
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)背景
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是鏈接工業(yè)全系統(tǒng)、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈,支撐工業(yè)智能化發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,是新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合所形成的新興業(yè)態(tài)和應(yīng)用模式,是互聯(lián)網(wǎng)從消費領(lǐng)域向生產(chǎn)領(lǐng)域、從虛擬經(jīng)濟向?qū)嶓w經(jīng)濟拓展的核心載體。其本質(zhì)是以機器、原材料、控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、產(chǎn)品以及人之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為基礎(chǔ),通過對工業(yè)數(shù)據(jù)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(xiàn)智能控制、運營優(yōu)化和生產(chǎn)組織方式變革。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以重點從“網(wǎng)絡(luò)”、“數(shù)據(jù)”和“安全”三個方面來理解。其中,網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ),即通過物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)全系統(tǒng)的互聯(lián)互通,促進工業(yè)數(shù)據(jù)的充分流動和無縫集成;數(shù)據(jù)是核心,即通過工業(yè)數(shù)據(jù)全周期的感知、采集和集成應(yīng)用,形成基于數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性智能,實現(xiàn)機器彈性生產(chǎn)、運營管理優(yōu)化、生產(chǎn)協(xié)同組織與商業(yè)模式創(chuàng)新,推動工業(yè)智能化發(fā)展;安全是保障,即通過構(gòu)建涵蓋工業(yè)全系統(tǒng)的安全防護體系,保障工業(yè)智能化的實現(xiàn)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展體現(xiàn)了多個產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的融合,是構(gòu)建工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、實現(xiàn)工業(yè)智能化發(fā)展的必由之路。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將給工業(yè)企業(yè)帶來四方面的智能化提升。一是智能生產(chǎn),即實現(xiàn)從單個機器到產(chǎn)線、車間乃至整個工廠的智能決策和動態(tài)優(yōu)化,顯著提升全流程生產(chǎn)效率、提高質(zhì)量、降低成本。二是網(wǎng)絡(luò)協(xié)同,即形成眾包眾創(chuàng)、協(xié)同設(shè)計、協(xié)同制造、垂直電商等一系列新模式,大幅降低新產(chǎn)品開發(fā)制造成本、縮短產(chǎn)品上市周期。三是個性定制,即基于互聯(lián)網(wǎng)獲取用戶個性化需求,通過靈活柔性組織設(shè)計、制造資源和生產(chǎn)流程,實現(xiàn)低成本大規(guī)模定制。四是服務(wù)延伸,即通過對產(chǎn)品運行的實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集,提供遠程維護、故障預(yù)測、性能優(yōu)化、數(shù)據(jù)分析等一系列延伸服務(wù)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將給工業(yè)企業(yè)帶來四方面的智能化提升。一是智能生產(chǎn),即實現(xiàn)從單個機器到產(chǎn)線、車間乃至整個工廠的智能決策和動態(tài)優(yōu)化,顯著提升全流程生產(chǎn)效率、提高質(zhì)量、降低成本。二是網(wǎng)絡(luò)協(xié)同,即形成眾包眾創(chuàng)、協(xié)同設(shè)計、協(xié)同制造、垂直電商等一系列新模式,大幅降低新產(chǎn)品開發(fā)制造成本、縮短產(chǎn)品上市周期。三是個性定制,即基于互聯(lián)網(wǎng)獲取用戶個性化需求,通過靈活柔性組織設(shè)計、制造資源和生產(chǎn)流程,實現(xiàn)低成本大規(guī)模定制。四是服務(wù)延伸,即通過對產(chǎn)品運行的實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集,提供遠程維護、故障預(yù)測、性能優(yōu)化、數(shù)據(jù)分析等一系列延伸服務(wù)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀
在全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中,信息技術(shù)與各行業(yè)各領(lǐng)域的融合發(fā)展具有廣闊前景和無限潛力,已成為不可阻擋的時代潮流。除了德國的“工業(yè)4.0”、美國的“先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”、日本的“機器人新戰(zhàn)略”等國家級戰(zhàn)略外,英國、法國、韓國、印度、俄羅斯等眾多國家也推出了一系列戰(zhàn)略,雖然名稱各異、側(cè)重點不同,但是推動新一代信息技術(shù)和制造業(yè)的深度融合,大力加快制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化改造,向智能化轉(zhuǎn)型,各國都期望通過技術(shù)革命減少對人的依賴,更好發(fā)揮人的價值,實現(xiàn)各自國家向高質(zhì)量、高效率、綠色高端方向發(fā)展。
我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與發(fā)達國家基本同步啟動,在框架、標準、測試、安全、國際合作等方面取得了初步進展,成立了匯聚政產(chǎn)學(xué)研的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,發(fā)布了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)(版本2.0)》、《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系框架(版本2.0)》等,涌現(xiàn)出一批典型平臺和企業(yè)。但與發(fā)達國家相比,總體發(fā)展水平及現(xiàn)實基礎(chǔ)仍然不高,產(chǎn)業(yè)支撐能力不足,核心技術(shù)和高端產(chǎn)品對外依存度較高,關(guān)鍵平臺綜合能力不強,標準體系不完善,企業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化水平有待提升,缺乏龍頭企業(yè)引領(lǐng),人才支撐和安全保障能力不足,與建設(shè)制造強國和網(wǎng)絡(luò)強國的需要仍有較大差距。
為加快建設(shè)和發(fā)展我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合,發(fā)展先進制造業(yè),支持傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級,國家出臺了一系列政策:2015年國務(wù)院印發(fā)《中國制造2025》,部署全面推進實施制造強國戰(zhàn)略,確定智能制造為未來制造業(yè)發(fā)展重點方向;2016年國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》,明確指出,制造業(yè)是實施互聯(lián)網(wǎng)+行動的主戰(zhàn)場;2017年國務(wù)院《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》;2018年工信部印發(fā)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動計劃(2018-2020年)》,提出2020年初步建成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和產(chǎn)業(yè)體系;2019年工信部印發(fā)《關(guān)于“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程推進方案的通知》,深入實施5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)512工程;2020年工信部發(fā)布《關(guān)于推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展的通知》等一列文件,為國家下一步工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展保駕護航。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)體系
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心是通過對工業(yè)智能、區(qū)塊鏈、邊緣計算等新技術(shù)的不斷研究和成果轉(zhuǎn)化,進一步強化網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全三方面的支撐能力,為工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)、管理、銷售等各環(huán)節(jié)的要素全面互聯(lián),形成以大數(shù)據(jù)建模、分析、決策為智能驅(qū)動,在工業(yè)企業(yè)各垂直領(lǐng)域打造一個閉環(huán)的智能化生產(chǎn)、管理、銷售的體系,實現(xiàn)我國工業(yè)企業(yè)從消費互聯(lián)網(wǎng)向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邁進,加快實現(xiàn)“中國制造2025”引領(lǐng)第四次全球工業(yè)革命的國家目標。黑龍江聯(lián)通規(guī)劃的頂層架構(gòu)體系,是面向省政府“工業(yè)強省”戰(zhàn)略和工業(yè)企業(yè)數(shù)字化向智能化轉(zhuǎn)型的需要,融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新理念、新價值、新技術(shù)、新功能、
新范式和新應(yīng)用六大理念,形成黑龍江聯(lián)通特有的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)頂層架構(gòu)體系,分別對網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全、生態(tài)四個方面進行體系規(guī)劃,既能指導(dǎo)地市在工業(yè)企業(yè)智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個性化定制和服務(wù)化延伸方面拓展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場,又能助力本省工業(yè)企業(yè)數(shù)字化向智能化轉(zhuǎn)型。
“網(wǎng)絡(luò)”是工業(yè)企業(yè)各類系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸交換的支撐基礎(chǔ),包括“網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)”、“數(shù)據(jù)互連”和“標識解析”,支撐人、機、物各要素的互聯(lián)互通,形成實時感知、協(xié)同交互、可溯源的生產(chǎn)模式。
“平臺”是工業(yè)企業(yè)智能化的核心,基于平臺的大數(shù)據(jù)計算分析能力,包括“數(shù)據(jù)采集和分析”、“通用服務(wù)和管理”、“應(yīng)用開發(fā)”和“應(yīng)用服務(wù)”等能力,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、集成處理、建模分析、決策優(yōu)化和反饋控制等,實現(xiàn)對生產(chǎn)狀況、企業(yè)間協(xié)作、市場需求的精準分析,形成工業(yè)企業(yè)運營管理決策到商業(yè)活動的智能管理和決策優(yōu)化。
“安全”是網(wǎng)絡(luò)與平臺在工業(yè)中應(yīng)用的安全保障,包括設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、控制、數(shù)據(jù)、應(yīng)用和綜合安全監(jiān)控和管理,實現(xiàn)風(fēng)險評估、數(shù)據(jù)保護、信息共享和通報及應(yīng)急處置,避免軟硬件系統(tǒng)受到內(nèi)外部攻擊,降低工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)被未授權(quán)訪問的風(fēng)險,確保數(shù)據(jù)傳輸、存儲的安全,實現(xiàn)對生產(chǎn)和銷售系統(tǒng)全方面防護。
“生態(tài)”是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)良性發(fā)展、合作共贏的趨勢,通過聯(lián)合硬件、平臺、信息技術(shù)、應(yīng)用廠商和高??蒲袡C構(gòu),在政府政策的引領(lǐng)下,共同為工業(yè)企業(yè)在“網(wǎng)絡(luò)”、“平臺”和“安全”方面打造成熟度高、可實施的解決方案和應(yīng)用服務(wù),推動我省工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)持續(xù)發(fā)展。
(1)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)人、機器、車間、企業(yè)等主體以及設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的全要素泛在互聯(lián)的基礎(chǔ),是工業(yè)智能化的“血液循環(huán)系統(tǒng)”,包括工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)和工業(yè)企業(yè)外網(wǎng),工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)實現(xiàn)工廠內(nèi)生產(chǎn)裝備、信息采集設(shè)備、生產(chǎn)管理系統(tǒng)和人等生產(chǎn)要素的廣泛互聯(lián);工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)實現(xiàn)生產(chǎn)企業(yè)與智能產(chǎn)品、用戶、協(xié)作企業(yè)等工業(yè)全環(huán)節(jié)的廣泛互聯(lián)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的根基,也是中樞神經(jīng),包括標識和解析系統(tǒng)兩部分,其中標識是機器和物品的“身份證”;解析系統(tǒng)利用標識,對機器和物品進行唯一性的定位和信息查詢,是實現(xiàn)全球供應(yīng)鏈系統(tǒng)和企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)精準對接、產(chǎn)品全生命周期管理和智能化服務(wù)的前提和基礎(chǔ)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系將包括網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)互通、標識解析和適配邊緣計算的網(wǎng)絡(luò)連接四個部分。
工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)是用于連接工廠內(nèi)的各種生產(chǎn)要素,包括人員、機器、材料、環(huán)境等的網(wǎng)絡(luò),工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)IP化將實現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息在各生產(chǎn)要素間、各系統(tǒng)間的無縫傳遞,打破信息孤島,滿足各系統(tǒng)互聯(lián)互通,為工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)要素在不同生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)遷移和轉(zhuǎn)換的柔性生產(chǎn)進行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu),進一步為智能制造打下網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。
工廠外網(wǎng)絡(luò)是用于連接工廠、分支機構(gòu)、上下游協(xié)作企業(yè)、云數(shù)據(jù)中心、產(chǎn)品與用戶等的網(wǎng)絡(luò)。通過為工業(yè)企業(yè)提供獨立的網(wǎng)絡(luò),滿足工業(yè)企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)帶寬、延時、抖動等性能的需求,進一步推動工業(yè)企業(yè)從“傳統(tǒng)制造”模式向個性化定制、遠程監(jiān)控、智能產(chǎn)品服務(wù)等全新的“制造+服務(wù)”模式轉(zhuǎn)變。
數(shù)據(jù)互通實現(xiàn)工廠內(nèi)網(wǎng)異構(gòu)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)層面能相互“理解”,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)互操作與信息集成。一方面支撐各種工廠要素、出廠產(chǎn)品等產(chǎn)生的底層數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)中心的匯聚;另一方面為上層應(yīng)用提供對多源異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的訪問接口,支撐工業(yè)應(yīng)用的快速開發(fā)與部署。
網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)體系包含工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和工廠外部網(wǎng)絡(luò),其中工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)從兩部分進行規(guī)劃考慮,即有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)兩部分;工廠外部網(wǎng)絡(luò)包括基于IPv6的公眾互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)專網(wǎng)兩部分。
工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)一般呈現(xiàn)“兩層三級”的結(jié)構(gòu),兩層是是指工廠0T網(wǎng)絡(luò)和工廠IT網(wǎng)絡(luò),兩個網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)互聯(lián)和安全隔離;三級是指工廠管理層級的劃分,網(wǎng)絡(luò)也被分為現(xiàn)場級、車間級、工廠級/企業(yè)級三個層次,每層之間的網(wǎng)絡(luò)配置和管理策略相互獨立。
為適應(yīng)智能制造發(fā)展,工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的新建或改造需滿足扁平化、IP化的有線和無線組網(wǎng)的發(fā)展趨勢,通過強化網(wǎng)絡(luò)安全策略,打破OT和IT的界限,構(gòu)建更適于工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)方案,實現(xiàn)生產(chǎn)、管理、銷售、上下游產(chǎn)業(yè)鏈互聯(lián)互通,各資源數(shù)據(jù)的相互調(diào)度。
5G網(wǎng)絡(luò)的主戰(zhàn)場在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,5G的三大特性即增強型移動寬帶(eMBB)、大規(guī)模機器類通信(mMTC)、高可靠低時延通信(uRLLC)助力工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程數(shù)字化生產(chǎn)需求,提升工業(yè)企業(yè)柔性制造能力,推動工業(yè)企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型有著積極的意義。eMBB可以提供上行100Mbps,下行1000Mbps,適合于工業(yè)高清視頻、VR、AR應(yīng)用;mMTC可以提供百萬級密度的海量連接,將車間傳感器、總線、車床、儀表等數(shù)據(jù)實時采集、匯總分析并指導(dǎo)生產(chǎn);uRLLC可以滿足工業(yè)企業(yè)不同控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步要求,為工業(yè)遠程控制提供了技術(shù)條件。
工業(yè)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建議結(jié)合各類接入技術(shù)的特點,為工業(yè)企業(yè)客戶提供基于IPv4和IPv6雙棧形式的網(wǎng)絡(luò)接入方式,同時服務(wù)于工業(yè)企業(yè)入云、電路專線/專網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)專線、MV組網(wǎng)四類業(yè)務(wù)的接入,實現(xiàn)覆蓋多場景的端到端接入能力。
目前國際上現(xiàn)存的總線/工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議數(shù)量高達40余種。存在工業(yè)企業(yè)采購的工業(yè)設(shè)備企業(yè),自動化控制直接采用私有協(xié)議實現(xiàn)工業(yè)設(shè)備的信息交互,形成了一個個豎井型的業(yè)務(wù)系統(tǒng),數(shù)據(jù)在通系統(tǒng)中可以互通,跨不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互通非常困難,隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,工業(yè)企業(yè)對數(shù)據(jù)互通的需求越來越強烈。為了滿足數(shù)據(jù)互通的需求,通過構(gòu)建統(tǒng)一數(shù)據(jù)互通方式,即OPC UA、LwM2M、oneM2M,為工業(yè)企業(yè)提供工廠系統(tǒng)中各系統(tǒng)、各單元數(shù)據(jù)的無縫連接和集成。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系類似于互聯(lián)網(wǎng)域名系統(tǒng)(DNS),基于Handle、OID技術(shù)為全球制造業(yè)發(fā)展和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)普及提供關(guān)鍵資源和基礎(chǔ)服務(wù),以及跨國家、跨地域、跨行業(yè)、跨企業(yè)的全球信息互聯(lián)互通能力,是整個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互聯(lián)互通的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的根基,更是中樞神經(jīng)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的重要組成部分,是設(shè)備、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通的關(guān)鍵。
通過對機器和物品賦予唯一的“身份證”,并透過解析系統(tǒng),對機器和物品進行唯一性的定位和信息查詢,信息得以實現(xiàn)跨企業(yè)、跨行業(yè)、跨地域的共享和使用,企業(yè)得以實現(xiàn)全球供應(yīng)鏈系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)的精準對接,實現(xiàn)智能化生產(chǎn)、個性化定制、重要產(chǎn)品追溯和產(chǎn)品全生命周期管理。
我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系由國際根節(jié)點、國家頂級節(jié)點、二級節(jié)點、企業(yè)節(jié)點、遞歸節(jié)點等要素組成。
國際根節(jié)點:是指一種標識體系管理的最高層級服務(wù)節(jié)點,提供面向全球范圍公共的根層級的標識服務(wù),并不限于特定國家或地區(qū),目前我國國家頂級節(jié)點已與國際根節(jié)點進行對接。
國家頂級節(jié)點:是指一個國家或地區(qū)內(nèi)部最頂級的標識服務(wù)節(jié)點,能夠面向全國范圍提供頂級標識解析服務(wù),以及標識備案、標識認證等管理能力。國家頂級節(jié)點既要與各種標識體系的國際根節(jié)點保持連通,又要對接國內(nèi)的各種二級及以下其他標識服務(wù)節(jié)點。
二級節(jié)點:是面向特定行業(yè)或者多個行業(yè)提供標識服務(wù)的公共節(jié)點。二級節(jié)點既要向上與國家頂級節(jié)點進行節(jié)點認證及備案,又要向下為工業(yè)企業(yè)分配標識編碼及提供標識注冊、標識解析、標識數(shù)據(jù)服務(wù)等,同時滿足安全性、穩(wěn)定性和擴展性等方面的要求。作為推動標識產(chǎn)業(yè)應(yīng)用規(guī)模性發(fā)展的主要抓手,二級節(jié)點是打造有價值的行業(yè)級標識應(yīng)用、探索可持續(xù)發(fā)展業(yè)務(wù)模式的關(guān)鍵。
企業(yè)節(jié)點:是指一個企業(yè)內(nèi)部的標識服務(wù)節(jié)點,能夠面向特定企業(yè)提供標識注冊、標識解析服務(wù)、標識數(shù)據(jù)服務(wù)等,既可以獨立部署,也可以作為企業(yè)信息系統(tǒng)的組成要素。
遞歸節(jié)點:是指標識解析體系的關(guān)鍵性入口設(shè)施,能夠通過緩存等技術(shù)手段提升整體服務(wù)性能。遞歸節(jié)點可與國家頂級節(jié)點和各種二級節(jié)點對接,豐富終端業(yè)務(wù)應(yīng)用場景,提升終端的業(yè)務(wù)能力,做到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的解析體系的全覆蓋;通過緩存標識解析結(jié)果的方式,減少解析過程,降低解析時延至毫秒級,且遞歸單臺設(shè)備支持百萬級QPS的解析能力,兼容多種標識編碼技術(shù),解析成功率大于99.9%。
此外,標識解析服務(wù)的查詢觸發(fā),可以是來自企業(yè)信息系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP等多種不同形式。標識分配機構(gòu)指負責(zé)GS1、Handle、OID、Ecode等標識編碼分配的機構(gòu)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)早期的架構(gòu),一般考慮云平臺統(tǒng)一部署,對現(xiàn)場設(shè)備和機器都進行集中控制。但由于工業(yè)領(lǐng)域?qū)Ω呖煽?、低時延、確定性以及業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)安全性等的實際需求,當前又呈現(xiàn)計算能力向邊緣分布的發(fā)展趨勢。未來的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中,業(yè)務(wù)不僅僅只部署于云端,在工業(yè)現(xiàn)場和云端均有部署變?yōu)榭赡堋9I(yè)現(xiàn)場設(shè)備和機器,在網(wǎng)絡(luò)邊緣產(chǎn)生大量的上行數(shù)據(jù),處于網(wǎng)絡(luò)靠近工業(yè)現(xiàn)場的邊緣網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,就要具備開放的數(shù)據(jù)處理能力,以及靈活的業(yè)務(wù)承載轉(zhuǎn)發(fā)能力。
工業(yè)現(xiàn)場中的邊緣計算所部署的位置,是工廠設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)的第一個節(jié)點。邊緣計算的載體設(shè)備可以是工業(yè)控制器、傳感器、邊緣計算網(wǎng)關(guān)、邊緣云和智能生產(chǎn)裝備等各類設(shè)備,其應(yīng)用場景也不限于制造業(yè),而是可以廣泛應(yīng)用于采礦、物流、能源、零售等各大垂直行業(yè)中。將業(yè)務(wù)部署到工業(yè)現(xiàn)場中的邊緣設(shè)備,有助于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時處理,以及從現(xiàn)場設(shè)備節(jié)點到云端中心控制節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)端到端的保障。
(2)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺體系
近年來,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)創(chuàng)新持續(xù)深化,平臺技術(shù)架構(gòu)體系從支撐“建平臺”走向支持“用平臺”的策略演進。對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為廣大工業(yè)企業(yè)提供云平臺服務(wù)的同時,逐步走向平臺運營?;贗T技術(shù)的平臺架構(gòu)與應(yīng)用開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新、以及通過數(shù)據(jù)模型、機理模型、業(yè)務(wù)模型的沉淀和場景化的數(shù)據(jù)挖掘開發(fā),所帶來的平臺服務(wù)功能提升,成為平臺建設(shè)的發(fā)展主線。一方面,容器、微服務(wù)與應(yīng)用開發(fā)技術(shù)不斷提升平臺的資源利用效率,推動功能解耦與復(fù)用,加速應(yīng)用開發(fā)與創(chuàng)新;另一方面,各類模型的沉淀、面向工業(yè)特點的數(shù)據(jù)管理和分析、以及平臺功能向工業(yè)現(xiàn)場的不斷下沉,持續(xù)提升平臺服務(wù)能力。
基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全三個方面,平臺功能建設(shè)工作可以從邊緣層、基礎(chǔ)設(shè)施層、服務(wù)層、應(yīng)用層4個層級著手建設(shè)。
◆邊緣層:通過大范圍、深層次的數(shù)據(jù)采集,以及異構(gòu)數(shù)據(jù)的協(xié)議轉(zhuǎn)換與邊緣處理,構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。一是通過各類通信手段接入不同設(shè)備、系統(tǒng)和產(chǎn)品,采集海量數(shù)據(jù);二是依托數(shù)據(jù)互通能力實現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的歸一化和邊緣集成;三是利用邊緣計算設(shè)備實現(xiàn)底層數(shù)據(jù)的匯聚處理,并實現(xiàn)數(shù)據(jù)向云端平臺的集成。
◆基礎(chǔ)設(shè)施層:設(shè)備接入是基于工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)總線等工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò),以太網(wǎng)、光纖等網(wǎng)絡(luò)技術(shù),3G/4G/5G、NB-IOT等有線、無線接入技術(shù)將工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備接入到平臺及邊緣層。
◆服務(wù)層:解決工業(yè)數(shù)據(jù)處理和知識積累沉淀問題,形成開發(fā)環(huán)境,實現(xiàn)工業(yè)知識的封裝和復(fù)用,工業(yè)大數(shù)據(jù)建模和分析形成智能,促進工業(yè)應(yīng)用的創(chuàng)新開發(fā)。
◆應(yīng)用層:一方面解決工業(yè)實踐和創(chuàng)新問題,通過工業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用和基礎(chǔ)應(yīng)用APP等工業(yè)應(yīng)用部署的方式實現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)、管理等環(huán)節(jié)價值提升,借助開發(fā)社區(qū)等工業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新方式塑造良好的開放、開源的創(chuàng)新環(huán)境,推動基于平臺的工業(yè)APP創(chuàng)新。另一方面通過重要企業(yè)數(shù)據(jù)匯集,借助平臺工業(yè)大數(shù)據(jù)能力將政府關(guān)注數(shù)據(jù)進行整合、分析,以圖表的直觀形式將管理數(shù)據(jù)展現(xiàn)至政府管理系統(tǒng)應(yīng)用中。
在技術(shù)體系方面,數(shù)據(jù)集成和邊緣處理技術(shù)、IaaS技術(shù)、平臺通用使能技術(shù)、工業(yè)數(shù)據(jù)建模和分析技術(shù)、工業(yè)大數(shù)據(jù)計算技術(shù)、應(yīng)用開發(fā)和微服務(wù)技術(shù)、平臺安全技術(shù)共同構(gòu)成了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的技術(shù)體系,并且分為三個層次:PaaS層、IaaS層、應(yīng)用層,平臺構(gòu)建的主要方式為:
邊緣數(shù)據(jù)集成處理、通用平臺二次開發(fā)、工業(yè)機理與大數(shù)據(jù)融合、工業(yè)微服務(wù)組件調(diào)用。
1)PaaS(平臺即服務(wù))層:
實現(xiàn)了云端部署、集成與應(yīng)用,滿足企業(yè)分布式管理和遠程協(xié)作的需要。另外PaaS層提供應(yīng)用管理及微服務(wù)管理主要功能。以完整的DevOps(運維一體化)技術(shù),使得構(gòu)建、測試、發(fā)布軟件能夠更加地快捷、頻繁和可靠,支持應(yīng)用全生命周期管理服務(wù)。PaaS(平臺即服務(wù))層分為I-PaaS(集成平臺)及A-PaaS(部署和運行平臺)兩類:
◆A-PaaS層:
提供一個安全、靈活的環(huán)境,可以快速構(gòu)建應(yīng)用程序、開發(fā)應(yīng)用程序擴展、創(chuàng)建企業(yè)門戶或部署現(xiàn)成的可定制庫應(yīng)用程序。開發(fā)者平臺,支持工業(yè)微服務(wù)調(diào)用能力,具備豐富的開發(fā)工具、應(yīng)用框架和組件,以便開發(fā)者能夠快速開發(fā)和部署應(yīng)用。提供的服務(wù)開發(fā)能力為:快速界面布局、代碼生成、前端開發(fā)規(guī)范、標準化組件樣例、界面模板、服務(wù)開發(fā)模板、服務(wù)框架規(guī)范、服務(wù)注冊插件、業(yè)務(wù)服務(wù)等。
◆I-PaaS層:
是一個基于云的平臺,連接云內(nèi)或內(nèi)部的各種應(yīng)用程序、系統(tǒng)和技術(shù)。它允許部署和維護集成流,而不需要在組織內(nèi)
部或組織與第三方軟件之間使用硬件或中間件??纱龠M開發(fā)、執(zhí)行和集成流治理同任何本地以及基于云的流程、服務(wù)、應(yīng)用和數(shù)據(jù)連接的服務(wù)。同時提供OpenAPI(開放接口),與下層進行數(shù)據(jù)連接,也可與應(yīng)用層接入,提供數(shù)據(jù)展示。起到數(shù)據(jù)承上啟下的疏導(dǎo)作用。
2)IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))層:
對所有設(shè)施的利用,包括處理、存儲、網(wǎng)絡(luò)、租戶、容器、鏡像和其它基本的資源,用戶能夠部署和運行任意軟件,包括操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。消費者不管理或控制任何云計算基礎(chǔ)設(shè)施,但能控制操作系統(tǒng)的選擇、儲存空間、部署的應(yīng)用,也有可能獲得有限制的網(wǎng)絡(luò)組件(例如,防火墻,負載均衡器等)的控制。
3)接入層:
支持接入各種終端設(shè)備,用戶可以在設(shè)備上通過客戶端界面訪問,如PC、IOS、Android。可隨時查看展示數(shù)據(jù)信息。
其中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)PaaS云平臺是支持分布式計算、分布式存儲和多租戶共享技術(shù)的云架構(gòu)彈性基礎(chǔ)平臺,是連接應(yīng)用開發(fā)者和最終使用者的生態(tài)平臺,是支持開發(fā)人員快速開發(fā)云應(yīng)用、云化和自主部署傳統(tǒng)應(yīng)用的開發(fā)平臺,是具備資源調(diào)度、開發(fā)工具、運維監(jiān)控、運營管理和安全管理的能力支撐平臺,其主要提供的服務(wù)能力包括:
◆云化接入能力:
平臺支持單租戶和多租戶服務(wù)方式,并提供多種接入云化方式,包括組件化接入、系統(tǒng)整體接入、遠程SaaS接入、docker容器接入等。
◆平臺應(yīng)用APP開發(fā)能力:
平臺提供的“開發(fā)者中心”具備豐富的開發(fā)工具、包括開源和定制的應(yīng)用框架和組件,支持開發(fā)者能夠快速開發(fā)和管理應(yīng)用,包括可視化流程建模工具、報表設(shè)計工具、表單工具、部署工具、客服工具等。
◆平臺運營及運維監(jiān)控能力:
運維監(jiān)控管理包括云平臺及其SaaS應(yīng)用正常運行保障功能,包括操作系統(tǒng)監(jiān)控、內(nèi)存監(jiān)控、磁盤監(jiān)控、數(shù)據(jù)庫監(jiān)控、中間件監(jiān)控、PaaS平臺監(jiān)控、租戶系統(tǒng)監(jiān)控、異常監(jiān)控等;運營管理包括參數(shù)配置、計費管理、帳套管理、用戶分析、租戶管理、合同管理等,這些監(jiān)控和管理運用短信、微信、系統(tǒng)消息等方式與平臺管理人員進行交互。
◆支持金融服務(wù)能力:
為支持工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)運營中金融服務(wù)的要求,平臺應(yīng)該具有對接金融服務(wù)系統(tǒng)平臺能力,獲得金融服務(wù)以滿足工業(yè)企業(yè)對金融服務(wù)中涉及風(fēng)險投資、銀行信貸、資產(chǎn)評估、資產(chǎn)抵押、金融合同等各類服務(wù)。
工業(yè)大數(shù)據(jù)能力是基于工業(yè)數(shù)據(jù)采集模塊獲得設(shè)備運行數(shù)據(jù)、運營管理數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)等信息,通過大數(shù)據(jù)技術(shù)提供分析、管理、預(yù)測等數(shù)據(jù)服務(wù)。工業(yè)大數(shù)據(jù)是指在工業(yè)領(lǐng)域中,圍繞典型智能制造模式,從客戶需求到銷售、訂單、計劃、研發(fā)、設(shè)計、工藝、制造、采購、供應(yīng)、庫存、售后服務(wù)、運維等整個產(chǎn)品全生命周期中,所產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)的總稱。系統(tǒng)以工業(yè)數(shù)據(jù)為核心價值,以平臺計算能力為提升數(shù)據(jù)價值手段,極大延展了傳統(tǒng)工業(yè)數(shù)據(jù)的應(yīng)用場景,在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中大數(shù)據(jù)系統(tǒng)服務(wù)能力,以“模型+深度數(shù)據(jù)分析”模式對設(shè)備運維、產(chǎn)品后服務(wù)、生產(chǎn)控制、能耗監(jiān)測、質(zhì)量管控、預(yù)測維護、工藝調(diào)優(yōu)等領(lǐng)域發(fā)揮了顯著的經(jīng)濟效益。
工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu)以工業(yè)大數(shù)據(jù)的全生命周期為脈絡(luò),系統(tǒng)劃分為平臺和工具域、應(yīng)用和服務(wù)域。平臺和工具域主要面向工業(yè)大數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)規(guī)劃、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析等關(guān)鍵技術(shù),提供多源、異構(gòu)、高通量、強機理的工業(yè)大數(shù)據(jù)核心技術(shù)支撐;應(yīng)用和服務(wù)域則基于平臺域提供的技術(shù)支撐,面向智能化設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化生產(chǎn)、智能化服務(wù)、個性化定制等場景,通過可視化、應(yīng)用開發(fā)等方式,滿足用戶應(yīng)用和服務(wù)需求,形成價值變現(xiàn)。
工業(yè)大數(shù)據(jù)可以為工業(yè)數(shù)據(jù)采集及其他來源的工業(yè)數(shù)據(jù)進行采集、存儲、清洗、管理、分析、挖掘和表現(xiàn)等處理的平臺,同時提供大數(shù)據(jù)的應(yīng)用托管、系統(tǒng)集成等服務(wù)和可視化能力,平臺具備安全、可彈性伸縮、高可用、性價比高等特性。工業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)可提供管理物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)、應(yīng)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和用戶行為運維數(shù)據(jù)等服務(wù),同時提供了數(shù)據(jù)分析算法管理框架、機理模型微服務(wù)管理及編排框架、可視化BI定義工具等。提供離線數(shù)據(jù)分析、實時數(shù)據(jù)/流數(shù)據(jù)分析能力,可以結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗,基于已知工業(yè)機理構(gòu)建各類模型,實現(xiàn)融合應(yīng)用場景。
工業(yè)大數(shù)據(jù)管理能力包含數(shù)據(jù)采集與交換、數(shù)據(jù)預(yù)處理與存儲、數(shù)據(jù)工程與數(shù)據(jù)建模四部分。工業(yè)大數(shù)據(jù)分析能力涵蓋支持離線批量計算和在線實時計算的分布式分析框架,以及工業(yè)領(lǐng)域分析會使用到的各類分析算法庫。工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)包括數(shù)據(jù)可視化和數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)技術(shù),綜合原始數(shù)據(jù)、加工數(shù)據(jù)和分析結(jié)果數(shù)據(jù),通過可視化技術(shù),將多來源、多維度數(shù)據(jù)以直觀簡潔的方式展示出來,易于用戶理解分析,提供決策效率。通過提供可視化展示、故障告警、預(yù)測分析的能力,極大延展了傳統(tǒng)工業(yè)數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍,為企業(yè)生產(chǎn)運營,數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供賦能。
工業(yè)數(shù)據(jù)采集是利用泛在感知技術(shù)對多源設(shè)備、異構(gòu)系統(tǒng)、運營環(huán)境、人為等要素信息進行實時高效采集和云端匯聚。通過數(shù)據(jù)和通信網(wǎng)絡(luò)接入不同設(shè)備、系統(tǒng)和產(chǎn)品,采集大范圍、深層次的工業(yè)數(shù)據(jù)以及異構(gòu)數(shù)據(jù)的協(xié)議轉(zhuǎn)換與邊緣處理,構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),工業(yè)數(shù)據(jù)采集技術(shù)架構(gòu)包括設(shè)備接入、協(xié)議轉(zhuǎn)換、邊緣數(shù)據(jù)處理,向下接入設(shè)備或智能產(chǎn)品,向上與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺/工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)進行對接進行數(shù)據(jù)分析、處理。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺現(xiàn)階段以專業(yè)服務(wù)、功能訂閱為最主要商業(yè)模式。專業(yè)服務(wù)即建設(shè)企業(yè)專有平臺是主要盈利手段,基于云平臺的系統(tǒng)集成是最主要服務(wù)方式。絕大部分與設(shè)備管理、能耗優(yōu)化、質(zhì)量提升相關(guān)的大數(shù)據(jù)分析平臺都以這種方式提供服務(wù)。功能訂閱即平臺IaaS資源訂購、PaaS功能組件訂購、以及SaaS工業(yè)軟件服務(wù)訂購,是現(xiàn)階段平臺盈利的重要補充,未來有可能成為平臺商業(yè)模式的核心。云服務(wù)平臺和通用PaaS平臺以訂閱模式為主,由資源訂閱逐步擴展至功能訂閱。目前,IaaS資源訂閱已較為普遍,其下一步發(fā)展關(guān)鍵在于豐富平臺的功能組件,并提供組件復(fù)用訂閱服務(wù)。
根據(jù)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用優(yōu)化機制”圖表,分析各應(yīng)用類型成熟度,應(yīng)用成熟度占比最大的為62%,對應(yīng)資產(chǎn)管理服務(wù)及生產(chǎn)過程管控服務(wù),對應(yīng)可打造的成熟應(yīng)用包括:預(yù)測性維護、AR/VR輔助裝配、視覺檢測、能耗管理、智慧物流、數(shù)字車間、智慧園區(qū)、AGV小車等。
(3)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全體系
隨著工業(yè)領(lǐng)域數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化不斷推進,制造業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)逐步打通,網(wǎng)絡(luò)安全威脅向工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域蔓延滲透,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全已成為網(wǎng)絡(luò)安全的重要組成部分。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)特有的標識解析系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、工業(yè)控制系統(tǒng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)對安全防護理念與措施提出新的需求。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)涉及眾多關(guān)鍵制造領(lǐng)域,在大力發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的同時,應(yīng)同步推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全保障體系建設(shè),從而有效防范因為網(wǎng)絡(luò)攻擊可能引發(fā)的安全生產(chǎn)事故、人民生命財產(chǎn)損失和國家核心信息外泄。
從防護對象、防護措施及防護管理三個視角規(guī)劃我省工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全體系架構(gòu),針對不同的防護對象部署的安全防護措施,根據(jù)實時監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中存在的或即將發(fā)生的安全問題并及時做出響應(yīng)。同時加強防護管理,明確基于安全目標的可持續(xù)改進的管理方針,從而保障工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全。
防護對象視角涵蓋設(shè)備、控制、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用和數(shù)據(jù)五大安全重點;防護措施視角包括威脅防護、監(jiān)測感知和處置恢復(fù)三大環(huán)節(jié),威脅防護環(huán)節(jié)針對五大防護對象部署主被動安全防護措施,監(jiān)測感知和處置恢復(fù)環(huán)節(jié)通過信息共享、監(jiān)測預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)等一系列安全措施、機制的部署增強動態(tài)安全防護能力;防護管理視角根據(jù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全目標對其面臨的安全風(fēng)險進行安全評估,并選擇適當?shù)陌踩呗宰鳛橹笇?dǎo),實現(xiàn)防護措施的有效部署。
三個防護視角之間相對獨立,但彼此之間又相互關(guān)聯(lián)。從防護對象視角來看,安全架構(gòu)中的每個防護對象,都需要采用一系列合理的防護措施并依據(jù)完備的防護管理流程對其進行安全防護;從防護措施視角來看,每一類防護措施都有其適用的防護對象,并在具體防護管理流程指導(dǎo)下發(fā)揮作用;從防護管理視角來看,防護管理流程的實現(xiàn)離不開對防護對象的界定,并需要各類防護措施的有機結(jié)合使其能夠順利運轉(zhuǎn)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全架構(gòu)的三個防護視角相輔相成、互為補充,形成一個完整、動態(tài)、持續(xù)的防護體系。
防護對象視角主要包括設(shè)備、控制、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用、數(shù)據(jù)五大防護對象。具體內(nèi)容包括:
1)設(shè)備安全:包括工廠內(nèi)單點智能器件、成套智能終端等智能設(shè)備的安全,以及智能產(chǎn)品的安全,具體涉及操作系統(tǒng)/應(yīng)用軟件安全與硬件安全兩方面。
2)控制安全:包括控制協(xié)議安全、控制軟件安全以及控制功能安全。
3)網(wǎng)絡(luò)安全:包括承載工業(yè)智能生產(chǎn)和應(yīng)用的工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、外部網(wǎng)絡(luò)及標識解析系統(tǒng)等的安全。
4)應(yīng)用安全:包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺安全與工業(yè)應(yīng)用程序安全。
5)數(shù)據(jù)安全:包括涉及采集、傳輸、存儲、處理等各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)以及用戶信息的安全。
為幫助工業(yè)企業(yè)應(yīng)對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所面臨的各種挑戰(zhàn),防護措施視角從生命周期、防御遞進角度明確安全措施,實現(xiàn)動態(tài)、高效的防御和響應(yīng)。防護措施視角主要包括威脅防護、監(jiān)測感知和處置恢復(fù)三大環(huán)節(jié)。
威脅防護:針對設(shè)備、控制、數(shù)據(jù)、應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)五大防護對象,部署主被動防護措施,阻止外部入侵,構(gòu)建安全運行環(huán)境,消減潛在安全風(fēng)險。
監(jiān)測感知:監(jiān)測感知是指部署相應(yīng)的監(jiān)測措施,主動發(fā)現(xiàn)來自系統(tǒng)內(nèi)外部的安全風(fēng)險,具體措施包括數(shù)據(jù)采集、收集匯聚、特征提取、關(guān)聯(lián)分析、狀態(tài)感知等。
處置恢復(fù):處置恢復(fù)機制是確保落實工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)信息安全管理,支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與服務(wù)持續(xù)運行的保障。通過處置恢復(fù)機制,在風(fēng)險發(fā)生時災(zāi)備恢復(fù)組織能根據(jù)預(yù)案及時采取措施進行應(yīng)對,及時恢復(fù)現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、工業(yè)應(yīng)用程序等的正常運行,防止重要數(shù)據(jù)丟失,并通過數(shù)據(jù)收集與分析機制,及時更新優(yōu)化防護措施,形成持續(xù)改進的防御閉環(huán)。處置恢復(fù)機制主要包括響應(yīng)決策、備份恢復(fù)、分析評估等。
(4)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)涉及工業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)等信息通信技術(shù)領(lǐng)域的各個環(huán)節(jié)和各個主體,正在形成復(fù)雜和全新的生態(tài)系統(tǒng)。為促進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系建設(shè),工業(yè)和信息化部積極推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點城市、國家新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地建設(shè)在全國各地正在逐步展開。
在政府有關(guān)部門的積極引導(dǎo)下,我國產(chǎn)學(xué)研用各方已開展了積極探索,跨界合作不斷深化,發(fā)展成果逐漸顯現(xiàn)?;诩夹g(shù)成果轉(zhuǎn)化的創(chuàng)新生態(tài)開始出現(xiàn),以成立創(chuàng)新中心為主要途徑,加快推進關(guān)鍵技術(shù)聯(lián)合研究與產(chǎn)業(yè)化,如上海已率先建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新中心。另一方面,基于平臺化產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)生態(tài)初步形成,以航天科工INDICS平臺、海爾COSMOPlat平臺、樹根互聯(lián)根云平臺為代表的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,促進了工業(yè)全要素資源的聚集、共享、協(xié)同,不斷加速智能化生產(chǎn)、個性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、服務(wù)化延伸等新應(yīng)用和新模式的探索。同時,聯(lián)盟等行業(yè)組織成為推動產(chǎn)業(yè)協(xié)作的重要力量。但由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)整體生態(tài)體系仍處于發(fā)展初期,尤其工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設(shè)是個開放的命題,垂直行業(yè)的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)不盡相同,能做出標準化和復(fù)制性的行業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品難度很大。產(chǎn)、學(xué)、研在跨界融合協(xié)作的深度和廣度需要更深入的相互合作,整合網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全三方面的各領(lǐng)域的資源,加快建設(shè)生態(tài)體系,合作共贏,助力工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)以企業(yè)為主體,包含了供給側(cè)和需求側(cè)相關(guān)企業(yè),如信息通信技術(shù)企業(yè)、工業(yè)解決方案企業(yè)和工業(yè)應(yīng)用企業(yè)等。信息通信技術(shù)企業(yè)作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)使能方推動生態(tài)供給側(cè),提供數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化所必需的底層技術(shù)與產(chǎn)品,根據(jù)我省工業(yè)企業(yè)廠內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)的新建和改造的需求,并針對工廠內(nèi)外不同的生產(chǎn)應(yīng)用場景,利用各硬件供應(yīng)商的有線、無線、移動技術(shù)支撐優(yōu)勢,提供工廠內(nèi)外人、物、機器等環(huán)節(jié)的組網(wǎng)方案,通過數(shù)據(jù)采集和邊緣計算等技術(shù),實現(xiàn)生產(chǎn)、采購、銷售各環(huán)節(jié)的互聯(lián)互通。例如三大電信運營商、華為、中興、阿里巴巴、騰訊、聯(lián)想、浪潮、紫光、用友等。同時,在發(fā)展過程中也催生了一些初創(chuàng)性企業(yè),如昆侖數(shù)據(jù)、天澤智能、寄云科技等。工業(yè)解決方案企業(yè)作為傳統(tǒng)工業(yè)能力提升使能方,提供自動化工控產(chǎn)品、工業(yè)軟件、智能裝備、系統(tǒng)集成解決方案等產(chǎn)品和服務(wù),例如浙大中控、和利時、華中數(shù)控、科遠、沈陽機床、東方國信、博華、索為等。
平臺是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心,類似于工業(yè)中的操作系統(tǒng),平臺企業(yè)未來將作為工業(yè)需求側(cè)與供給側(cè)的關(guān)鍵節(jié)點,可支撐形成工業(yè)領(lǐng)域的開放協(xié)同生態(tài)。一方面對接工業(yè)需求側(cè)與應(yīng)用方,收集需求并為特定行業(yè)和場景提供多類解決方案與工業(yè)App;另一方面匯聚大量開發(fā)者,沉淀工業(yè)模型、知識庫等資源,推動應(yīng)用創(chuàng)新。平臺企業(yè)可來源于信息通信技術(shù)企業(yè)、工業(yè)解決方案企業(yè)和工業(yè)應(yīng)用企業(yè)等各類企業(yè)。當前,各行業(yè)、各領(lǐng)域的龍頭企業(yè)和先行企業(yè)從不同維度切入,催生出多元化、多樣化的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。
工業(yè)應(yīng)用企業(yè)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需求方與應(yīng)用側(cè),以制造企業(yè)為代表,提供了廣泛的應(yīng)用場景和需求,是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的牽引力,如航天科工、海爾、三一重工、徐工集團、富士康、華能、中石油、中石化、寶武鋼、一汽等企業(yè)。同時,這類企業(yè)在向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型的過程中,也形成了較強的新型解決方案能力。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)中,學(xué)界高校、研究機構(gòu)和金融機構(gòu)也成為重要組成部分。高校和科研機構(gòu)引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)中的創(chuàng)新鏈,通過科研創(chuàng)新和測試實驗,提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所需的智力支持和人才資源,如哈工大、哈工程、省科學(xué)院自動化研究所等。金融機構(gòu)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供資金等支持和保障,通過靈活的投融資方式引領(lǐng)市場方向,為大企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展、中小企業(yè)應(yīng)用普及提供了資金保障,如五大國有銀行和地方商業(yè)銀行等。
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