近期，多項旨在推進工業互聯網發展的產業支持政策，引發市場廣泛關注。業內普遍認為，隨著工業互聯網上升為我國“制造強國”的國家戰略高度，以及產業支持政策的不斷落地，工業互聯網將進入快速發展期。

什么是工業互聯網？

關于工業互聯網的表述有很多，通用的官方定義為：

工業互聯網是鏈接工業全系統、全產業鏈、全價值鏈，支撐工業智能化發展的關鍵基礎設施，是新一代信息技術與制造業深度融合所形成的新興業態和應用模式，是互聯網從消費領域向生產領域、從虛擬經濟向實體經濟拓展的核心載體。

從本質來看，工業互聯網的本質是以機器、原材料、控制系統、信息系統、產品及人之間的網絡互聯為基礎，通過對工業數據的全面深度感知、實時傳輸交換、快速計算處理和高級建模分析，實現智能控制、運營優化等生產組織方式變革。

以下是工業互聯網產業聯盟給出的參考功能架構圖：

從圖中可以直觀地看到，工業互聯網在底層邊緣層強調設備的接入。從這個意義上說，工業互聯網和工業物聯網的定義更加擬合，可以交換使用。

讓我們再來好好談一下工業互聯網！ 工業互聯網與互聯網有何異同？

工業互聯網的架構相比互聯網架構體系，多了一層涉及到傳感器等設備接入的邊緣層，即從概念上多了把物理世界映射到電子世界的過程，對比互聯網，其本質則是完全線上的電子信息的交互與分享。因此，工業互聯網在接入標準、業務模式、網絡拓撲、數據特性等方面相比互聯網會有所不同。下面逐一做簡要分析：

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標準化程度

就互聯網應用來說，HTTP、HTTPS協議已成為統一應用層接入協議，借助底層TCP/IP協議族，用戶使用瀏覽器接入使用互聯網，同時利用DNS標識解析服務，可以有效的做到搜索、定位到指定網站，進而完成信息的獲取。

移動互聯網的發展，使得手機App形成另一種接入入口，但是其本質依然遵循互聯網網頁應用設計架構MVC原理，行業標準化程度高。

對比互聯網，工業互聯網標準碎片化較為突出。首先，對比互聯網本身就是單純的IT網絡，工業互聯網涉及到IT網絡和OT網絡的融合，自然需要融合多通信協議和標準。

其次，工業互聯網IP化程度與互聯網不可同日而語，多種應用協議并存，如MQTT、CoAP、Modbus、PROFIBUS、私有TCP/UDP等，多數邊緣設備無法支持HTTP協議族，這也是邊緣設備計算能力差異化的側面反映。

最后，工業互聯網在設備、服務尋址方面沒有類似DNS這樣的統一標識解析服務，解析服務同樣標準碎片化，例如Handle、OID、Ecode等分別由不同組織發起。

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業務模式

互聯網行業屬于輕資產行業，而工業互聯網涉及到設備投入，即涉及固定資產和庫存管理，屬于重資產。

相比互聯網技術平均每隔3年迭代一次的高頻率更新換代，工業互聯網技術迭代需要同時發生在邊端設備和服務器兩端，涉及到的不僅是上層應用軟件方面的升級，還涉及到固件甚至是硬件方面的升級，在技術換代成本和安全穩定性上是雙高門檻，很多企業不得不在技術先進性上妥協。

也正因為技術換代的高成本、高風險，企業在工業互聯網技術前期預研和選型上更為慎重，畢竟相比互聯網技術，工業互聯網（IIOT）的設計周期普遍較長。

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網絡拓撲和系統構成

傳統互聯網由于采用建立在TCP/IP上的HTTP通信機制，使用B/S或C/S模式，對網絡拓撲的敏感性和依賴性較低，其通信轉換大多為端口轉發，基本不涉及協議轉換。

工業互聯網基于網關的多協議轉換正獲得普遍應用，例如GE推出的數據采集轉換模塊Predix Machine。由于系統上下層通信依賴網關，因此工業互聯網對網絡拓撲較互聯網更敏感。同時，由于眾多設備接入，數據成指數級增長，但是傳輸帶寬卻是有限的，因此邊緣計算節點在工業互聯網部署中，相比互聯網更具必要性。

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數據特性

工業互聯網與互聯網相比，有著完全不同的數據特性。下面，以下表1為例，列舉工業互聯網與互聯網的數據特性對比。

如表 1所示，數據特性的不同直接導致系統架構設計側重點的不同，這也是為什么互聯網架構不能直接應用于IIOT（工業互聯網）的原因之一，在此列舉以下幾個例子：

1.并發連接。由于IIOT接入并發居多，這意味著工業互聯網接入設計需采用異步通信接入。相比Web接入，很多成熟的架構多以同步通信為主。

2.數據時序性。IIOT接入的數據有著很強的時間順序，數據產生頻率快，測點多，數據量巨大。傳統關系型數據庫無法滿足對時間序列數據的有效存儲與處理，因此需要使用專門的時序性數據庫例如InfluxDB等。

3.數據關聯性。相比互聯網，IIOT接入的數據維度和類型多而廣。由于是時序數據，對于突發事件而言，數據間隱含著較強關聯性。這需要系統架構支持數據融合，以便深度挖掘數據間的關聯性，更好的支持上層業務系統決策。

4.延時容忍度。工業互聯網由于涉及OT網絡和實時控制，對系統的延時要求較互聯網要高得多。因此，系統延時往往需要從邊端設備就開始規劃和設計，例如軟實時操作系統Linux有時不能滿足需求，基于硬實時的RTOS可有效降低邊端設備數據采集的延時不確定性。

了解了上述工業互聯網與互聯網的差異，再去思考工業互聯網的未來，或許就能更加深刻地去理解其對工業制造業乃至國家發展的重要意義。

中美德工業互聯網各具特色

當前，網絡化的信息空間和現實化的物理空間可共同組成協同空間，未來制造業也將通過工業互聯網進入虛實交互的協同制造時代。在工業互聯網方面，美國推動以企業為主體，GE聯合思科、IBM等組建工業互聯網聯盟，旨在推動美國新一輪產業升級，關注工廠物聯、智能設備、智能數據和智能決策四個重點領域。也就是說，傳統的自動化時代的數采數控（PLC數據采集和數控機床等數字化控制），將向預測決策（預測性維護和基于大數據的智能決策）發展。

德國推動的工業4.0本質上也是互聯網+先進制造業，主要是以行業組織為主體，牽頭德國行業巨頭，一起推動德國的新一輪產業升級，主要目的是為建設智能工廠和智能制造。

我國主要以政府為主體，通過深入實施工業互聯網創新發展戰略，推動實體經濟與數字經濟深度融合，實現新舊動能轉換，既帶動傳統產業轉型升級，又發展了新經濟和新業態。相對于美國的工業互聯網和德國的工業4.0而言，我國的工業互聯網體系更加全面——不僅是工廠互聯或者智能工廠，更是從核心技術到產業生態，從底層網絡到應用平臺，從追蹤溯源到網絡安全，涵蓋了產業全流程。

工業互聯網發展優勢與挑戰

毫無疑問，互聯網已經進入到下半場的競爭，以“算法、算力和數據”為成長動力，目標群體不再是消費者，而是各行各業的企業。隨著“萬物互聯”成為可能，互聯網也從“消費互聯網”轉入更大、更深層次的工業互聯網。2018年5月，騰訊云正式發布基于大數據應用的工業互聯網平臺，推動制造業數字化、智能化發展，助力傳統制造業數字化升級；8月1日，阿里云發布ET工業大腦開放平臺，基于該平臺，合作伙伴可以輕松實現工業數據的采集、分析與建模，并且快速構建智能應用；9月，騰訊再次宣布戰略升級，希望擁抱工業互聯網，成為各行各業的“數字化助手”。

我國大規模推進工業互聯網的優勢在于兩方面。一方面，企業積極性強，更有富士康工業互聯網公司上市給業界很大鼓舞；另一方面，有國家政策大力扶持和推動，給業界很大信心。但是業界普遍認為，發展工業互聯網依然面臨很多挑戰，難點集中在標準化、復雜系統的管理、健壯性通信基礎設施建設和網絡安全保障等四個方面。

第一，標準化方面。工業互聯網要對工廠內外的各種物品與服務進行聯網，那么，通信方式、數據格式等許多內容都需要標準化。如今，在國際標準化舞臺上，美國、德國、日本等發達國家之所以能夠長期保持主導地位，是因為強大的制造業綜合實力，而我國目前在國際標準化舞臺上仍然扮演“聽眾”角色，側面反映了我國制造業整體水平與國外存在差距。我國制造業在產品設計和生產流程控制方面一直比較薄弱，缺少標準化，更缺少國際標準化的思維。

第二，復雜的系統管理方面。實際生產過程與各種業務管理系統網絡協同之后，系統整體更加復雜化，對其進行管理將更困難。

第三，健壯性通信基礎設施建設方面。主要是指適用于工業的、具有高可靠性的通信基礎設施建設。當然，這方面，中國電信新疆公司已有很多布局。6月初，中國電信展開了工業互聯網新疆基地的揭牌活動。

第四，網絡安全保障方面。工業互聯網時代，工廠與外界實現聯網之后，惡意軟件的入侵、受到網絡攻擊的危險性將進一步提升，對網絡安全對策與解決方案的需求將更加旺盛。

工業互聯網最新進展

通常，工業互聯網被認為可以分為四大部分——網絡、標識、平臺和安全。工信部11月發布《2018年工業互聯網試點示范項目名單》，來自工業互聯網網絡、標識解析、平臺、安全等四個方面的72個項目榜上有名。其中，平臺是核心，被看做是“工業操作系統”，工業互聯網平臺因此成為投資熱點，許多主要制造業的企業都爭先推出工業互聯網平臺，搶占未來工業互聯網先機。40個平臺集成創新應用試點示范項目涉及15家上市公司，分別為東方國信、冀東水泥、東軟集團、鞍鋼股份、華域汽車、紅豆股份、中天科技、青島海爾、浪潮軟件、中信重工、三一重工、白云電器、美的集團、工業富聯、特變電工。

在工業互聯網發展壯大過程中，各行業老牌企業是絕對主角。推出各自的工業互聯網平臺只是第一步，接下來還要看這些企業如何發揮各自專長，在產業互聯網打造各自的產業新生態。這里，個人比較看好工業富聯（全稱為富士康工業互聯網股份有限公司）。

一是工業富聯自身有“工業互聯”的需求。工廠遍布深圳、昆山、太原、鄭州、成都、重慶和貴陽等多處，通過工業互聯網平臺，實現網絡協同制造。工廠間通過價值鏈以及信息網絡實現的資源信息共享與資源整合，能夠確保工廠間的無縫合作，形成提供實時產品與服務的機制。工業互聯網的價值也主要體現在空間跨度上，實現從工廠的集成到工廠間的集成，走向工廠間產業鏈、企業集團甚至跨國集團這種基于工業互聯網的集成，將會產生新的價值鏈和商業模式的創新。

二是工業富聯有長期的智能制造摸索基礎。富士康的自動化程度屬于較高水平。在一定程度上，富士康已經將包括生產設備、工廠工人、業務管理系統和生產設施在內的各種生產資源，組合成一個閉環網絡，進而通過物聯網和系統服務應用，實現貫穿整個智能產品和系統價值鏈網絡的橫向、縱向鏈接和端對端的數字化集成，從而提高生產效率, 實現智能工廠。通過智能工廠制造系統在分散價值網絡上的橫向連接，就可以在產品開發、生產、銷售、物流、服務過程中，借助軟件和網絡的監測、交流溝通，根據最新情況，靈活、實時地調整生產調度，而不再是完全遵照幾個月或者幾年前的計劃。這方面，富士康已有過許多嘗試，具備了實現工業互聯網的基礎。

未來發展應從三個“CM”入手

當然，國家政策有了，給產業界未來指明的方向也有了。隨之，未來幾年必然會有大規模政策扶持。但是技術的方向研究，尤其是在工業互聯網的理論創新和產業研究方面，個人覺得還不夠，行業和企業發力工業互聯網要從三個CM入手。

CM（Concurrent Manufacturing，并行制造），指的是制造業的各個工藝流程都將并行化、透明化、扁平化，實現真正意義上的智能制造。并行化的智能制造過程將通過利用網絡世界海量的數據和信息資源，突破物理世界資源有限的約束。這樣一來，可以一邊設計研發，一邊采購原材料零部件，一邊組織生產制造，一邊開展市場營銷，從而降低了運營成本，提升生產效率，縮短產品生產周期，也減少能源使用。

CM（Cloud Manufacturing，云制造），簡單地說是一種基于泛在網絡，實現互聯化、服務化、個性化的一種制造新模式和新手段，將線下的資源（零部件、生產車間、生產設備、資本以及工人等）整合到線上，吸引價值鏈上下游的不同企業廣泛參與到設計、生產、服務等環節中來，實現各種資源的共享與互補。

C2M（Customer-to- Manufactory，顧客對工廠）是圍繞消費者的一種商業模式，以消費者為中心，憑借提供自己的標準化模塊供消費者選擇性地組合，是一種“拉動式”的供應鏈體系，借工業互聯網平臺，形成對全球行業鏈的帶動引領能力，然后通過智能制造實現多品種定制化的快速生產。

2019年行業面臨細分化趨勢

目前工業互聯網還沒有成熟的架構和大場景支撐，即使是德國西門子、美國GE等公司也還只處于架構和嘗試階段。實際上，工業富聯發展當前的確面臨一些困境，這也是全球工業互聯網平臺發展的一個縮影，反映了打造工業互聯網平臺的艱巨性。

轉型升級之路并沒有那么簡單，工業互聯網只是一個工具，未來如何落實？工業互聯網還將遇到哪些新問題？這些都還有待時間的檢驗。

首先，2019年行業細分化趨勢會越來越明顯。此前，三一重工、徐工等行業龍頭已經推出了行業級的工業互聯網大數據平臺，收集各自所處領域的大數據，面向垂直領域的工業互聯網平臺將會率先突破，得到用戶認可。其次是工業APP將應運壯大。有了平臺，自然就會衍生出生態。就像蘋果公司通過App Store提供基于iOS平臺使用的諸多APP下載、基于Google Android平臺的諸多APP等服務。

未來，隨著工業互聯網平臺架構的成熟、API接口的進一步開放，工業APP也將迅猛發展。傳統架構的工業軟件是嵌入式軟件與非嵌入式軟件，以單機版軟件為主且大多數局限在工廠內部，而工業APP是新型架構基于工業互聯網平臺的工業應用軟件。相較原本相對“固化”的工業軟件，工業APP將打破體系結構，誕生新的業態和生態，提供新的商業模式和服務。