工业互联网体系架构2.0解读
工业互联网体系架构介绍
工业互联网体系架构介绍工业互联网：解开未来工业之谜在我们迈向智能制造的新时代，工业互联网扮演着至关重要的角色。
它不仅将机器、设备、传感器、人和产品等元素连接起来，形成了一个庞大的工业网络，更在推动工业领域的创新和生产力提升方面发挥着重要作用。
为了更好地理解和利用工业互联网，我们需要先了解其体系架构。
工业互联网体系架构概述工业互联网体系架构将各种硬件和软件资源整合到一个统一的框架中，为数据交换、通信和互操作提供支持。
该架构由三个主要部分组成：核心层、网络层和应用层。
核心层核心层是工业互联网体系架构的最底层，主要包括设备、传感器和执行器等硬件元素。
这些设备通过工业总线、以太网、无线局域网等通信技术相互连接，实现数据采集和设备控制。
网络层网络层位于核心层之上，主要负责数据传输和通信。
它可以将来自不同设备的数据整合到一个统一的网络中，实现数据共享和远程控制。
网络层还提供安全和可靠的数据传输机制，确保数据在传输过程中的完整性和机密性。
应用层应用层是工业互联网体系架构的最顶层，主要负责数据处理和分析。
通过使用大数据、云计算和人工智能等技术，应用层可以对海量的数据进行挖掘和分析，提供决策支持和优化方案。
此外，应用层还可以为用户提供友好的人机界面，实现远程监控和操作。
工业互联网核心技术工业互联网的核心技术包括物联网、云计算、大数据和人工智能等。
这些技术是工业互联网体系架构实现的基础。
物联网物联网技术将各种设备、传感器和执行器连接起来，形成一个统一的工业网络。
通过物联网技术，我们可以实现设备的远程监控和控制，提高生产效率。
云计算云计算技术为工业互联网提供了强大的计算和存储能力。
通过将数据存储在云端，我们可以随时随地访问和分析数据，提高了数据利用的灵活性和效率。
大数据大数据技术帮助我们处理和分析海量的工业数据。
通过对这些数据的挖掘和分析，我们可以发现隐藏在数据中的价值，为决策提供支持。
人工智能人工智能技术为工业互联网提供了强大的智能化能力。
工业互联网体系架构
工业互联网体系架构1.边缘计算层：边缘计算是指将数据的处理和分析推向网络边缘，减少数据的传输延迟和带宽占用。
在工业互联网中，边缘计算层可以将边缘设备（如传感器、PLC、机器人等）与云平台连接，实现实时数据采集、处理和分析。
边缘计算还可以支持设备和系统的自主决策和智能调度，提高生产效率和响应速度。
2. 通信传输层：通信传输层是工业互联网的基础，用于实现设备之间的网络连接和数据传输。
通信传输层包括有线和无线通信技术，如以太网、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。
通过通信传输层，边缘设备可以与其他设备、运营商、云平台等进行数据交互和通信。
3.云计算和大数据层：云计算和大数据是工业互联网的核心技术，用于存储、处理和分析海量的数据。
在云计算和大数据层，工业互联网平台提供了数据存储、计算和分析的基础设施和服务，支持企业进行数据挖掘、预测分析、模型优化等工作。
通过云计算和大数据技术，可以实现对生产过程、设备状态、能源消耗、产品质量等信息的实时监控和分析，为企业提供决策支持和优化方案。
4.应用层：应用层是工业互联网的核心功能层，用于实现各类应用场景。
在应用层，工业互联网平台可以提供包括生产计划管理、设备维护管理、供应链管理、质量管理、产品追溯等一系列应用功能。
通过应用层，企业可以实现生产过程的智能化、自动化和协同化，提高生产效率和产品质量。
5.安全和隐私保护层：工业互联网的安全和隐私保护层是保证数据安全和业务运行的重要保障。
在这一层面上，工业互联网平台需要采用多层次、多角度的安全措施，如身份认证、访问控制、数据加密、安全传输等。
安全和隐私保护层还需要考虑法律法规和业界标准的要求，确保企业和用户的数据安全和隐私不受侵犯。
总结起来，工业互联网体系架构包括边缘计算层、通信传输层、云计算和大数据层、应用层和安全和隐私保护层。
这一架构将边缘设备、通信技术、云计算和大数据技术、应用功能和安全保障有机地结合在一起，实现了工业生产、管理和服务的协同和智能化。
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。
工业互联网2-平台体系架构及各层分解（Pass层重点阐述）
工业互联网2-平台体系架构及各层分解（Pass层重点阐述）
阐述工业互利网平台体系架构，自低向上可以划分为边缘层→Iaas层→Pass→Saas层（工业app）四个层级，其中Pass层是平台的核心，以下将重点论述。
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图1 工业互联网平台体系架构
1、边缘层
最接近设备、人等资源的层次，您可以想象成章鱼的触手，这个层次负责收集数据、向顶层传输数据以及分解云端计算压力。
图2 边缘层
图3 数据采集
图4 协议转换
图6 边缘智能
2、Iass层
公共资源层，你可以将该层理解为计算机基础设施2、Pass层
您可以将该层理解成计算机操作系统
图7 工业Paas核心层
图8 微服务定义
图9 微服务架构
图10 微服务存储
图11 微服务运行环境
图12 微服务通信
图13 基于微服务架构软件开发范式
图14 微服务数字化模型池
图15 AI推动作用
图16 微服务组件应用举例
图17 微服务组件应用举例
图18 微服务组件应用举例。
工业互联网体系架构2.0共3篇
工业互联网体系架构2.0共3篇工业互联网体系架构2.01随着“工业互联网”概念的提出，工业制造业正面临数字化、网络化和智能化的新时代。
工业互联网是指以物物互联、人机互联和智能决策为核心特点的新型信息化和工业化深度融合的产业形态。
而工业互联网体系架构则是这个产业形态的基石，是工业制造业实现数字化、网络化和智能化的关键前提。
在工业互联网体系架构1.0时代，人们主要采用基于传统技术、信息孤岛的思维模式来实现数字化、网络化和智能化，这导致了工业生产环节的信息孤立，处理能力不足，难以满足产业快速发展的需求。
如今，工业互联网体系架构2.0已经全面崭露头角，以场景应用为基础，实现了多数据源、海量数据、复杂数据的整合和处理，使得工业生产变得更加高效、智能化和可持续。
工业互联网体系架构2.0的核心是基于场景，区别于传统的基于技术领域的体系架构，它将相似产业链、类似场景的企业，以及不同产业相同场景的企业，汇聚在一起，形成以产业链场景为中心的体系架构。
这样的体系架构更便于形成基于场景的信息流、物流、价值流，从而实现全产业链、全价值链的数字化和智能化协同。
工业互联网体系架构2.0还包括边缘计算、云计算、大数据、物联网技术等，它们的整合和共享构成了工业制造的数字基础架构。
其中，边缘计算技术的应用，使得网络性能得以优化，实现了低延迟、高可靠和在线随时可用等特性。
云计算技术的应用，则将分布式的计算资源构成统一的服务，使得机器学习、能源管理、安全监控等应用得以实现。
大数据的应用，则可以整合工业系统内部数据、外部数据、历史数据等，形成更加全面、准确的信息。
物联网技术的应用，则能够提升系统的感知和控制能力，从而实现自动化、智能化生产。
工业互联网体系架构2.0的实施，需要从多个方面推进。
首先，要在技术上进行升级。
例如，要升级网络设备、传感器、自动化设备等，使其变得更加智能化和互联化。
其次，要在组织上进行升级。
例如，要改变传统的单向管理模式，实现信息和决策的共享。
工业互联网体系架构介绍
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网络层
总结词
数据传输与通信保障
详细描述
网络层负责将感知层采集的数据快速、可靠地传输到平台层，并确保数据在传输过程中的安全性和完整性。这一 层主要依赖于各种通信协议和网络技术，如5G、物联网、云计算等，为上层应用提供强大的通信保障。
平台层
总结词
数据处理与存储中心
详细描述
平台层负责对感知层采集的数据进行集中处理、存储和管理，通过数据分析和挖掘，提取有价值的信 息，为上层应用提供支持。这一层主要依赖于大数据处理技术和云计算技术，能够实现海量数据的快 速处理和存储。
应用层
总结词
行业应用与创新中心
VS
详细描述
应用层主要负责将平台层提供的数据和信 息服务应用于各个行业领域，推动工业互 联网的创新发展。这一层主要依赖于各行 业的专业知识和业务需求，通过开发各种 应用系统，实现智能化生产、个性化定制 、网络化协同等创新服务模式。
CHAPTER 03
工业互联网关键技术
工业互联网案例分析
案例一：智能制造的工业互联网应用
总结词
智能制造是工业互联网在制造业领域的重要应用，通过数据采集、分析和优化，实现生产过程的智能化和柔性化 。
详细描述
智能制造利用工业互联网技术，实现设备连接、数据采集和实时监控，优化生产流程，提高生产效率和产品质量 。同时，智能制造能够快速响应市场需求，实现个性化定制和柔性生产。
总结词
利用机器学习和深度学习等技术，使计算机 具有类似于人类的思维和学习能力。
详细描述
人工智能技术是工业互联网体系架构中的核 心驱动力。通过机器学习和深度学习等技术 ，使计算机具有类似于人类的思维和学习能 力，能够进行智能分析、预测和决策，为企 业提供智能化解决方案，帮助企业实现转型
工业互联网体系架构
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反馈控制等功能模块，表现为通过海量数据的采集交换、异构数据的集成处理、机器数据的边缘 计算、经验模型的固化迭代、基千云的大数据计算分析，实现对生产现场状况、协作企业信息、 市场用户需求的精确计算和复杂分析，从而形成企业运营的管理决策以及机器运转的控制指令， 驱动从机器设备、运营管理到商业活动的智能和优化。
“安全＇是网络与数据在工业中应用的安全保障，包括设备安全、网络安全、控制安全、数 据安全、应用安全和综合安全管理，表现为通过涵盖整个工业系统的安全管理体系，避免网络设 施和系统软件受到内部和外部攻击，降低企业数据被未经授权访问的风险，确保数据传输与存储 的安全性 ， 实现对工业生产系统和商业系统的全方位保护。工业互联网体系架构如圈 2 所示。
工业互联网与制造业的融合将带来四方面的智能化提升。一是智能化生产，即实现从单个机 器到产线、车间乃至整个工厂的智能决策和动态优化，显著提升全流程生产效率、提高质量、降低 成本。二是网络化协同，即形成众包众创、协同设计、协同制造、垂直电商等—系列新模式， 大 幅降低新产品开发制造成本、缩短产品上市周期。三是个性化定制，即苤千互联网获取用户个性化 需求，通过灵活柔性组织设计、制造资源和生产流程，实现低成本大规模定制。四是服务化转型， 即通过对产品运行的实时监测，提供远程维护、故障预测、性能优化等一系列服务，并反馈优化产 品设计，实现企业服务化转型。
性制造等。
图 1 工业互联网业务视图
（二）工业互联网体系架构
工业互联网的核心是基于全面互联而形成数据驱动的智能，网络、数据、安全是工业和互联 网两个视角的共性基础和支撑。
其中， “网络”是工业系统互联和工业数据传输交换的支撑基础，包括网络互联体系、标识 解析体系和应用支撑体系，表现为通过泛在互联的网络基础设施、健全适用的标识解析体系、集中 通用的应用支撑体系，实现信息数据在生产系统各单元之间、生产系统与商业系统各主体之间的无 缝传递，从而构建新型的机器通信、设备有线与无线连接方式，支撑形成实时感知、协同交 互的 生产模式。
工业互联网体系架构2.0- 20200423
《工业互联网体系架构（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。
工业互联网产业联盟 联系电话：010-62305887
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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。
2016 年，工业互联网产业联盟（AII）发布了《工业互联网 体系架构（版本 1.0）》，推动产业各界认识层面达成共识，为开 展工业互联网实践提供了参考依据。通过几年来的理论和实践探 索，工业互联网已从概念形成普及进入到应用实践推广的新阶段， 业界对工业互联网的发展方向已有高度的共识。在这一过程中， 国内外均形成了大量的探索实践，工业互联网几乎涵盖了工业的 各个行业、大中小各类企业乃至实体经济的各个领域，新一代信 息技术与制造、能源、交通、医疗、服务等技术的融合集成初步 显现了其巨大的生命力和创造力，为进一步创造新的生产力和发 展动能奠定了基础。