工业互联网体系架构研究加速
工业互联网的研究进展与应用探索
工业互联网的研究进展与应用探索随着人工智能技术的快速发展，工业互联网正在成为一个热门话题。
工业互联网是一种基于物联网技术和云计算的工业信息化平台，可以实现设备之间的互联和数据共享，提供多方面的解决方案，如质量控制、生产过程监控、设备安全和节能等。
在工业互联网平台上，企业可以通过数据分析预测未来的需求，同时也可以优化现有的生产制造流程。
本文将探讨工业互联网的研究进展和应用探索。
一、工业互联网的发展历程工业互联网是2009年由德国政府首次提出的，旨在把工业制造连接到云计算和物联网的科技发展方向。
工业互联网概念的提出，标志着传统制造业向新型制造业的变革。
2014年7月18日，国家工信部发布《中国制造2025》规划，其中提出了“制造强国2035”目标，工业互联网被作为实现这一目标的核心技术之一。
自此，中国的一系列工业互联网研究项目启动，如工业互联网技术标准研究、工业互联网安全技术研究等。
二、工业互联网的关键技术工业互联网的实现涉及多个领域的技术，如物联网、云计算、大数据技术和人工智能技术等。
其中，物联网技术是实现工业互联网的基础。
物联网技术可以将数据从互联设备收集、传输和存储，以支持处理工业数据。
云计算技术可以提供高效的数据存储、计算和编程能力，高效地支持工业互联网。
大数据技术可以支持工业数据的处理和分析，以及对未来趋势的预测。
人工智能技术可以运用到机器人、自动化设备、生产线等工业应用领域，使得整个流程更加智能化。
三、工业互联网的应用场景1. 设备监控和故障诊断。
通过在工业设备中加入传感器，数据可以被采集和传输到云端或本地分析平台，数据分析和处理可以进行故障诊断。
在设备受损之前，自动化工具可以发现数百个问题，有助于减少不必要的停机时间和损失。
比如，利用工业互联网技术对风力发电机进行监测，检测出了故障并及时调整，大大提升了设备的运行效率和安全性。
2. 生产流程优化。
工业互联网平台可以连接各种设备，对生产过程进行监测和控制，工业互联网技术的应用可以应对生产过程中的问题，从而提高生产效率。
工业互联网的概念、体系架构及关键技术
工业互联网的概念、体系架构及关键技术摘要：工业互联网是实现传统产业数字化转型的重要途径，目前已受到业界和业界的高度重视。
产业互联网涉及的领域很广，它的体系结构和关键技术也在不断演变和发展，目前存在着概念范畴模糊、体系结构不完善、关键技术不明确的问题。
本文在对工业互联网与工业物联网，工业4.0/5.0，智能制造之间的联系进行了梳理，阐述了工业互联网的基本概念，对工业互联网的体系结构和所涉及的技术进行了深入的剖析，并对其所面临的挑战进行了展望。
关键词：工业互联网；体系构架；关键技术中国工程院院士傅前矛在2018年两会期间表示，“经过三十年发展以后，我国从制造大国转变为全球制造业大国”。
要建设成为制造业强国就必须实现由数量和规模驱动向质量效益型转变。
他建议未来以信息技术为核心的新一轮技术革命与产业变革推动制造业转型升级和可持续发展；加快建设新型基础设施，提高基础设施服务能力；全面深化改革创新推动制造业高质量发展；加快科技成果转移转化促进形成新产业新动能；营造良好环境支持工业互联网发展壮大等方面提出了更高的要求。
工业互联网将成为我国推进智慧生产、加快信息通信基础设施建设以及推动企业数字化转型、智能制造实施水平提升的重要突破口和关键技术突破点。
一、什么是工业互联网傅前矛表示，“工业互联网”一词是从西方学者提出的，他们认为“工业”这个词，它的英文意思应该是 covery machine,简称 claim,意思是去工厂工作，它不能代表我们国家对制造业的理解。
事实上，它有很多来源，但我们没有研究清楚它的含义。
现在全球都在谈智能制造，其实我们并不是要把它们当成一个新名词来讲。
应该说大家对它并不是很了解。
因此我想我们首先对这件事应该有一个认识上的转变吧。
简单来说它主要涉及到一个网络技术或者说是信息技术和制造业相结合的过程。
我们可以把这个定义理解为是在网络技术上再往前走一步、再前一步发展一步。
二、工业互联网是企业实现智能化转型的“助推器”企业数字化、智能化的基础和关键，是企业管理水平提升的重要抓手一是要实现从低层次向高层次推进，向管理要效益，向价值创造要效率。
工业互联网平台标准体系框架
工业互联网平台标准体系框架目录一、工业互联网平台产业发展情况 (1)二、工业互联网平台标准体系建设的思路及原则 (1)（一）总体思路 (1)（二）基本原则 (1)三、工业互联网平台标准体系框架 (2)（一）工业互联网平台标准体系框架 (2)（二）工业互联网平台重点标准化领域和方向 (3)1.总体标准 (3)2.共性支撑标准 (4)3 应用服务标准 (5)四、工业互联网平台标准化存在的问题和挑战 (5)五、工业互联网平台标准化工作推进建议 (5)一、工业互联网平台产业发展情况当前，全球工业互联网正加速深化发展，工业互联网平台作为工业互联网落地实施与生态构建的关键载体，正成为全球产业界布局重点。
一是装备制造和自动化企业，发挥工业制造技术、产品、经验和数据等积累优势，构建工业互联网平台,典型代表如 GE、西门子、ABB、和利时等；二是生产制造企业，将自身数字化转型经验以平台为载体对外提供服务，如三一重工/树根互联、海尔、航天科工等；三是工业软件企业，借助平台的数据汇聚与处理能力提升软件性能拓展服务边界，如 PTC、SAP、Oracle、用友等；四是信息通信技术企业，发挥 ICT 技术优势将已有平台向制造领域延伸，如 IBM、微软、华为、思科等。
此外，平台之间相互合作不断深化，如 GE Predix 与微软 Azure、西门子MindSphere 与SAP HANA，树根互联与腾讯，平台之间通过强强联合加速产业生态布局。
整体上，工业互联网平台尚处于发展初期，相关的技术标准和管理规范尚未建立，各种平台独立发展，平台与设备、智能产品等互联协议多且缺乏统一标准，数据转换与互认标准基本空白，对平台运行、平台资源、平台服务缺少规范化管理。
为避免碎片化发展，规范平台研发、建设、运行和服务，引导产业健康发展，亟需加快工业互联网平台相关标准制定，并协同推进标准的国际化。
二、工业互联网平台标准体系建设的思路及原则（一）总体思路抓住新一轮科技革命和产业变革契机，紧密结合我国工业互联网平台发展及标准化需求，按照“统筹规划、需求牵引、持续迭代、兼容并蓄”的原则，建立统一、综合、开放的工业互联网平台标准体系，明确工业互联网平台重点标准化领域和方向，协同推进国际标准制定，为我国工业互联网平台有序、快速发展提供支撑和保障。
工业互联网平台技术体系
工业互联网平台技术体系编写说明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。
近期，国务院《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》明确将构建网络、平台、安全三大功能体系作为其重点任务。
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。
第二部分提出了工业互联网平台的技术体系，并重点对平台层、边缘层与应用层的主要技术创新趋势进行了探讨。
第三部分明确了工业互联网平台的产业体系，提出当前平台布局的四种路径，以及平台与应用生态构建的主要模式。
第四部分提出了工业互联网平台的主要应用场景及案例。
第五部分则重点面向平台企业，提出了平台发展的相关建议。
目录一、把握工业互联网平台发展的战略机遇 (6)二、工业互联网平台技术体系 (17)（一）工业互联网平台七大核心技术交织融合 (17)（二）平台架构，PaaS 以其开放灵活特性成为主流选择. 21（三）应用创新，工业机理与数据科学走向融合 (25)（四）功能下沉，边缘与云端协同成为平台重要发展方向29（五）开发框架，微服务等新型架构大幅降低开发难度与创新成本33一、把握工业互联网平台发展的战略机遇工业互联网是新一代信息通信技术与现代工业技术深度融合的产物，是制造业数字化、网络化、智能化的重要载体，也是全球新一轮产业竞争的制高点。
党的十九大报告指出，“加快建设制造强国，加快发展先进制造业，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。
”2017 年 10 月 30 日，国务院常务会审议通过《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》，促进实体经济振兴，加快转型升级。
工业互联网通过构建连接机器、物料、人、信息系统的基础网络，实现工业数据的全面感知、动态传输、实时分析，形成科学决策与智能控制，提高制造资源配置效率，正成为领军企业竞争的新赛道、全球产业布局的新方向、制造大国竞争的新焦点。
2023-工业互联网技术体系架构方案-1
工业互联网技术体系架构方案随着互联网的普及和工业生产的数字化转型，工业互联网技术已经成为推动产业升级的重要工具。
在实现工业互联网的过程中，需要建立起一套完整的技术体系架构方案，为实现工业互联网的愿景奠定基础。
第一步：云计算云计算作为工业互联网技术的基础和基石，是将各种数据集中到云端进行处理和管理的重要手段。
在云计算的基础上，可以建立一套系统、完整、高效的数据管理体系，实现多样化的业务需求。
第二步：大数据大数据的意义在于可以通过庞杂的数据分析工具，快速获取产品生命周期、客户需求、市场变化等各种数据信息，从而实现智能化生产、个性化生产的目标。
大数据技术被广泛运用于智能制造、智能优化、智能预测等工业领域。
第三步：物联网物联网技术是将所有设备、机器、传感器等物理设备通过互联网连接起来，彼此之间实现数据共享、信息监控和自主运作。
物联网技术可以帮助工业生产中的物资管理和环境空气监管等方面，同时可以实现高效的智能制造和智能管理。
第四步：人工智能人工智能技术可以在工业设备监管、数据预警、产品检测等方面，实现精确化、自动化的操作模式，提高工业生产的智能水平。
人工智能技术还可以通过机器学习、深度学习等方式，为企业提供多元化的解决方案。
第五步：信息安全信息安全是工业互联网基础技术的重要一环，它涉及到工业信息传输的保密性、完整性、可用性等多个方面。
在实现全面信息化管理的过程中，必须要考虑到信息安全等方面的规划和铺垫。
综上所述，工业互联网技术体系架构方案需要对上述五个方面进行全面规划和设计，使其构成一个完整的技术体系，为工业生产的数字化转型开拓了广阔空间。
通过人工智能、物联网等重要技术的投入，工业生产可以更加高效、智能、安全地进行，最终实现行业的全面升级和发展。
工业互联网体系架构2.0
Vol. 25 No. 12Dec. 2 0 19第25卷第12期2 0 19年12月计"机集成制造系统Computer Integrated Manufacturing SystemsDOI ： 10. 13196/j. cims. 2019. 12. 001工业互联网体系架构2.0余晓晖，刘 默，蒋昕昊,尹杨鹏，杨希,刘棣斐，张恒升,刘晓曼，池程(中国信息通信研究院，北京100191)摘 要：工业互联网正处于高速发展阶段，为工业数字化转型、经济高质量发展带来了新的支撑，已得到政府、产业界、学术界的广泛关注#与此同时，工业互联网跨学科、跨领域的复杂特征对构建统一的体系架构提出要求， 各国纷纷开展相应工作。
立足当前我国工业互联网发展现状，充分借鉴国外体系架构优点，从业务、功能、实施等层面出发，提出了具有我国特色的工业互联网综合性架构，指导工业互联网发展和实践。
最后，给出体系架构引领我国工业互联网发展的相关建议#关键词：工业互联网；体系架构；业务功能;应用实践中图分类号：TP393 文献标识码：AIndustrial Internet Architecture 2. 0YU Xiaohui ，LIUMo, JIANG Xinhao ，YIN Yangpeng ，YANGX$ LIUDifei ，ZHANG Hengsheng ，LIU Xiaoman ，CHI Ch e ng(China Academy of Information and Communications Technology ,Beijing 100191,China )Abstract ：The Industrial Internet is at a high-speeddevelopment stage ， bringing new support for industrial digitaltransformation and high-quality economic development ， which has attracted widespread attention from the govern ment ，industry and academia. At the same time ，the interdisciplinary and interdisciplinary complex characteristics of :ndustr:al Internet had requ:red the establ shment of un f:ed system arch tecture and countr:es were beg:nn:ng towork accordingly. Based on the current status of China's industrial Internet development ， by fully drawing on the advantagesofforeignsystemarchitectures acomprehensiveindustrialInternetarchitecturewithChinesecharacter-isticswasproposedtoguidethedevelopmentandpracticeofindustrialInternetfromtheaspectsofbusiness func tion andimplementation'Therelevantsuggestionsforthearchitecture weregiventoleadthe developmentof China's industrial Internet.Keywords ：industrial Internet ； architecture ； business functions ； application practiceo 引言当前，以新一代信息技术为驱动的数字浪潮正 深刻重塑经济社会的各个领域［1］，移动互联、物联网、云计算、大数据、人工智能等技术与各产业深度 融合，推动生产方式、产品形态、商业模式、产业组织和国际格局深刻变革，并加速推进第四次工业革命 的孕育与发展。
工业互联网体系架构 (版本2.0)202004
（版本 2.0）
2020 年 4 月
编写说明
当前，以新一代信息技术为驱动的数字浪潮正深刻重塑经 济 社会的各个领域，移动互联、物联网、云计算、大数据、人 工智 能等技术与各个产业深度融合，推动着生产方式、产品形 态、商 业模式、产业组织和国际格局的深刻变革，并加快了第 四次工业 革命的孕育与发展。而越来越清晰的是，工业互联网 是实现这一 数字化转型的关键路径，构筑了第四次工业革命的 发展基石。
本报告主要分为八个部分。第一部分介绍了工业互联网的内 涵与意义。第二部分回顾了体系架构 1.0 版本，并介绍 2.0 版本 的定位与作用。第三部分明确工业互联网体系架构 2.0 的设计方 法论，剖析工业互联网体系架构 2.0 的整体视图。第四部分深入 分析工业互联网体系架构 2.0 的业务视图，并给出产业、企业、 工厂等不同层面业务目标与应用方向。第五部分剖析工业互联网 体系架构 2.0 的功能架构，探究网络、平台、安全三大体系的功 能视图、现状分析、存在的问题，并指出未来的发展趋势。第六 部分着重分析工业互联网体系架构 2.0 的实施框架，描述网络 、 标识、平台、安全部分实施部署方式和关键要素。第七部分 对工 业互联网技术体系进行梳理。第八部分分析企业结合体系 架构互联网体系架构（版本 2.0）》编写过程中也获得了众 多专家的指导与帮助。特别感谢工业和信息化部信息通信管理局、 信息技术发展司、网络安全管理局等对报告的全面指导。报告编 制中，编写组就体系架构 2.0 设计关键问题先后征询了邬贺铨、 方滨兴、孙凝晖、于海斌、屈贤明、安筱鹏、吕卫锋、王飞跃、 韩秀成、赵敏、张俊等院士及专家意见，并结合意见对体系架构 2.0 进行了多次修改和完善。上海优也信息科技有限公司首席技 术战略官林诗万、上海宝信软件股份有限公司首席技术官丛力群、 华为集团标准与产业部首席产业规划专家史扬等专家为报告提 出了详细的建设性指导意见，为体系架构 2.0 研究和本报告撰写 提供了重要参考。此外，白皮书编写过程中也得到了联盟成员及 国内外众多企业的大力支持，结合自身实践经验提供大量素材， 对白皮书中观点的形成和完善提出了重要建议。
工业互联网体系架构介绍
工业互联网体系架构介绍在当今数字化、智能化的时代浪潮中，工业互联网作为推动工业转型升级的关键力量，正日益受到广泛关注。
要深入理解工业互联网，首先需要了解其体系架构。
工业互联网体系架构就像是一座精心设计的大厦，由多个关键部分共同构建而成。
它涵盖了从设备层到云端的各个层面，实现了数据的采集、传输、分析和应用，从而为工业生产带来了前所未有的效率提升和创新可能。
在最底层的是设备层，这就好比是大厦的根基。
设备层包括了各种工业生产设备，如传感器、机器人、数控机床等等。
这些设备通过安装传感器和智能模块，能够实时采集生产过程中的各种数据，比如温度、压力、转速等物理参数。
这些数据就像是设备的“语言”，向我们诉说着它们的工作状态和性能表现。
往上一层是网络层，它相当于大厦中的通道和桥梁。
网络层负责将设备层采集到的数据快速、准确地传输到更高的层级。
这其中涉及到各种通信技术，如 5G、WiFi、蓝牙等，以及工业以太网等专用网络。
通过这些技术，数据能够在不同的设备和系统之间流畅地传递，确保信息的及时性和完整性。
再往上是平台层，这可以看作是大厦的中枢大脑。
平台层承担着数据存储、管理和分析的重要任务。
它能够对海量的数据进行筛选、清洗和整合，将杂乱无章的数据转化为有价值的信息。
同时，平台层还提供了各种数据分析工具和算法，帮助企业挖掘数据背后的潜在规律和趋势，为决策提供有力支持。
在平台层之上是应用层，它是大厦的顶层建筑，直接面向用户和业务需求。
应用层包含了各种各样的工业应用程序，如生产管理、设备维护、质量控制、供应链管理等。
这些应用程序基于平台层提供的数据和分析结果，为企业提供了具体的解决方案和服务，帮助企业实现智能化生产、精细化管理和高效的协同运作。
为了让这座“大厦”能够稳定、高效地运行，还需要一系列的支撑技术和保障措施。
比如安全技术，要确保数据的安全性和隐私性，防止数据泄露和恶意攻击。
此外，标准规范的制定也至关重要，它能够确保不同的设备、系统和应用之间能够相互兼容和协同工作，避免出现“各自为政”的混乱局面。
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工业互联网体系架构研究加速
我国首份针对工业互联网进行全面系统阐述的报告《工业互联网体系架构(版本1.0)》于9 月7 日由工业互联网产业联盟正式发布。
该报告明确了工业互联网的内涵，在分析业务需求的基础上，提出了工业互联网体系架构，指出网络、数据和安全是体系架构的三大核心，并给出了实施建议。
近年来，在包括我国在内的全球主要国家的积极推动下，工业互联网的相关探索和实践正在加速推进。
在工信部的指导下，工业互联网产业联盟自成立伊始即启动了工业互联网体系架构研究，在总结国内外发展实践的基础上，撰写了该份工业互联网体系架构报告(1.0 版)。
为探索最佳实践，形成可复制的创新解决方案，输出通用的、标准的试验平台，工业互联网产业联盟工作组于8 月初通过了工业互联网第一批共8 个验证示范平台立项结果，包括生产质量管理、工业网络互联与数据采集、城镇智慧供水、云制造服务等平台。
工业互联网体系架构是工业互联网的顶层设计，是对工业互联网重大需求、核心功能、关键要素的明晰和界定。
作为工业互联网前瞻性、系统性、战略性的顶层设计，该份报告的发布旨在推动业界对工业互联网达成广泛共识，以体系架构为牵引，为我国工业互联网的技术创新、标准研制、试验验证、应用实践、产业生态等提供参考和引导，促进产业协同推进工业互联网发展，共同推动工业互联网的健康快速发展。
工业互联网体系架构报告(1.0 版)对网络、数据、安全三大体系现状、存在的问题、架构和发展趋势等进行了深度剖析，提出网络是工业系统互联和数据传输交换的支撑基础，数据是工业智能化的核心驱动，安全是网络、数据以及工业融合应用的重要前提。