“工業互聯網”(Industrial Internet)——開放、全球化的網絡,將人、數據和機器連接起來,屬于泛互聯網的目錄分類。它是全球工業系統與高級計算、分析、傳感技術及互聯網的高度融合。
工業互聯網是全球工業系統與高級計算、分析、感應技術以及互聯網連接融合的一種結果。是實現人、機、物全面互聯的新型網絡基礎設施,是形成智能化發展的新興業態和應用模式,是信息技術和工業技術深度融合的產物,大數據、物聯網、人工智能等新興技術都是工業互聯網的支撐手段。
工業互聯網產業鏈可劃分為四部分(如圖所示):上游硬件設備制造主要包含智能器件、設備生產和網絡傳輸等,為后續產業鏈提供基礎支撐;中游平臺服務層主要從事工業大數據的收集、處理以及應用方案的設計;下游應用服務層多為工業企業,主要將工業互聯網應用于實地場景以提高生產效率;網絡安全防護涉及工業互聯網產業鏈的各個環節,貫穿工業互聯網產業鏈始終。網絡安全防護涉及工業互聯網產業鏈各個環節,旨在保障工業設備和系統、工業網絡基礎設施、工業互聯網平臺、工業數據、技術應用的安全。網絡安全防護貫穿整個工業互聯網產業鏈,可分為產品和服務兩大類,產品類主要通過設立工業防火墻、檢測審計平臺、漏洞挖掘平臺和統一的安全管理平臺來實現,服務類包括咨詢、實施和運營服務。上游硬件設備制造企業主要提供構建工業互聯網平臺所需的智能硬件設備,以支持數據采集、存儲、分析和開發。硬件設備主要包括工業級芯片、傳感器、控制器、智能網關、智能機床、工業機器人等。感知及控制器件的管理、傳輸與接收網關、本地數據及信號處理所需的器件與設備是工業互聯網產業鏈中十分重要的基礎;智能機床與工業機器人作為精密加工制造業中的大型設備,是提升企業核心競爭力的關鍵基礎;企業在生產管理過程中,通過與智能機床、工業機器人等設備的實時通訊,使設備數據與生產數據關聯,以此實現全流程有效監控。中游平臺服務層是工業互聯網網絡架構和產業鏈條中的關鍵環節,通過從傳感器、計量器等器件獲取工業環境、資產及運營狀態信息,在對數據進行適當處理之后,再通過傳感器、傳輸網關等設備將數據傳遞至后續平臺及應用層;同時通過傳感器接收網關接收控制指令信息,在本地傳遞給控制器件,以達到控制資產、設備及運營的目的。平臺服務層可分為邊緣層、IaaS層、PaaS層和SaaS層。邊緣層即工業大數據采集過程,是工業互聯網發展的基礎;IaaS層主要是數據存儲和云計算,涉及服務器、存儲器等設備;PaaS層提供各種開發和分發應用的解決方案,如虛擬服務器和操作系統等;SaaS層主要提供各種場景應用型方案,如工業APP等。依托工業互聯網平臺技術,可以實現對終端設備和資產的“管、控、營”一體化,還可以為各行各業提供通用的服務能力,如數據路由、數據處理與挖掘、仿真與優化、業務流程和應用整合、通信管理、應用開發、設備維護等。應用層主要基于工業互聯網平臺服務層來實現與工業企業的場景融合。豐富的應用是工業互聯網的最終目標,未來基于政府、企業、消費者三類群體將衍生出多樣化的工業互聯網應用,創造巨大的社會價值。當前最有潛力上云的工業設備企業包括五類:一是高耗能設備,如煉鐵高爐、工業鍋爐等;二是通用動力設備,如柴油發動機、大中型電機、大型空壓機等;三是新能源設備,如風電、光伏等;四是高價值設備,如工程機械、數控機床、燃氣輪機等;五是儀器儀表等專用設備,如智能水表、智能燃氣表等。