工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)？

近年來，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)形成了快速發(fā)展的態(tài)勢，《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)報(bào)告 2020》指出，中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模增長了近4倍，僅2020年我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合帶動(dòng)的經(jīng)濟(jì)影響規(guī)模就達(dá)2.49萬億元，同比增長55.8%。目前，全國已形成具有一定影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)超過100個(gè)，各種類型的工業(yè)APP數(shù)量35萬個(gè)，廣泛應(yīng)用到鋼鐵、機(jī)械、電力、交通、能源等國民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)行業(yè)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)既是我國實(shí)現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)向網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向邁進(jìn)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵，也是全球新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的動(dòng)力。

一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基本概念

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信技術(shù)與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合的新型基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用模式和產(chǎn)業(yè)生態(tài)。通過人、機(jī)、物、系統(tǒng)的全面連接，構(gòu)建了覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的新型制造和服務(wù)體系，為實(shí)現(xiàn)工業(yè)乃至產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展提供了途徑，也是第四次工業(yè)革命的重要基石。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不僅僅是互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)中的簡單應(yīng)用，而是具有更豐富的內(nèi)涵和外延。它以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以平臺(tái)為中心，以數(shù)據(jù)為要素，以安全為保障。它不僅是工業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)設(shè)施，也是互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合的應(yīng)用模式。同時(shí)，它也是一種新的業(yè)態(tài)和產(chǎn)業(yè)，將重塑企業(yè)形態(tài)、供應(yīng)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈。

當(dāng)前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用向國民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)行業(yè)廣泛拓展，形成平臺(tái)化設(shè)計(jì)、智能化制造、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個(gè)性化定制、服務(wù)化延伸、數(shù)字化管理六大新模式，賦能、賦智、賦值作用不斷顯現(xiàn)，有力的促進(jìn)了實(shí)體經(jīng)濟(jì)提質(zhì)、增效、降本、綠色、安全發(fā)展。

二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)常見認(rèn)知誤區(qū)

1. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)并非僅是信息基礎(chǔ)設(shè)施

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不僅是“產(chǎn)品 ? 人 ? 機(jī) ? 料 ? 法 ? 環(huán) ? 測”等工業(yè)端的技術(shù)聯(lián)接，也不僅是其運(yùn)行機(jī)理的映射，還包含了這些工業(yè)端的管理關(guān)系、工藝關(guān)系、生產(chǎn)組織、上下游實(shí)體供應(yīng)鏈等關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的映射。工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)一直與其所依附的工業(yè)端發(fā)生著密不可分的高頻互動(dòng)，以復(fù)雜的數(shù)據(jù)種類映射著更為復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)按照所映射的工業(yè)現(xiàn)場關(guān)系網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳遞、穿透和加載，按照給定工業(yè)機(jī)理模型和算法進(jìn)行計(jì)算、分析和推理，最后做出解決工業(yè)現(xiàn)場實(shí)際問題的業(yè)務(wù)決策/預(yù)測。

從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所具有的上述工業(yè)屬性來看，不能僅將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)看作是與大數(shù)據(jù)、人工智能（AI）、第五代移動(dòng)通信（5G）等新一代信息與通信技術(shù)（ICT）同類的新型“信息基礎(chǔ)設(shè)施”，而應(yīng)該同時(shí)將其看作是新型“工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施”。

2. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)并非僅是物聯(lián)網(wǎng)

進(jìn)入21世紀(jì)以來，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)蓬勃興起，物理實(shí)體正在越來越大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是基于工業(yè)以太網(wǎng)/ 工控網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)而建立的工業(yè)原生互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)?！肮I(yè)現(xiàn)場+工業(yè)端”既是產(chǎn)生問題的本體和土壤，也是解決問題的資源和抓手。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)聚焦工業(yè)領(lǐng)域，以工業(yè)現(xiàn)場的“產(chǎn)品 ? 人 ? 機(jī) ? 料 ? 法 ? 環(huán) ? 測”等工業(yè)端為基本資源和聯(lián)接、賦能對(duì)象，具有較強(qiáng)的工業(yè)屬性；而物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接范圍更廣，主要聯(lián)接的是不具備工業(yè)屬性的實(shí)物端，二者有較大區(qū)別。

3. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)并非僅是技術(shù)網(wǎng)絡(luò)

原生互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是自然界一種超越技術(shù)的客觀存在，如星球之間存在引力網(wǎng)、生物之間存在生態(tài)網(wǎng)、人際之間存在關(guān)系網(wǎng)、企業(yè)之間存在協(xié)作網(wǎng)等，這些網(wǎng)絡(luò)并非是由于技術(shù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展后才建立的，而恰恰是技術(shù)網(wǎng)絡(luò)不斷學(xué)習(xí)、模仿客觀存在的原生互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，并且與其不斷疊加、融合，才發(fā)展到了今天的技術(shù)高度。通過對(duì)近年來實(shí)施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)該行業(yè)的企業(yè)實(shí)體關(guān)系網(wǎng)絡(luò)較發(fā)達(dá)時(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用水平也較高（如經(jīng)營網(wǎng)絡(luò)高度發(fā)達(dá)的電力和輕工行業(yè)，穩(wěn)居全國榜首）。因此，研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不能只談技術(shù)網(wǎng)絡(luò)，僅憑技術(shù)視角，中小企業(yè)所具有的地域協(xié)作網(wǎng)、家族關(guān)系網(wǎng)、鄉(xiāng)土合作網(wǎng)等實(shí)體關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，也應(yīng)該是考慮范疇。

4. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)并非僅是大企業(yè)的領(lǐng)地

目前，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展路徑主要是：大企業(yè)自建平臺(tái)，中小企業(yè)上云。大企業(yè)擁有資金、人才、企業(yè)經(jīng)營網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)勢，但是并非只有大企業(yè)才能建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，中小微企業(yè)也可以根據(jù)自身的需求建設(shè)適合自身的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，且在細(xì)分領(lǐng)域借助他們獨(dú)特的企業(yè)實(shí)體協(xié)作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，讓工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落地。

綜上所述，當(dāng)前，我國亟需探索出既體現(xiàn)國內(nèi)外先進(jìn)工業(yè)思維，又符合國情、企情的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)自主模型，形成一個(gè)引導(dǎo)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)、集成和運(yùn)行的生態(tài)體系框架，兼顧大、中、小、微企業(yè)，使其按照各自需求建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

三、 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)制造與IT融合形成的新型應(yīng)用架構(gòu)，其意義在于發(fā)展相關(guān)支撐技術(shù)以促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)生態(tài)的重構(gòu)。為了快速、廣泛的部署并推廣應(yīng)用，我國相繼發(fā)布了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu) 1.0》和《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu) 2.0》。

1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu) 1.0

我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（AII, Alliance of Industrial Internet）于2016年發(fā)布《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu) 1.0》，如圖1所示。架構(gòu)1.0從工業(yè)智能化發(fā)展角度出發(fā)，以基于全面互聯(lián)而形成數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能為核心，網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、安全為工業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)的共性基礎(chǔ)和支撐（其中，“網(wǎng)絡(luò)”支撐數(shù)據(jù)傳輸交換，“數(shù)據(jù)”驅(qū)動(dòng)智能化生產(chǎn)，“安全”保障工業(yè)生產(chǎn)中數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)交互）。

2. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)2.0

為了能夠更好地適用于各個(gè)領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用場景，特別是強(qiáng)化信息技術(shù)在解決方案與行業(yè)應(yīng)用推廣的實(shí)操指導(dǎo)性，AII 于 2020 年正式發(fā)布《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)2.0》，如圖2所示。

架構(gòu)2.0繼承了架構(gòu)1.0的網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、安全三大功能體系，并利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)代替了數(shù)據(jù)功能降低架構(gòu)1.0的冗余，通過弱化數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)安全等功能加強(qiáng)數(shù)據(jù)的集成、分析、優(yōu)化功能。此外，還定義了業(yè)務(wù)視圖、實(shí)施框架以及技術(shù)體系。架構(gòu)2.0通過自上而下的方式對(duì)業(yè)務(wù)視圖、功能架構(gòu)、實(shí)施框架和技術(shù)體系進(jìn)行融合貫通，明確了功能架構(gòu)設(shè)計(jì)以及實(shí)施部署方式。

四、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)分析

由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)打破了傳統(tǒng)工業(yè)相對(duì)封閉可信的制造環(huán)境，因此傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)安全威脅向工業(yè)領(lǐng)域融合滲透。當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“內(nèi)憂外患”，外部安全威脅及內(nèi)生安全風(fēng)險(xiǎn)并存，安全形勢嚴(yán)峻。

一是，隨著工業(yè)領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)化、智能化的推進(jìn)，工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)逐步打通，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)攻擊路徑增多，傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)病毒、木馬、高級(jí)持續(xù)性攻擊等網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)多渠道向工廠內(nèi)蔓延。

二是，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)涉及設(shè)計(jì)協(xié)同、供應(yīng)鏈協(xié)同、制造協(xié)同、服務(wù)協(xié)同、用戶全流程參與以及產(chǎn)品服務(wù)延伸等方面，均將面臨木馬病毒感染、拒絕服務(wù)攻擊、有組織有針對(duì)性的網(wǎng)絡(luò)攻擊等嚴(yán)峻安全威脅，網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)加劇。

三是，工廠數(shù)據(jù)由少量、單一、單向向大量、多維、雙向轉(zhuǎn)變，數(shù)據(jù)保護(hù)難度增大，體量大、種類多、保護(hù)需求不同、流動(dòng)方向和路徑復(fù)雜，面臨嚴(yán)峻的數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險(xiǎn)。

四是，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)裝備由機(jī)械化向高度智能化改變，產(chǎn)生了嵌入式操作系統(tǒng)、微處理器和應(yīng)用軟件的新模式，由此帶來攻擊范圍擴(kuò)大、擴(kuò)散速度增加、漏洞影響擴(kuò)大等智能設(shè)備安全隱患突出。

2017年，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上升為國家戰(zhàn)略，成為推動(dòng)“制造強(qiáng)國”和“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國”的一個(gè)“戰(zhàn)略選擇項(xiàng)”，自2018年起工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連續(xù)5年寫入政府工作報(bào)告，納入國家“十四五”規(guī)劃綱要。只有站在“百年未有之大變局”和實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)強(qiáng)國”目標(biāo)的時(shí)代背景下，我們才能深刻理解我國大力發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，長期推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和高質(zhì)量發(fā)展的堅(jiān)定決心和必要性。這是一條漫長的賽道，需要秉持打“持久戰(zhàn)”的信念，它不僅在于“知”，更在于“行”。

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陰國富，陜西省中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、陜西省“特支計(jì)劃”區(qū)域發(fā)展科技創(chuàng)新人才、陜西省秦創(chuàng)原離散裝備制造業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用“科學(xué)家+工程師”隊(duì)伍首席科學(xué)家、渭南師范學(xué)院技術(shù)轉(zhuǎn)移中心主任、教授、碩導(dǎo)。