領(lǐng)域，牽頭單位既有GE、英特爾、富士通這樣的巨頭，也有一些知名度不廣的專業(yè)性企業(yè)。IIC正在建立垂直領(lǐng)域應(yīng)用案例分類表，以在參考架構(gòu)下體系化推進(jìn)應(yīng)用。

（3）支持建立測試床，推進(jìn)檢驗(yàn)驗(yàn)證

目前，IIC已通過11個測試床項(xiàng)目，涉及高速網(wǎng)絡(luò)、半自動貨車運(yùn)輸和自動駕駛、工廠設(shè)備和工具跟蹤、預(yù)測性維護(hù)等。同時(shí)，智能電網(wǎng)、智慧醫(yī)療、開放水平化測試床3個綜合性的測試床項(xiàng)目已經(jīng)啟動。IIC擬將測試床作為擴(kuò)展影響的重要途徑，其正考慮在歐洲、日本、中國設(shè)立國家分部，以便與國家分部本土產(chǎn)業(yè)充分結(jié)合加快推動測試床等建設(shè)。

此外，IIC還積極推進(jìn)與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的協(xié)作。目前，已梳理了20多個關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)化組織并逐步建立聯(lián)系，后續(xù)IIC將直接向這些組織反饋標(biāo)準(zhǔn)化需求，以加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)研制和全球標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)作。

3　德國建立“工業(yè)4.0平臺”推進(jìn)頂層規(guī)劃

德國“工業(yè)4.0平臺”是2013年由德國機(jī)械及制造商協(xié)會（VDMA）、德國電氣電子（ZWEI）和信息技術(shù)協(xié)會（BITKOM）共同設(shè)立，平臺確定了規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)、安全、研究與創(chuàng)新三大主題。2015年4月，德國經(jīng)濟(jì)和能源部、德國教育和研究部共同啟動升級版“工業(yè)4.0平臺”建設(shè)，接管由上述三大協(xié)會負(fù)責(zé)的工業(yè)4.0平臺，并公布了現(xiàn)有平臺首期成果。

（1）建立統(tǒng)一的“工業(yè)4.0”參考體系模型

該參考體系模型分別從功能視角、價(jià)值鏈視角和工業(yè)系統(tǒng)視角對工業(yè)4.0參考架構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)描述，其本質(zhì)是從工業(yè)角度出發(fā)，結(jié)合已有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，將以“信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)”為核心的智能生產(chǎn)功能映射到全生命周期價(jià)值鏈和全層級工業(yè)系統(tǒng)中，突出以數(shù)據(jù)為驅(qū)動的工業(yè)智能化圖景。

（2）持續(xù)深入地對標(biāo)準(zhǔn)化問題進(jìn)行研究

2013年12月，發(fā)布《“工業(yè)4.0”標(biāo)準(zhǔn)化路線圖》，提出有待標(biāo)準(zhǔn)化的12個重點(diǎn)領(lǐng)域，包括體系架構(gòu)、用例、概念、安全等交叉領(lǐng)域、流程描述、儀器儀表和控制功能、技術(shù)和組織流程、數(shù)字化工廠等；2015年4月，發(fā)布《工業(yè)4.0實(shí)施戰(zhàn)略》為工業(yè)4.0概念提供直觀展示的同時(shí)，也將需要制定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量進(jìn)一步聚焦于網(wǎng)絡(luò)通信、信息數(shù)據(jù)、價(jià)值鏈、企業(yè)分層等標(biāo)準(zhǔn)上。

4　ISO開始探索新的標(biāo)準(zhǔn)化需求

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化主要涉及國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO中的TC184和ISO/IEC JTC1兩個技術(shù)委員會。其中，TC184為工業(yè)自動化領(lǐng)域的核心標(biāo)準(zhǔn)化組織之一，在系統(tǒng)集成等方面影響力較大。目前，TC184也在積極跟進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新的標(biāo)準(zhǔn)化需求，如WG10工作組正在推進(jìn)服務(wù)機(jī)器人模塊化、人機(jī)協(xié)同安全等標(biāo)準(zhǔn)的制定。

2014年，ISO/IECJTC1/SWG3規(guī)劃特別工作組成立了智能機(jī)器專題組，計(jì)劃從虛擬個人助理、智能顧問和先進(jìn)的全球工業(yè)系統(tǒng)等3個領(lǐng)域開展標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)研。其中，先進(jìn)的全球工業(yè)系統(tǒng)源于“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，目前主要研究對象包括標(biāo)準(zhǔn)化、參考模型以及復(fù)雜系統(tǒng)的管理等內(nèi)容。

5　IEC成立專門工作組，開展策略研究和標(biāo)準(zhǔn)研制

IEC/TC65是國際電工委員會（IEC）下屬的國際標(biāo)準(zhǔn)化委員會，主要負(fù)責(zé)制定連續(xù)和批量控制領(lǐng)域用于工業(yè)過程測量和控制的系統(tǒng)和元件方面的國際標(biāo)準(zhǔn)，具有較高的國際影響力。為更有效地對接工業(yè)4.0的標(biāo)準(zhǔn)化需求，IEC陸續(xù)成立了一系列專門工作組，包括IEC/SMB/SG8工業(yè)4.0戰(zhàn)略研究組和IEC/MSB未來工廠白皮書項(xiàng)目組等，開展智能制造/工業(yè)4.0相關(guān)的戰(zhàn)略研究、體系構(gòu)建和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研制，目前尚未有相關(guān)成果發(fā)布。

6　我國啟動智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)實(shí)施

為推進(jìn)我國智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作，2015年2月，在工業(yè)和信息化部裝備司的指導(dǎo)下，智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化工作組成立。目前，工作組已經(jīng)形成《智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)指南（征求意見稿）》，并已在工業(yè)和信息化部相關(guān)司局開始意見征求工作?；谠撝改希悄苤圃鞓?biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)及研制工作也將啟動。

整體上，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化還處于剛剛起步階段，標(biāo)準(zhǔn)組織大多采取由上而下的設(shè)計(jì)方法，將工作重點(diǎn)放在了路線戰(zhàn)略、參考架構(gòu)、需求用例、測試床等方面，并依據(jù)情況再開展其他具體的標(biāo)準(zhǔn)化工作，標(biāo)準(zhǔn)化仍然面臨長期的探索研究過程。然而，需要看到國際上產(chǎn)業(yè)推進(jìn)的態(tài)度積極，包括測試床項(xiàng)目等成果的迅速擴(kuò)展。我國應(yīng)加強(qiáng)與國際對接，加大參與力度，努力掌握主動權(quán)和發(fā)言權(quán)，為我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)I造良好的國際環(huán)境。

TheLatest StandardizationDynamicabout Industrial Internet

Standardization has become a major force behind Industrial Internet. This article focuses on the standardization dynamics of major standard promotion organizations， which includes American Industrial Internet Consortium （IIC）， the German Industry 4.0 platform， the International Electrotechnical Commission （IEC） and China smart manufacturing standards working groups， to provide a comprehensive reference to the industry members.

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2015-11-10）