第四次工業(yè)革命的重要基石，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)充當賣水人？

陳平

人口紅利消失、制造業(yè)轉型升級、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，讓工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為互聯(lián)網(wǎng)下半場，巨頭們爭相入局。以西門子、三一重工、富士康、海爾等為代表的工業(yè)龍頭企業(yè)，他們把工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)視為自身所在主場分內的事;以BAT為首的大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，試圖在消費互聯(lián)網(wǎng)接近天花板之際，尋找新的藍海;以華為、浪潮、用友等為代表的ICT企業(yè)，希望通過自身的數(shù)字化技術，在這個新興市場分一杯羹。

早在2000年8月，就有美國學者提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念，基本思路是把復雜的物理設備和網(wǎng)絡，包括傳感器和軟件等，構造成一個工業(yè)系統(tǒng)化的整體，將大數(shù)據(jù)、機器學習、M2M等全部整合在一起，利用所得的數(shù)據(jù)和信息，控制和調整設備，以得到最優(yōu)化的結果。最終目的是構造企業(yè)級的一體化的工業(yè)系統(tǒng)。而通用電氣于2012年首次提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念，并將其定義為工業(yè)革命與互聯(lián)網(wǎng)革命成果的融合。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實踐的深入，中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟將該定義中的“工業(yè)革命成果”具體化為工業(yè)經(jīng)濟、將“互聯(lián)網(wǎng)革命成果”具體化為新一代信息通信技術，同時增加了對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用形式的定義。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)由網(wǎng)絡、平臺、安全三個部分構成。其中，網(wǎng)絡是基礎、平臺是核心、安全是保障。 “網(wǎng)絡”是實現(xiàn)工業(yè)全系統(tǒng)、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值的廣泛互通體系。通過打造低延時、高可靠、廣覆蓋的網(wǎng)絡基礎設施，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)在生產(chǎn)各環(huán)節(jié)和全要素的無縫傳遞，從而支撐形成實時感知、協(xié)同交互、智能反饋的生產(chǎn)模式。

2022年，繼豐田、可口可樂等巨頭企業(yè)之后，黑客組織又將攻擊的目標對準了富士康。全球制造業(yè)巨頭富士康證實，其墨西哥一家工廠在5月底遭遇了勒索攻擊。黑客組織加密了這家工廠的約1200臺服務器，竊取了100 GB的未加密文件，并刪除了20TB至30TB的備份內容，并索取1804.0955比特幣贖金，約人民幣2.3億元。據(jù)外媒報道，本次勒索攻擊一度導致該工廠的業(yè)務中斷。

隨著產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的發(fā)展，尤其是在企業(yè)上云、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的普及帶來網(wǎng)絡邊界模糊的趨勢下，針對虛擬世界的攻擊，將有可能轉化為物理世界的傷害，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的重要性不言而喻。

與發(fā)達國家相比，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)業(yè)中的軟硬件產(chǎn)品自主研發(fā)能力有所不足，在核心技術、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、推廣應用等方面尚存差距;高端關鍵基礎裝備、控制系統(tǒng)、軟件及平臺市場長期被國外產(chǎn)品占據(jù)，如工業(yè)控制系統(tǒng)中的微控制單元（MCU）、數(shù)字信號處理器（DSP）、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）等核心元器件技術與國外差距較大，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）、可編程邏輯控制器（PLC）、分散控制系統(tǒng)（DCS）、過程控制系統(tǒng)（PCS）等較多依賴國外供應。

而當前軟件正在定義整個企業(yè)、行業(yè)和產(chǎn)業(yè)，伴隨著數(shù)字化的不斷發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全保護的對象正在從計算機安全、網(wǎng)絡安全升級為數(shù)字安全。從工業(yè)生產(chǎn)角度來說，設備聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)上云加速安全風險傳導延展，網(wǎng)絡攻擊面從邊界向核心不斷擴大。相對于傳統(tǒng)“事后補救”措施，新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全需求更多要從“零散建設”走向“全局建設”，才能讓工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)真正成為我國數(shù)字化建設的基石，更是我國工業(yè)信創(chuàng)的剛需。

“當前，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展正處于起步探索轉向規(guī)模發(fā)展關鍵期?！?022年9月9日，在工業(yè)和信息化部舉行的“加快制造業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡化智能化發(fā)展”主題新聞發(fā)布會上，工業(yè)和信息化部信息通信管理局一級巡視員王鵬表示，近五年來，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從無到有，逐漸形成了自己的認識體系、實現(xiàn)路徑和實踐成果，有力地促進了產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉型和經(jīng)濟高質量發(fā)展。

據(jù)介紹，工業(yè)和信息化部已推動建設5G虛擬專網(wǎng)、混合專網(wǎng)近2800個，高質量外網(wǎng)覆蓋全國300多個城市。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺體系加快形成，32個重點平臺連接設備超7900萬臺（套），服務工業(yè)企業(yè)超過160萬家。

規(guī)?？焖籴绕鸬耐瑫r，我國在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域的邊緣智能、工業(yè)大數(shù)據(jù)分析、工業(yè)機理建模等方面依舊存在短板。當前，國內領先工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺基本上都建立在國外基礎產(chǎn)業(yè)體系之上，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺所依賴的“一硬+一軟+一網(wǎng)+一安全”等產(chǎn)業(yè)鏈主要掌控在別人手里。數(shù)據(jù)顯示我國95%以上的高端PLC、工業(yè)網(wǎng)絡協(xié)議市場被GE、西門子、羅克韋爾、施耐德等國外廠商壟斷，本土品牌主要集中在國內中低端工業(yè)控制系統(tǒng)市場。

我國90%以上的CAD、CAE、MES、PLM高端工業(yè)軟件市場被SAP、西門子、達索、PTC等國外廠商壟斷，本土企業(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。受此制約，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫安全、數(shù)據(jù)傳輸安全、數(shù)據(jù)權益安全等信息安全及相應的產(chǎn)業(yè)安全更為滯后。整體而言，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎技術空心化嚴重。

好在多年來除了相關部門持續(xù)推出扶持政策外，軟硬件企業(yè)也齊心協(xié)力“補短板”。軟件領域，中望軟件擁有自主三維幾何建模內核，核心技術擁有自主知識產(chǎn)權，具備底層開發(fā)能力，產(chǎn)品核心模塊不依賴于第三方供應商;硬件方面，東土科技前不久發(fā)布的中國首顆自主設計的TSN芯片KD6530，成為首款進入該名錄的TSN芯片。這標志著國產(chǎn)芯片正式進入TSN商用領域，拉開國產(chǎn)TSN大規(guī)模商用應用序幕，打破該領域長期被歐美企業(yè)壟斷的格局。

戴上特制的AR眼鏡，遠在北京、上海的專家也能通過工作人員的鏡頭遠程協(xié)助工作人員解決智能制造中遇到的各類疑難雜癥;借助5G技術，智能倉儲、智能物流應用也變得更加流暢……隨著以5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為代表的新基建加速落地，全球范圍內工業(yè)無線網(wǎng)絡以每年30%的速度增長，各大企業(yè)對于 “5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的認知度快速提升。尤其在新冠肺炎疫情的沖擊下，越來越多的企業(yè)認識到數(shù)字化轉型的重要性，對網(wǎng)絡化、智能化的投資意愿逐漸增強。

從數(shù)據(jù)方面看，近年我國工業(yè)增加值和工業(yè)企業(yè)利潤總額增速整體呈低增長態(tài)勢，2020年，中國工業(yè)增加值占全球工業(yè)增加值總額的26.00%，但中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)增加值僅占全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)增加值總額的15.14%，在美國、日本、德國等十個主要工業(yè)國家中，僅有中國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)增加值占比低于工業(yè)增加值占比，中國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)滲透率增長潛力大。2018年中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場總體規(guī)模為0.74萬億元，2021年中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場總體規(guī)模達1.08萬億元，同比增長18.2%，3年CAGR達13.4%。預計2022年中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將增長至1.24萬億元，同比增長15.4%。而根據(jù)2019年IHS報告，5G到2035年會使全球增加13.2萬億美元的產(chǎn)出，對GDP的貢獻增加7%;麥肯錫數(shù)據(jù)顯示，全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在2025年可產(chǎn)生高達11.1萬億美元的收入。

從應用方面看，5G增強移動寬帶、低時延高可靠、大連接廣覆蓋的技術特性可以很好滿足工業(yè)數(shù)字化轉型對無線網(wǎng)絡的應用需求。以華為松山湖南方工廠為例，在機器視覺質檢場景中，基于5G的大帶寬和低時延特性，連通MEC上的AI超級算力，有效地將AI質檢導入到了產(chǎn)線的每一臺質檢設備。這節(jié)省了原有的本地質檢模式需要配備的工控機算力卡，使每個標準車間節(jié)省投資約300萬元。同時結合質檢AI算法，大幅提升了檢測能力和檢測效率。以點膠質檢環(huán)節(jié)為例，從拍照上傳至云端，到AI完成質檢并下達指令給產(chǎn)線質檢設備執(zhí)行操作，全程只需要1.5秒。讓人們看到了5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)造的實際紅利。

總體而言，5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展是搶占新一代科技革命制高點的重大抉擇。隨著新一輪科技革命的深入推進，世界各國紛紛加快5G技術的研發(fā)應用，工業(yè)是重點應用領域。當前，我國5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設進程與主要國家齊頭并進，正在積極探索“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合應用，目前在煤礦、電力、視覺等多個領域均有成熟應用，預計未來將會有越來越多的應用涌現(xiàn)。