余曉暉：中國(guó)信息通信研究院總工程師、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)

2017年對(duì)于我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展具有重要意義，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng) +先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》（2017年11月19日），標(biāo)志著我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)頂層設(shè)計(jì)正式出臺(tái)，為開(kāi)創(chuàng)我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新局面指明方向。下面，圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)以及未來(lái)展望兩方面進(jìn)行介紹。

全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展格局正在形成。其中比較有代表性的是美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟IIC，涵蓋了全球主要大國(guó)以及龍頭企業(yè)，我國(guó)的華為、電信、中國(guó)信通院等也在該聯(lián)盟里。圍繞IIC形成的生態(tài)體系與德國(guó)、日本、法國(guó)的體系均有對(duì)接，合作與競(jìng)爭(zhēng)并存，構(gòu)成了全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同、競(jìng)合發(fā)展的格局。

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中，架構(gòu)設(shè)計(jì)是核心。因?yàn)楣I(yè)體系是相對(duì)封閉傳統(tǒng)的體系，其與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，勢(shì)必有諸多理念的碰撞，需要通過(guò)架構(gòu)設(shè)計(jì)把應(yīng)用、商業(yè)戰(zhàn)略、開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)路線等統(tǒng)合在一起，進(jìn)而推動(dòng)全球商業(yè)部署和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

聚焦于美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，其中IIC測(cè)試床體現(xiàn)了領(lǐng)域內(nèi)新的方向、新的技術(shù)、新的實(shí)踐，大體可分為四個(gè)方向。

一是智能工廠與智能服務(wù)，涉及數(shù)字雙胞胎、智能化生產(chǎn)、供應(yīng)鏈集成、全球網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、大規(guī)模個(gè)性定制、工業(yè)資產(chǎn)監(jiān)測(cè)、設(shè)備健康管理等多方面的內(nèi)容。

二是工業(yè)/產(chǎn)業(yè)人工智能，當(dāng)前，人工智能如何結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是重要的研究與發(fā)展方向。5G微信公眾平臺(tái)（ID：angmobile）了解到，余曉暉進(jìn)一步分析，一方面，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一定會(huì)把人工智能作為一個(gè)非常重要的技術(shù)內(nèi)嵌進(jìn)去；另一方面，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)測(cè)試床等案例我們不難看出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是人工智能技術(shù)與制造業(yè)高效結(jié)合最重要的載體。

三是新型網(wǎng)絡(luò)與安全，諸如軟件定義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)施、高速網(wǎng)絡(luò)、安全體系的設(shè)計(jì)等，都是為了解決互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)體系融合過(guò)程中，需要面臨的網(wǎng)絡(luò)與安全挑戰(zhàn)。

四是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，其本質(zhì)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)定義數(shù)字化轉(zhuǎn)型的方法論、基本架構(gòu)、要素等向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)其他領(lǐng)域滲透融合的結(jié)果，比如車聯(lián)網(wǎng)、航空、能源、城市公共設(shè)施、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域，均有國(guó)際工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)界所做的努力與實(shí)踐。

聚焦到我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（AII）形成的產(chǎn)業(yè)生態(tài)正在不斷壯大。目前AII有正式會(huì)員單位426家，并成立了上海分聯(lián)盟和廣州分聯(lián)盟，匯聚了我國(guó)工業(yè)企業(yè)、信息通信企業(yè)、安全企業(yè)、投融資機(jī)構(gòu)、高校及科研單位、各類協(xié)會(huì)等。

聯(lián)盟組織架構(gòu)方面，目前形成了9 9體系，即九個(gè)水平方向工作組和九個(gè)特設(shè)組，其中垂直領(lǐng)域特設(shè)組涵蓋輕工家電、電子信息、工程機(jī)械等領(lǐng)域。從目前的經(jīng)驗(yàn)看，這種模式能更好地把工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)和相關(guān)技術(shù)，比如人工智能、邊緣計(jì)算等，與特定的垂直領(lǐng)域相結(jié)合。

聯(lián)盟研究進(jìn)展方面，一系列體系架構(gòu)、白皮書(shū)、參考方案等研究成果已經(jīng)或即將發(fā)布。

經(jīng)過(guò)近幾年的努力探索，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已初步形成三大應(yīng)用路徑。

一是面向企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)率提升，即建設(shè)智能工廠，通過(guò)打通設(shè)備、產(chǎn)線、生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，獲取數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效，打造數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能生產(chǎn)能力。在這一領(lǐng)域全球的實(shí)踐較多，特別是德國(guó)的智能工廠建設(shè)。

二是面向企業(yè)外部的價(jià)值鏈延伸，即打造智能產(chǎn)品、服務(wù)和協(xié)同，通過(guò)提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本、制造高價(jià)值產(chǎn)品等方式為企業(yè)創(chuàng)造更多的效益，打造數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)創(chuàng)新能力。在智能產(chǎn)品、服務(wù)領(lǐng)域，美國(guó)進(jìn)行了較多、較為前沿的探索。

三是面向開(kāi)放生態(tài)的平臺(tái)運(yùn)營(yíng)，即培育工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，以其為抓手匯聚協(xié)作企業(yè)、產(chǎn)品、用戶等產(chǎn)業(yè)鏈資源，打造數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的生態(tài)運(yùn)營(yíng)能力。在這一領(lǐng)域，全球探索的時(shí)間不是很長(zhǎng)，但GE、西門(mén)子等龍頭企業(yè)已經(jīng)發(fā)展出自己的平臺(tái)。相較國(guó)外強(qiáng)于智能工廠與平臺(tái)的構(gòu)建，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路徑則孕育了眾多商業(yè)模式的創(chuàng)新，具有多元化的特色。

進(jìn)一步講，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)多元化的應(yīng)用探索體現(xiàn)在垂直行業(yè)場(chǎng)景和路徑的差異化發(fā)展，比如輕工行業(yè)當(dāng)前聚焦于個(gè)性化定制與供應(yīng)鏈集成，鋼鐵行業(yè)則更側(cè)重在產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同與智能生產(chǎn)管控一體化，這是聯(lián)盟中各垂直領(lǐng)域的相關(guān)企業(yè)總結(jié)形成的，并不是一家之經(jīng)驗(yàn)。

AII收集到的眾多應(yīng)用案例也體現(xiàn)了我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展多元化的特色，涵蓋了智能化生產(chǎn)、個(gè)性化定制、服務(wù)化延伸、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控與優(yōu)化等多個(gè)領(lǐng)域。

通過(guò)聯(lián)盟的測(cè)試床相關(guān)信息也能看到多元化的發(fā)展特色與趨勢(shì)，目前在制造業(yè)垂直行業(yè)測(cè)試床數(shù)量最多，涌現(xiàn)出智能服務(wù)測(cè)試床、云制造服務(wù)平臺(tái)、生產(chǎn)管理質(zhì)量試驗(yàn)平臺(tái)等項(xiàng)目。與此同時(shí)，在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，像能源與公共事業(yè)、基礎(chǔ)共性技術(shù)、醫(yī)療等方面也有一些實(shí)踐。

多元化的應(yīng)用不斷涌現(xiàn)有賴于全面、系統(tǒng)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)工作，其中“網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)、平臺(tái)是核心，安全是保障”的三大體系是重點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)方面，相關(guān)案例包括克拉瑪依油田同中國(guó)移動(dòng)開(kāi)展的IPv6和LTE合作、濰柴測(cè)試床通過(guò)中國(guó)電信解決工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)連接等。與此同時(shí)，仍有不少網(wǎng)絡(luò)技術(shù)問(wèn)題尚待解決。

平臺(tái)方面，目前總結(jié)出四大特點(diǎn)、七大核心技術(shù)與四類企業(yè)。在四大特點(diǎn)中，平臺(tái)架構(gòu)里的核心是PaaS，應(yīng)用創(chuàng)新里的核心是工業(yè)機(jī)理與數(shù)據(jù)科學(xué)的融合，功能下沉體現(xiàn)在邊緣與云端協(xié)同，而開(kāi)發(fā)框架中，微服務(wù)等新型架構(gòu)大幅降低了開(kāi)發(fā)難度與創(chuàng)新成本，為快速服務(wù)提供了重要的條件。

七大核心技術(shù)包括數(shù)據(jù)集成和邊緣處理技術(shù)、IaaS技術(shù)、平臺(tái)使能技術(shù)、數(shù)據(jù)管理技術(shù)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)和微服務(wù)技術(shù)、工業(yè)數(shù)據(jù)建模與智能分析技術(shù)、以及安全技術(shù)。四類平臺(tái)承建主體包括了裝備和自動(dòng)化企業(yè)、領(lǐng)先制造企業(yè)、工業(yè)軟件企業(yè)以及信息技術(shù)企業(yè)。以上是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)領(lǐng)域目前達(dá)到的基本共識(shí)，未來(lái)還將繼續(xù)發(fā)展。

關(guān)于平臺(tái)應(yīng)用問(wèn)題，目前顯現(xiàn)出四大場(chǎng)景。一是面向工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化，比如制造工藝、生產(chǎn)流程的優(yōu)化；二是面向企業(yè)運(yùn)營(yíng)的管理決策優(yōu)化，比如供應(yīng)鏈管理；三是面向社會(huì)化生產(chǎn)的資源優(yōu)化配置與協(xié)同，比如協(xié)同制造；四是面向產(chǎn)品全生命周期的管理與服務(wù)優(yōu)化，比如產(chǎn)品溯源。

從以上四個(gè)場(chǎng)景進(jìn)而總結(jié)出三個(gè)特點(diǎn)，一是設(shè)備維護(hù)、工藝和產(chǎn)品優(yōu)化方面，場(chǎng)景較為清晰、機(jī)理較為明確，目前可以依托平臺(tái)實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的智能應(yīng)用；二是企業(yè)的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)管理方面，系統(tǒng)復(fù)雜度比較高、深度分析面臨一定挑戰(zhàn)，目前主要通過(guò)平臺(tái)對(duì)局部流程進(jìn)行改進(jìn)提升；三是產(chǎn)品資源協(xié)同方面，目前還沒(méi)有成熟的分析優(yōu)化體系，主要依托平臺(tái)實(shí)現(xiàn)資源的匯聚和供需對(duì)接，僅在局部領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同制造。特別需要說(shuō)明的是，一個(gè)平臺(tái)并不一定、也很難完成所有產(chǎn)業(yè)、所有行業(yè)、所有環(huán)節(jié)的應(yīng)用服務(wù)，所以未來(lái)將是多平臺(tái)協(xié)同發(fā)展的局面。

除了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本身的發(fā)展與實(shí)踐探索外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與人工智能的融合探索也值得關(guān)注。前文也提到，人工智能如果要作用于制造業(yè)，最重要的載體就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。目前二者的結(jié)合主要體現(xiàn)在設(shè)備、邊緣、平臺(tái)三個(gè)層面，尤以平臺(tái)層面的實(shí)踐更為豐富。目前人工智能與平臺(tái)的結(jié)合有兩種方法，第一種是將人工智能功能系統(tǒng)/架構(gòu)直接集成到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中；第二種是把人工智能算法封裝在工業(yè)微服務(wù)模塊，或是直接在工業(yè)APP里面植入機(jī)器算法。

另外，在工業(yè)大數(shù)據(jù)分析與工業(yè)智能實(shí)施路徑探索方面也取得了一定成效。2017年，中國(guó)信通院在工信部的指導(dǎo)下成功舉辦了工業(yè)大數(shù)據(jù)競(jìng)賽，吸引了來(lái)自全國(guó)各地一千多支隊(duì)伍，最后十二支團(tuán)隊(duì)勝出。獲獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)的解決方案主要體現(xiàn)出兩種工業(yè)大數(shù)據(jù)分析路徑。一種是以高校、信息技術(shù)企業(yè)為代表的參賽團(tuán)隊(duì)，對(duì)工業(yè)了解不多，但軟件開(kāi)發(fā)能力、數(shù)據(jù)分析挖掘能力強(qiáng)，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等手段不斷優(yōu)化模型從而獲得較好的結(jié)果；另一種是以制造企業(yè)為代表的參賽團(tuán)隊(duì)，對(duì)行業(yè)知識(shí)非常了解，通過(guò)數(shù)據(jù)科學(xué)與工業(yè)機(jī)理的融合解決問(wèn)題，取得非常好的效果。

雖然近幾年我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)取得了一定成績(jī)，成為推動(dòng)全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要力量， 。2017年11月，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng) 先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》中，明確提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展323行動(dòng)”，即三大體系、兩類應(yīng)用、三大大支撐，將作為我國(guó)發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要方向與指引。

網(wǎng)絡(luò)體系，我國(guó)同美國(guó)、德國(guó)尚存在一定差距，主要表現(xiàn)在工廠內(nèi)網(wǎng)方面，很多企業(yè)在生產(chǎn)層面還沒(méi)有全面實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)改造多集中在企業(yè)管理層面。即使部分企業(yè)完成了網(wǎng)絡(luò)化改造，目前的技術(shù)仍不能完全滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的需求。同時(shí)，工廠外網(wǎng)的升級(jí)還需三大運(yùn)營(yíng)商努力推動(dòng)，以滿足發(fā)展要求。下一階段，推動(dòng)工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)改造升級(jí)、加快工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)建設(shè)、推進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域全面部署IPv6、構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系等將是重點(diǎn)的推進(jìn)方向。

平臺(tái)體系，下一階段圍繞建設(shè)我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、提升我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)運(yùn)營(yíng)能力等方面，仍有很多工作需要不斷推進(jìn)。一是平臺(tái)培育，包括搭建跨行業(yè)跨領(lǐng)域平臺(tái)、建成一批企業(yè)級(jí)平臺(tái)、建立健全平臺(tái)技術(shù)體系等內(nèi)容，以滿足制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型需求。二是平臺(tái)試驗(yàn)驗(yàn)證，需要產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)等共建面向數(shù)據(jù)采集、工業(yè)PaaS平臺(tái)、工業(yè)APP等領(lǐng)域的測(cè)試驗(yàn)證平臺(tái)，開(kāi)展功能、性能、適配性、安全性等技術(shù)驗(yàn)證與測(cè)試評(píng)估服務(wù)，以加快平臺(tái)落地應(yīng)用。

三是企業(yè)上云，通過(guò)平臺(tái)在產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)落地、鼓勵(lì)中小企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)向云端遷移等方式，形成平臺(tái)能力提升與海量使用之間相互促進(jìn)、雙向迭代的良性循環(huán)。四是工業(yè)APP培育，圍繞推動(dòng)工業(yè)技術(shù)軟件化、培育特定行業(yè)特定場(chǎng)景的工業(yè)APP等工作，形成基于平臺(tái)的工業(yè)APP開(kāi)發(fā)者創(chuàng)新生態(tài)，進(jìn)而推進(jìn)工藝經(jīng)驗(yàn)程序化、工業(yè)知識(shí)顯性化和工業(yè)智能云計(jì)算化。

安全體系，目前仍面臨著較大挑戰(zhàn)。5G微信公眾平臺(tái)（ID：angmobile）了解到，余曉暉進(jìn)一步分析，一方面是由于互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)體系融合發(fā)展所帶來(lái)的全新的安全挑戰(zhàn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全相比于傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)安全和工控安全，其范圍、復(fù)雜性、風(fēng)險(xiǎn)度和安全帶來(lái)的影響要遠(yuǎn)大得多，而其中的數(shù)據(jù)安全、平臺(tái)安全等問(wèn)題也更突出；另一方面，目前處于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展初期，很多工業(yè)企業(yè)還沒(méi)有意識(shí)到安全部署的必要性與緊迫性，安全防控與管理工作亟待加強(qiáng)。未來(lái)，圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安全、控制安全、網(wǎng)絡(luò)安全、平臺(tái)安全和數(shù)據(jù)安全，提升安全防護(hù)能力、建立數(shù)據(jù)安全保護(hù)體系和推動(dòng)安全技術(shù)手段建設(shè)，將是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要課題。

應(yīng)用方面，為做好“大型企業(yè)集成創(chuàng)新、中小企業(yè)應(yīng)用普及”兩方面的工作，需要各方共同努力，解決“如何用好平臺(tái)、如何探索出基于垂直領(lǐng)域的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用路徑”等問(wèn)題。其中，鼓勵(lì)大企業(yè)將平臺(tái)、資源等向中小企業(yè)開(kāi)放，引導(dǎo)中小企業(yè)將自身設(shè)計(jì)創(chuàng)意、制造能力等對(duì)外開(kāi)放，進(jìn)而推動(dòng)大中小企業(yè)融通發(fā)展、促成良性產(chǎn)業(yè)生態(tài)，將具有非常重要的意義。

產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系方面，如何突破工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)，在工業(yè)軟件、系統(tǒng)集成與服務(wù)、自動(dòng)化、平臺(tái)等領(lǐng)域形成我們自己的競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)而打造涵蓋新網(wǎng)絡(luò)、新平臺(tái)、新智能、新軟件、新技術(shù)、新產(chǎn)品等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系，是未來(lái)我們需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是制造業(yè)和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型的方法論?！?font color="#ff0000">網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)是核心、安全是保障”的三大體系是其重要的發(fā)展主體，其中涉及的很多機(jī)理是一致的，包括基于數(shù)據(jù)智能的閉環(huán)、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的嵌入、智能分析與決策等，同時(shí)還存在其他一些共性技術(shù)和產(chǎn)業(yè)要素，需要我們著力解決突破。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要業(yè)界各方的共同努力、協(xié)同推進(jìn)，也必將推動(dòng)中國(guó)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。