如何加快完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術產(chǎn)業(yè)鏈圖譜

■ 賽迪工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)首席研究員 袁曉慶

數(shù)據(jù)顯示，我國94%以上的高檔數(shù)控機床、95%以上的高端PLC、95%以上的工業(yè)網(wǎng)絡協(xié)議、90%以上的高端工業(yè)軟件被國外企業(yè)壟斷，50%以上的工業(yè)PaaS平臺采用國外開源架構，數(shù)據(jù)、平臺、應用和安全等四個方面的產(chǎn)業(yè)空心化問題亟待解決。

我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺基礎產(chǎn)業(yè)薄弱

（一）95%以上的高端PLC和工業(yè)網(wǎng)絡協(xié)議被國外廠商壟斷，工業(yè)數(shù)據(jù)采集能力薄弱

工業(yè)控制系統(tǒng)是實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化、數(shù)字化的基礎，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺底層數(shù)據(jù)的重要來源，也是構建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的基礎。

當前，我國工業(yè)控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)競爭力較弱，多家本土品牌主要集中在國內中低端工業(yè)控制系統(tǒng)市場，94%以上的高檔數(shù)控機床依賴進口，95%以上的高端PLC、50%以上的高端DCS、95%以上的工業(yè)網(wǎng)絡標準協(xié)議市場被國外廠商壟斷。

由于國外廠商設備數(shù)據(jù)不開放、接口不統(tǒng)一，因此設備的數(shù)據(jù)兼容性差、采集門檻高、采集難度大，導致設備上云難，從而制約了我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的快速發(fā)展。

（二）50%左 右 的 工 業(yè)PaaS平臺采用國外開源架構，缺乏開源開放的本土通用PaaS平臺

工業(yè)PaaS是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的核心，也是生態(tài)系統(tǒng)核心技術能力的綜合體現(xiàn)。工業(yè)PaaS作為一種可擴展的工業(yè)云操作系統(tǒng)，其發(fā)展的關鍵是在通用PaaS的基礎上為工業(yè)APP開發(fā)者提供專業(yè)的開發(fā)工具和算法庫、模型庫、知識庫等微服務組件。

總體上看，我國50%左右的工業(yè)PaaS平臺采用國外開源架構，其余工業(yè)PaaS平臺采用自主研發(fā)架構。和國外開源架構相對成熟的開源生態(tài)相比，我國平臺自主研發(fā)架構尚未建立開源生態(tài)，對開發(fā)者的“黏性”不強，這會影響到第三方開發(fā)者在平臺上的快速匯聚，導致我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開發(fā)者社區(qū)建設緩慢。亟須建立通用性、開放性和靈活性兼具的本土通用PaaS平臺，進而賦能工業(yè)PaaS平臺。

（三）90%以上的高端工業(yè)軟件被國外廠商壟斷，殺手級工業(yè)APP匱乏

殺手級工業(yè)APP是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的關鍵。高端工業(yè)軟件是工業(yè)經(jīng)驗、技術、原理等工業(yè)知識的模塊化、代碼化、軟件化，是殺手級工業(yè)APP的重要來源。

表面上看，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與國際領先工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺差距主要體現(xiàn)在殺手級工業(yè)APP不足，但背后的根本原因是我國高端工業(yè)軟件匱乏。我國90%以上的CAD、CAE、MES、PLM高端工業(yè)軟件市場被國外廠商壟斷，一批本土優(yōu)秀企業(yè)的工業(yè)軟件多集中于經(jīng)營管理類，與工業(yè)場景、行業(yè)經(jīng)驗結合不足，工業(yè)機理模型等核心功能模塊少，缺乏將工業(yè)軟件進行“解耦”進而“重構”成殺手級工業(yè)APP的基礎。

（四）工業(yè)信息安全保障能力不強，掣肘工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設和推廣

工業(yè)信息安全是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設和推廣的前提和重要保障。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)強調全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈和全價值鏈的連接，越來越多的人、機、物會暴露在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上，工業(yè)設備運行體系將從封閉走向開放。鑒于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺所依賴的智能裝備、自動控制、工業(yè)協(xié)議掌握在別人手里，工業(yè)信息安全存在先天短板，對企業(yè)傳統(tǒng)安全防范意識、安全管理方式、安全技術手段提出了更高要求，亟須工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)構建一個涵蓋設備安全、網(wǎng)絡安全、控制安全、應用安全和數(shù)據(jù)安全的全方位安全保障體系，以實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的全方位保護，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應用推廣。

補齊工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺短板的建議

（一）補齊存量技術，夯實工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺基礎產(chǎn)業(yè)

一是提升自動控制與感知產(chǎn)業(yè)支撐能力。加快推動智能傳感器、可編程邏輯控制器、分布式控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)等研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

二是夯實工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺網(wǎng)絡基礎。推進工廠內網(wǎng)的IP化、無線化、扁平化、柔性化技術改造和建設部署，加快NB-IoT等新型網(wǎng)絡技術部署，加快軟件定義網(wǎng)絡、網(wǎng)絡功能虛擬化等新一代網(wǎng)絡技術研究和部署試點。

三是培育開放的通用PaaS平臺。建立一套標準化模塊化的工業(yè)微服務組件庫（工業(yè)知識組件、算法組件、原理模型組件）、開發(fā)環(huán)境（建模工具、開發(fā)模型、組態(tài)工具）和工業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)（工業(yè)數(shù)據(jù)清洗、管理、分析）。四是構建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安 全保障體系。強化設備、網(wǎng)絡、控制、應用和數(shù)據(jù)的安全保障能力，實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)和商業(yè)系統(tǒng)的全方位保護。

（二）用好增量技術，加快邊緣計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新興技術在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中的應用推廣

一是推動邊緣智能和云平臺協(xié)同發(fā)展。加快邊緣側智能傳感、實時操作系統(tǒng)、智能網(wǎng)關、邊緣智能模塊等軟硬件開發(fā)部署，實現(xiàn)基于工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時智能分析和基于云端數(shù)據(jù)的批量大數(shù)據(jù)分析協(xié)同。

二是深化大數(shù)據(jù)技術應用。圍繞工業(yè)大數(shù)據(jù)建模分析，突破多元異構數(shù)據(jù)處理、時序數(shù)據(jù)分析、海量數(shù)據(jù)挖掘等基礎技術和機理建模、流程建模、業(yè)務建模、可視化建模等核心應用。

三是推進人工智能應用。推進人工智能算法在工業(yè)微服務模塊和工業(yè)APP的融合應用，發(fā)揮機器學習強大的特征表征和非線性映射能力，增強模型的可靠性、解釋性和自我成長性。

四是加快區(qū)塊鏈應用探索。引導平臺企業(yè)布局區(qū)塊鏈技術，促進分布式合約在平臺中的應用，支持數(shù)字化模型和工業(yè)APP的流轉?；趨^(qū)塊鏈技術建設跨行業(yè)、跨領域平臺聯(lián)盟鏈，推動平臺間互聯(lián)互通。

（三）加強生態(tài)培育，加快開源社區(qū)建設和開發(fā)者培育

一是培育設備協(xié)議兼容的開源社區(qū)。引導有關企業(yè)開放各類標準兼容、協(xié)議轉換的技術，實現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)在多源設備、異構系統(tǒng)之間的有序流動，確保設備“聯(lián)得上”。

二是培育行業(yè)共性知識開放的開源社區(qū)。引導工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)開放開發(fā)工具、知識組件、算法組件，構建開放共享、資源富集、創(chuàng)新活躍的工業(yè)APP開發(fā)生態(tài)，確保行業(yè)機理模型“跟得上”。

三是加快工業(yè)APP開發(fā)者人才隊伍建設。支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)聯(lián)合聯(lián)盟、協(xié)會等組織舉辦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“雙創(chuàng)”開發(fā)者大賽，打造基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的“雙創(chuàng)”新生態(tài)，推動工業(yè)APP“上數(shù)量”。