近两年，工业互联网产业联盟连续发布了《工业互联网体系架构1.0》和《工业互联网体系架构2.0》，报告提出了工业互联网的内涵、目标、体系架构、关键要素和发展方向，并且调研了国内外上百家典型企业和机构。
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近日，在2018工业互联网峰会的工业互联网发展对话上，工业互联网联盟（IIC）架构任务组联合主席、美国Thingswise公司CEO 林诗万做了题为“工业互联网与工业4.0：架构对接与对接”的演讲，以下为演讲实录以及经演讲者授权的 我今天的题目主要是谈一谈工业互联网与工业4.0架构对接的新发展，我也想谈谈工业互联网在制造业应用的看法。 ? ? 首先，谈一下工业互联网架构的对接，自从工业互联网理念在2012年左右提出之后，各地有不同机构纷纷建立，这些机构也根据不同的应用场景，思考提出了相应的工业互联网的参考架构，比如美国工业互联网联盟IIC，在 紧接着我们的工业互联网产业联盟在2016年8月也发布了工业互联网体系架构。 ? 这些不同的架构从不同的角度和应用场景出发，以不同的聚焦点来探讨分析工业互联网架构的需求和解决方案，这对工业互联网发展非常重要，也非常有价值。有这么多的参考架构，对行业实践者来讲有时候也会引起混乱。
在文章”工业互联网”中，我提到了工业互联网需要分内部和外部形态，优秀的企业内部形态是实现外部互联互通的前提条件，如果企业内部都非常多的信息孤岛，又怎么能做好外部的连接工作呢，所以工业互联网实现的难度要远远高于消费 C端互联网，本文就重点讲解一下工业互联网的内部形态需要解决的问题和挑战。 工业企业流程多样化的问题 C端互联网的实现是标准统一化的，一个淘宝手机端，微信手机端可以服务10亿以上的用户，但工业互联网，每个节点都是多样化的。 ? 工业互联网需要企业信息化升级 工业互联网是企业管理软件领域的再次升级，但这必须是建立在企业完成内部信息化的基础上面的，而且如果只有大企业完成信息也，中小企业还在数字化低端水平，也无法真正实现工业互联网。 而这个信息化的过程不是简单的通过工业互联网云和APP就能解决的。 总之，工业互联网的实现，是需要踏踏实实的技术积累，和解决中小企业信息化难题，不能像消费互联网一样，靠资金推动就能短期内实现的。
在网络信息技术与工业深度融合的孕育下和数字化、网络化、智能化新型工业形态的驱动下，工业互联网蓬勃兴起。 工业互联网作为互联网及云计算、大数据、物联网等新一代信息技术与现代工业深度融合的新技术新模式新业态，为制造强国和网络强国建设提供重要依托，为加快经济转型升级、塑造长期竞争力提供了强大动力。 工业互联网的持续发展，也让很多企业搭建自动工业工业互联网平台为各大制造业做服务。 我国工业互联网的发展尚处于起步阶段，工业互联网的整体推进存在阶段性挑战，不同行业、企业的各自状态不同，在需要进行工业互联网转型升级的时候都必须回答一个问题：如何根据企业的自身情况规划工业互联网的发展路径 现在工业互联网平台众多，技术产品广泛，客户也不知道怎么选择了！做得好的工业互联网平台都有哪些呢？
一、工业互联网概念与本质 实现数据流转的人、机、物全面互联互通的新型工业基础设施 工业互联网通过系统构建网络、平台、安全三大功能体系，形成人、机、物的全面互联，实现全要素、全产业链、全价值链的互联互通 image.png 三、工业互联网的优势与价值 架构灵活、数据驱动，为企业降本、增效、提质、创新 与传统自动化与工业软件的IT架构方案相比，工业互联网部署于云端+边缘以大平台+小APP的架构提供丰富便捷的开发工具及开放 image.png 四、工业互联网体系架构 网络是基础，平台是核心，安全是保障 工业互联网由网络、平台、安全三大功能体系构成。 ，在驱动工业全要素、全产业链、全价值链深度互联，推动资源优化配置，促进生产制造体系和服务体系重塑中发挥着核心作用；安全代表着工业互联网的整体防护能力，涉及工业互联网领域各个环节，是涵盖设备安全、控制安全 、网络安全、平台安全和数据安全的工业互联网多层次安全保障体系，通过监测预警、应急响应、检测评估、攻防测试等手段为工业互联网健康稳定的发展保驾护航。
工业互联网这个词最近在制造业中大热，在这个万物互联的时代，任何制造型企业都在顺应着潮流做数字化转型，而大多数转型的支撑就来自于工业互联网平台，那么工业互联网到底从何而来呢？ 2014年美国成立了工业互联网联盟即IIC，包含GE、AT&T、英特尔、思科等企业，在全球形成了很大的影响力。 工业互联网发展的大脉络有两个维度，上面是互联网的发展，下面是工业的发展。 一开始是单机控制到工控系统出现，到ERP等工业的管理系统，工业和互联网逐步出现融合发展，到2012年工业互联网的概念正式提出来。 关于采用“工业互联网”这个概念，开始也进行了反复论证，一是因为我国是制造业第一大国，其次我国互联网创新活跃，工业互联网可以将两个优势都结合起来。 我国政府从国家战略的角度高度重视工业互联网的布局和发展，未来几年，工业互联网有望在这样的宏观背景下获得快速的发展。
各级政府积极通过政策引导、资金支持、试点示范等方式加快工业互联网培育，工业互联网产业经济规模快速增长，它既是工业数字化、网络化、智能化转型的基础设施，也是互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合的应用模式 与消费互联网相比，工业互联网有着诸多本质不同，如连接对象不同、技术要求不同、用户属性不同等。 平台：工业互联网平台体系包括边缘层、IaaS、PaaS和SaaS四个层级，相当于工业互联网的“操作系统”，有四个主要作用。一是数据汇聚。 安全：工业互联网安全体系涉及设备、控制、网络、平台、工业APP、数据等多方面网络安全问题，其核心任务就是通过监测预警、应急响应、检测评估、功能测试等手段确保工业互联网健康有序发展。 与传统互联网安全相比，工业互联网安全具有三大特点。一是涉及范围广。工业互联网打破了传统工业相对封闭可信的环境，网络攻击可直达生产一线。二是造成影响大。
导读：在这个全世界都向工业互联网吹响冲锋号角的时代，中国当前的趋势是前有强敌，后有追兵，前面有美国、德国是工业化非常先进的强国，后有人口马上追上我们正在飞速发展的印度，狭路相逢，中国何以自处？ 于是，德国率先提出了工业4.0时代，美国则向工业互联网吹响了冲锋号，而中国也不甘于落后，迎来了产业互联网时代。 尽管各自的叫法不同，但是都是借助于互联网新技术从而来实现更加智能化、数字化的生产方式，为用户提供更加优质的服务。 ? 中国，产业互联网全面带动企业转型升级，《中国制造2025》是我国政府实施制造强国战略的第一个十年行动纲领，提出以推进信息化和工业化深度融合为主线，大力发展智能制造，从而构建信息化条件下的产业生态体系和新型制造模式 要实现制造强国的目标，就意味着我国的制造业信息化水平必须得到很大的提升，并能够快速实现工业化，这在一定程度上为产业互联网提供了强大的政策支持力量。 ---- 作者：金江军 ? ? ? ? ? ?
三、工业互联网平台架构描述 以【数商云】工业制造系统开发服务商为技术基础，叠加物联网、边缘计算、大数据、人工智能等自有技术，构建边云协同的海量数据采集和分析应用的服务体系；支撑合作伙伴实现工业互联网系统技术和经验知识模型化 四、数商云工业互联网系统方案优势 云端 数商云工业互联网系统实现设计、生产数据同源；快速、低成本开发工业APP； AI 工业互联网平台基于统一、可扩展架构的系列化AI IP和芯片，端边云全栈AI能力； 七、工业互联网系统SaaS架构描述和优势 1、云设计 架构描述 CAD工具、标准件库等部署在云端，设计文档存储在云端，充分保障工业互联网系统企业的数据安全；用户可以通过瘦客户机、笔记本/电脑、PAD、手机等各种终端接入 2、云仿真 架构描述 工业互联网平台提供高性能、高可靠、简便安全的仿真服务，满足工业制造中零部件等仿真需求，缩短产品上市周期，提升工业互联网平台企业效益。 4、经营管理 架构描述 【数商云】SAP云解决方案帮助工业互联网企业优化经营管理，助力工业互联网企业实现柔性化制造；充分利用预测分析，提高工业平台运营效率。
二、工业互联网体系架构的发展与演进 在全球主要国家推进制造业数字化转型升级的过程中，纷纷提出了各自的工业互联网参考体系架构，比如德国的工业 4.0 参考架 构 RAMI4.0、美国的工业互联网参考架构 我国在2016年8月由中国工业互联网产业联盟发布了《工业互联网体系架构（版本1.0）》。在体系架构1.0中提出了工业互联网包含的三大体系：网络、数据、安全。 随着实践的不断深化和发展，工业互联网产业联盟在体系架构1.0的基础上，于2020年4月正式对外发布了《工业互联网体系架构（版本2.0）》。 工业互联网网络层架构体系.png 工业互联网安全体系是工业互联网平台安全稳定运营的基础，是工业互联网的保障。 《工业互联网体系架构（版本2.0）》 5. 《近万亿工业互联网赛道有哪些玩家？这里有一份行业图谱》
整体架构 ? IoT设备组件 ? 硬件抽象层 为了确保便携性，IoT设备需要包括一个软件层，可以访问MCU的硬件功能，如闪存，GPIO，串行接口等。 它实现了REST架构风格，可以透明地映射到HTTP。 然而，CoAP还提供超出HTTP的功能，如本地推送通知和群组通信。 DTLS 数据报传输层安全（DTLS）协议为诸如数据报协议提供了通信安全性。 IEC 61499 国际标准IEC 61499，涉及工业过程测量和控制系统功能块的主题。 IEC 61499的规范定义了分布式控制系统的通用模型，并基于IEC 61131标准。 OPC Unified Architecture (UA) OPC统一架构（UA）是一种互操作性标准，可实现安全可靠的工业自动化数据交换，同时保持跨平台和供应商的中立。
听不少投资人说“工业互联网”看得越久，越困惑。然而真正让我们困惑和敬畏的其实是“工业”，不是“互联网”。 重新定义工业互联网 以下是一座典型工厂的部门架构、职能以及背后对应的价值链。 ? 在此基础上，我们进一步获得物联网、工业互联网、产业互联网甚至与消费互联网之间的关系。 ? 其次，传统工业软件开启产品从传统架构到SaaS的底层架构迭代，《软件定义制造》一书中有一句话印象深刻：工业软件是用出来的，不是开发出来的。 把传统架构的工业软件分解成具有统一接口、灵活且可配置的应用，便是工业APP。 APP具有的垂直场景切入、聚焦单一痛点、灵活可配置等特点，与SaaS产品的设计思路完全一致。
作者：工业互联网产业联盟 11月21日，主题为“工业互联，智造转型”的2017中国工业互联网大会在广州召开。会上，工业互联网产业联盟正式发布了《工业互联网平台白皮书（2017）》。 ? 本次会议以“工业互联智造转型”为主题，邀请中国工程院院士及各界工业互联网领军人物，聚焦工业互联网发展趋势、产业实践等话题，全面解读工业互联网发展理念，探讨工业互联网前沿技术及产业应用实践，发布工业互联网产业研究成果 会上，工业互联网产业联盟正式发布了《工业互联网平台白皮书（2017）》。 工业互联网平台作为工业全要素链接的枢纽与工业资源配置的核心，在工业互联网体系架构中具有至关重要的地位。 在工业和信息化部信息化和软件服务业司的指导下，工业互联网产业联盟组织编写了《工业互联网平台白皮书》，希望加强研究与交流，与业界共同推动工业互联网平台发展。 白皮书主要分为五个部分。 第一部分重点提出了工业互联网 平台的体系架构与关键要素，明确了工业互联网平台是什么，有 哪些功能和作用。
1998年麻省理工学院首次提出物联网概念，这正是今天工业互联网的起点。最初，物联网几乎只包括射频识别技术——也就是俗称的“电子标签”，随后慢慢延伸至传感器、网络、应用平台。 随后 ，在二十一世纪的第一个十年里，在金融危机时期，随着经济增长的不确定性增加，工业客户开始将注意力从提高生产力转向提高利润率。 大数据的概念也越来越火爆，利用大数据/IOT等新技术提升和革命传统制造业是工业客户的一致选择。 GE推出的Predix是全球第一个专为工业数据与分析而开发的操作系统，实现了人、机、数据之间的互联。 如上图，Predeix 提供一个统一的平台（软件套件，方法，安全能力），帮助工业客户开发，部署和运维工业应用到边缘侧和云端。帮助客户可靠、安全的连接设备，获取数据用于分析提高生产效率。 ? Predix架构如上图所示，主要的功能模块： PredixMachine: Predix Machine is the software layer responsible for communicating
如果说工业3.0要解决的是生产效率与消费效率之间的矛盾，那么“互联网+”为特征的工业4.0则很可能会打破先生产后消费的传统思维，甚至会让生产与消费之间的鸿沟逐步消除。 ? 从本世纪初的信息化带动工业化，到后来的双向带动、深度融合，再到“互联网+”，互联网与传统产业的关系出现了四次微妙变化。 那么，这次“互联网+”与以往究竟有什么不同？ 笔者认为，在所谓工业4.0阶段，传统产业与互联网是“互联网+”，而不再是“+互联网”。 一个+号的位置变化耐人寻味。 过去，无论信息化带动工业化还是深度融合，都是“+互联网”概念，即传统产业是主体，互联网只是工具。 工具的最大特点是被动。再好的工具，只有被利用才有价值，这就是工具的特征。 如果说工业3.0要解决的是生产效率与消费效率之间的矛盾，那么“互联网+”为特征的工业4.0则很可能会打破先生产后消费的传统思维，甚至会让生产与消费之间的鸿沟逐步消除。
基于软件定义的工业互联网平台将硬件基础架构资源和软件基础架构资源分离开来，并自动执行计算、网络和存储环境的配置流程，并且该平台提供开放接口导入工业互联网上的海量数据。 图 来自网络 基于软件定义的工业互联网架构能够通过工业全系统的互联互通实现工业数据的无缝集成，从生产系统的内部智能化改造升级和依托互联网的新模式推进工业互联网的发展。 在工业互联网时代，应为工业化和信息化融合的需求建立创新性的体系架构。目前工业的专用设备也逐渐向软件定义工业设备方向发展，比如目前国外正在研发的虚拟PLC等。 目前我们能够看到的是，工业互联网的体系架构正在第一阶段进行探索和试验，即解耦工业设备，将工业专用硬件设备和系统迁移到通用平台上实现，主要目的是分解工业现有的专有设备和操作性功能模块。 待这一阶段技术目标达成后，和IT实现一样，继续往上实现软件定义工业设备，实现软件定义工业操作性功能模块，提高经济效益和实现增强上的操作等，达成工业互联网体系架构技术成熟度和工业4.0框架的技术支撑。
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