工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 數(shù)據(jù)驅(qū)動智能變革

互聯(lián)網(wǎng)是一個基礎(chǔ)設(shè)施，它實(shí)現(xiàn)了各種連接。在這種基礎(chǔ)上，在互聯(lián)網(wǎng)上形成了很多新的模式、新的業(yè)態(tài)、新的應(yīng)用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)和新一代信息技術(shù)與全球工業(yè)系統(tǒng)深度融合所形成的一個新的生態(tài)，它是工業(yè)智能化發(fā)展的一個基礎(chǔ)設(shè)施。我們也可以認(rèn)為它是一個網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)要素之間的連接，或者是一個平臺，在這個平臺上通過工業(yè)數(shù)據(jù)的集成處理和分析，實(shí)現(xiàn)各種智能。在這個上面也會形成各種各樣的新模式和新業(yè)態(tài)，這是我們對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一個基本的理解。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)質(zhì)首先是全面互聯(lián)，在全面互聯(lián)的基礎(chǔ)上，形成一個數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能化變革。從這個意義上來說，互聯(lián)是基礎(chǔ)，工業(yè)系統(tǒng)的各種元素能夠互聯(lián)起來，無論是機(jī)器、人還是系統(tǒng)。但互聯(lián)也只是解決了可以通信的基本的東西，其中更重要的是怎么理解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)并不是智能制造本身，但它是智能制造的基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的流動或者說數(shù)據(jù)端到端的充分流動，并要在這種跨系統(tǒng)流動的基礎(chǔ)上進(jìn)行充分分析、建模。

我們所說的智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個性化定制、服務(wù)化延伸的基礎(chǔ)是在前面互聯(lián)的基礎(chǔ)上，通過數(shù)據(jù)流動和分析，形成現(xiàn)在新的模式和新的業(yè)態(tài)?？赡艽蠹覍θ蠹珊苁煜?，其實(shí)無論是縱向、橫向還是端到端的集成，最本質(zhì)的是在互聯(lián)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的充分流動和共享，這是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基理，它比現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)更強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)、充分的連接、數(shù)據(jù)的流動和集成以及分析和建模。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)是有所不同的，它的一個本質(zhì)就是要有數(shù)據(jù)的流動和分析。

智能化、自動化、數(shù)字化

其實(shí)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)的融合已經(jīng)很長時(shí)間了，最早開始于供應(yīng)鏈電子商務(wù)，包括需求端的電子商務(wù)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)會深入到工業(yè)制造的核心環(huán)節(jié)和工業(yè)的全流程、全產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)品的全生命周期。我們對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有一個系統(tǒng)的理解，從智能工廠以及工廠之外的各種平臺，可以看到很多傳統(tǒng)的工業(yè)要素，也有很多是由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所帶來的新的要素，比如機(jī)器的智能化、智能控制系統(tǒng)、新出來的工業(yè)數(shù)據(jù)平臺、仿真平臺、工業(yè)云平臺等。

我們可以從不同的角度去看工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，比如從工廠的角度去看，它最核心的可能是智能工廠，以及這個智能工廠如何跟互聯(lián)網(wǎng)外界，也就是客戶和供應(yīng)商進(jìn)行充分的交互和協(xié)同。如果從互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的角度去看，我們看到更多的是商業(yè)模式的變革和創(chuàng)新，以及通過商業(yè)模式創(chuàng)新直接深入到整個的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，也就是C2M環(huán)節(jié)。

如果從電信的角度去看，可以看到里面有很多基礎(chǔ)設(shè)施的問題，包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、安全的保障等，把這幾個視角放在一起，才算是一個比較完整的對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念的理解。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是面向工業(yè)4.0的，實(shí)現(xiàn)的是系統(tǒng)級的智能化，這里面有很多裝備，比如機(jī)器人還有智能機(jī)床等，需要每個環(huán)節(jié)都智能化、自動化、數(shù)字化，在這個基礎(chǔ)上把系統(tǒng)連起來，通過數(shù)據(jù)流動，形成一個新的智能系統(tǒng)。

從這個意義上來說，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所解決的不是某一個單點(diǎn)的問題，而是一個全系統(tǒng)級的智能問題，這就是我們所理解的工業(yè)2.0、3.0、4.0的關(guān)系或者說智能化、自動化、數(shù)字化的關(guān)系。

提到體系架構(gòu)，目前從全球來看，無論是美國還是德國，基本上把體系架構(gòu)作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)或者智能制造發(fā)展的一個非常重要的抓手，它借鑒了IT的方法論，形成一個企業(yè)架構(gòu)，去指導(dǎo)技術(shù)路線，確定標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用案例和商業(yè)推廣。

美國、德國已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)4.0階段，通過快速迭代反饋，修正內(nèi)容，形成閉環(huán)。

德國工業(yè)4.0體系關(guān)于全生命周期的管理和全層級工業(yè)系統(tǒng)做得更深更細(xì)致。

對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這個體系架構(gòu)，中國信息通信研究院認(rèn)為它大概分為幾個部分。首先，網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)是基礎(chǔ)，從工廠內(nèi)到工廠外。其次，數(shù)據(jù)是核心，以數(shù)據(jù)為核心形成兩大閉環(huán)，一個是控制，CPS最重要的是可以回饋到控制，基于這個數(shù)據(jù)怎么反饋到生產(chǎn)制造這個環(huán)節(jié)。還有一個是運(yùn)營決策，也就是上層的工廠級或者企業(yè)級的決策，這兩大閉環(huán)是基于互聯(lián)和數(shù)據(jù)流動所形成的體系，我們認(rèn)為這是智能制造的核心，也是智能工廠的核心。

未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展很重要的三大體系

互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系有三部分。第一是互聯(lián)，全球的路由器。第二是DNS，也就域名解析。第三是萬維網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)連接。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的體系大體上分為三類。一個是全球的互聯(lián)體系，能夠把工業(yè)系統(tǒng)互聯(lián)起來。第二是標(biāo)識解析體系，這個跟DNS不一樣，可以識別機(jī)器和物品，這是一個全新的體系。第三是應(yīng)用支撐體系，有語義級的理解和應(yīng)用交互。這是未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展很重要的三大體系。

工業(yè)系統(tǒng)跟IT系統(tǒng)很不一樣，它是一個不開放或者不怎么開放的、標(biāo)準(zhǔn)特別多的一個封閉的系統(tǒng)?，F(xiàn)在的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)很多是運(yùn)用IT的思維或者互聯(lián)網(wǎng)思維，重新改造工業(yè)原來的一些體系?，F(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)分了很多級，大體上，我們認(rèn)為工廠內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)有四個趨勢，即IP化、扁平化、無限化和靈活組網(wǎng)，對于柔性生產(chǎn)的需要，能夠靈活組織工業(yè)系統(tǒng)。對于工廠外的網(wǎng)絡(luò)里面，我們目前有幾個基本的判斷。第一，TCP/IP的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系在較長時(shí)間內(nèi)將具有產(chǎn)業(yè)化共識的嚴(yán)謹(jǐn)路徑，會有一些新的虛擬化的技術(shù)出現(xiàn)。第二，5G網(wǎng)絡(luò)、工廠內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)、工廠外的網(wǎng)絡(luò)以及應(yīng)用支撐體系解決工廠內(nèi)不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)集成，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，通過數(shù)據(jù)連接級的考量，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的連接和集成。

關(guān)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，有一個模型，它分為采集、交換、分析處理等，這里面最重要的，或者說CPS里最重要的一點(diǎn)，是通過數(shù)據(jù)架構(gòu)的建立，實(shí)現(xiàn)物理實(shí)體和數(shù)字空間的對接，也就是所謂的“雙胞胎”。下面是物理空間，上面是網(wǎng)絡(luò)空間，這兩個合在一起，通過數(shù)據(jù)的建立，形成一個模式。在這個基礎(chǔ)上形成智能制造，也就是智能生產(chǎn)和優(yōu)化。目前從全球來看，這只是大數(shù)據(jù)在工業(yè)制造業(yè)應(yīng)用場景里的一個起步，但也是一個大的方向。

通過分析目前國內(nèi)外的企業(yè)，所謂自下而上的建設(shè)就是從智能工廠開始考慮整個智能制造的建設(shè)。從上而下的建設(shè)，首先是疊加式網(wǎng)絡(luò)加系統(tǒng)的智能工廠探索，通過疊加傳感器、數(shù)據(jù)平臺、網(wǎng)關(guān)，將數(shù)據(jù)縱向打通，打通以后再反饋到MES系統(tǒng)以及決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)所謂的產(chǎn)線優(yōu)化、智能排程等。這個模式做起來比較容易，目前已經(jīng)有很多的實(shí)踐。其次是集成式的，疊加式能形成一部分智能制造的功能，但是不夠充分，執(zhí)行器以及MES系統(tǒng)都需要做很大的改動來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)充分的交流和溝通，這是一種比較新的模式，代價(jià)較高。自上而下其實(shí)也就是基于產(chǎn)品的智能化和聯(lián)網(wǎng)的智能延伸服務(wù)。

（本文根據(jù)余曉暉在2016年“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立大會”上的演講整理而成，未經(jīng)本人確認(rèn)。）