我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景展望

摘要：連續(xù)3年實施的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展工程，有力推動了關鍵核心技術研究、公共服務平臺建設和系統(tǒng)解決方案提供商培育，促進了“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析國家頂級節(jié)點、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全態(tài)勢感知平臺等重點項目建設?？偨Y(jié)了截至目前我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展取得的主要成效，剖析了發(fā)展中面臨的難點和痛點問題，并對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)下一步發(fā)展進行了展望。

關鍵詞：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)；工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)；工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)；標識解析；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全；星火·鏈網(wǎng)

1 引言

當前，全球正面臨前所未有的不確定性挑戰(zhàn)。但有一個基本的共識，即以新一代信息技術為主要技術驅(qū)動的第四次工業(yè)革命進一步加快，實體經(jīng)濟各領域面臨全面深刻的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，走向智能、綠色、融合的發(fā)展道路。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息通信技術與制造業(yè)深度融合的關鍵基礎設施、新型應用模式和全新產(chǎn)業(yè)生態(tài)，通過對全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全面連接，為數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化提供實現(xiàn)途徑，成為第四次工業(yè)革命的重要基石。在政產(chǎn)學研用各方的共同努力下，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加速創(chuàng)新探索，并與科技進步相互促進，逐步進入落地深耕的新階段。

2 主要成效

2.1 政策體系持續(xù)完善

黨中央、國務院高度重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，習近平總書記強調(diào)要深入實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，以國務院2017年發(fā)布《關于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見》作為重要標志，隨后《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動計劃（2018—2020年）》《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡建設和推廣指南》《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設與推廣指南》《關于印發(fā)加強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全工作的指導意見的通知》《關于推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展的通知》等一系列工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)政策體系不斷出臺，極大地推動了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。同時，通過連續(xù)3年實施的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展工程，有力地推動了關鍵核心技術的研究、公共服務平臺的建設和系統(tǒng)解決方案提供商的培育，促進了“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析國家頂級節(jié)點、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全態(tài)勢感知平臺等重點項目建設[1]。為與地方產(chǎn)業(yè)特色結(jié)合推動各地因地制宜發(fā)展，全國31個?。ㄊ?、自治區(qū)）也陸續(xù)出臺政策，積極培育特色產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。

2.2 網(wǎng)絡體系加速建設

網(wǎng)絡是實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈連接的基礎，相關基礎設施和技術產(chǎn)品得到大力發(fā)展。

一是工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)覆蓋范圍持續(xù)擴展，適應工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求的低時延、高可靠、廣覆蓋的高質(zhì)量外網(wǎng)已覆蓋300多個城市，連接18 萬家工業(yè)企業(yè)，如中國聯(lián)通基于政企專網(wǎng)改造建設了覆蓋全國主要城市的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專用外網(wǎng)（CUII）。

二是工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)建設持續(xù)加快，長期占主導地位的工業(yè)現(xiàn)場總線開始加速向工業(yè)以太網(wǎng)演進，工業(yè)以太網(wǎng)的市場份額已超過傳統(tǒng)工業(yè)總線，工業(yè)無線近兩年保持30%的高速增長，特別是5G已成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡重要的使能技術。

三是標識解析體系基本建立，北京、上海、廣州、武漢、重慶五大國家頂級節(jié)點建設完成并穩(wěn)定運行，60個二級節(jié)點已上線，已接入企業(yè)節(jié)點超過3500家，標識注冊量突破60 億，標識在全流程溯源、智能產(chǎn)線管理、供應鏈協(xié)同管理、核心零配件運維管理等領域得以廣泛應用實踐。

2.3 平臺體系快速壯大

平臺是實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能化決策的樞紐與核心。目前，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢，具有一定行業(yè)、區(qū)域影響力的平臺已經(jīng)超過70個，多層次平臺體系初步形成。

一是跨行業(yè)跨領域平臺，2019年遴選海爾集團COSMOPlat、北京東方國信科技股份有限公司Cloudiip等十大跨行業(yè)、跨領域平臺，廣泛匯聚產(chǎn)業(yè)資源，實現(xiàn)創(chuàng)新引領。雙跨平臺平均連接設備數(shù)量達到80 萬臺套，平均工業(yè)APP數(shù)量超過2100個。

二是通用技術賦能平臺，華為、阿里巴巴、浪潮集團等ICT企業(yè)發(fā)揮IaaS和PaaS領域技術優(yōu)勢，構(gòu)建通用技術底座，降低其他平臺建設門檻。

三是垂直行業(yè)賦能平臺，海爾集團、航天云網(wǎng)科技發(fā)展有限責任公司、石化盈科信息技術有限責任公司等制造企業(yè)依托行業(yè)經(jīng)驗和創(chuàng)新實踐，提供專業(yè)化服務，帶動行業(yè)水平提升。

四是企業(yè)級平臺，中國廣核集團有限公司、大唐電信、上海汽車集團股份有限公司等大型集團企業(yè)立足業(yè)務發(fā)展需求，構(gòu)建部署在本地或私有云的企業(yè)級平臺，加速智能化轉(zhuǎn)型。

2.4 安全體系穩(wěn)步推進

安全是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)健康發(fā)展的保障。為了應對與日俱增的網(wǎng)絡安全威脅，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全保障體系建設穩(wěn)步推進。

一是安全監(jiān)測體系基本建立。國家級安全態(tài)勢感知平臺建成并投入使用，與山東、廣東、江蘇、浙江等21個省級平臺實現(xiàn)對接，累計覆蓋工業(yè)企業(yè)10.2 萬家，監(jiān)測工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關平臺136個，發(fā)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)設備近900 萬，支持協(xié)議261種，收錄漏洞信息超3600多條，初步實現(xiàn)安全風險實時監(jiān)測、動態(tài)感知、快速預警。

二是安全公共服務深入開展。能源、石化、建材等行業(yè)的安全測試驗證、綜合防護等公共服務平臺建設加速建設，推動應用下沉與行業(yè)縱深防護能力提升。針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設備、平臺、工業(yè)APP等的安全評估體系逐步構(gòu)建形成，安全評估評測等公共服務能力全面提升。

三是安全產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新發(fā)展。在電子、航空航天、機械制造等重點領域涌現(xiàn)出一批關鍵安全技術產(chǎn)品和解決方案，有效支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)安全防護能力建設。

2.5 融合應用由淺向深

我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用創(chuàng)新持續(xù)活躍。

一是各類新模式、新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)。當前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已覆蓋原材料、裝備制造、消費品、電子、石化、鋼鐵、航空航天等30余個國民經(jīng)濟重點行業(yè),并由銷售、服務、物流等外部環(huán)節(jié)向研發(fā)、控制、檢測等內(nèi)部環(huán)節(jié)延伸。根據(jù)中國信息通信研究院組織開展的2019年企業(yè)應用新模式調(diào)查，企業(yè)中應用智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡化協(xié)同、服務化延伸、規(guī)模化定制4種新模式的占比分別為33.3%、26.8%、14.4%、8.7%。

二是“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合應用加速落地?！?G+工業(yè)聯(lián)網(wǎng)”512工程取得積極進展，形成了協(xié)同設計、仿真驗證、輔助裝配、精準操控、柔性加工、無損檢測、遠程維護、無人巡檢八大典型應用場景，在航空、鋼鐵、礦業(yè)、港口、能源五大行業(yè)降本、提質(zhì)、增效的作用初步顯現(xiàn)。

2.6 產(chǎn)業(yè)生態(tài)由小變大

一是產(chǎn)業(yè)協(xié)作平臺作用突出。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟集聚1600余家企業(yè)、高校、科研單位力量，開展技術、標準、產(chǎn)業(yè)合作創(chuàng)新。

二是產(chǎn)業(yè)集聚效應初顯。各地立足自身優(yōu)勢積極探索差異化發(fā)展路徑，工業(yè)和信息化部已遴選出上海、北京、武漢、深圳4個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)示范基地，納入國家新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地，增強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群能力。

三是產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐步壯大。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參與主體不斷豐富，涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、新型網(wǎng)絡解決方案、工業(yè)數(shù)字化裝備等供給側(cè)企業(yè)與服務商，成為國民經(jīng)濟中增長最為活躍的領域之一。

據(jù)中國信息通信研究院測算，2020年我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟增加值規(guī)模約為3.1 萬億元，占GDP比重為2.9%，對數(shù)字經(jīng)濟增長的貢獻超過16%[2]。

3 面臨的問題

3.1 數(shù)字化基礎薄弱

我國工業(yè)企業(yè)數(shù)字化水平參差不齊，大部分仍處于工業(yè)2.0發(fā)展階段，少數(shù)處于3.0階段，數(shù)據(jù)采集和互聯(lián)互通難度大。許多傳統(tǒng)老式的設備缺乏數(shù)字化模塊，是不生產(chǎn)數(shù)據(jù)的“啞設備”。許多設備雖有數(shù)字化模塊，但由于缺少標準化接口規(guī)范，導致數(shù)據(jù)讀取困難。同時，工業(yè)通信協(xié)議超過百種之多，進一步加大了互聯(lián)互通的難度。

3.2 產(chǎn)業(yè)支撐能力仍有不足

一是核心技術短板和核心技術產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)供給能力問題突出不足，如85%以上的工業(yè)內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡核心技術和標準、95%以上的高端PLC市場、90%的高端工業(yè)軟件以由國際企業(yè)主導產(chǎn)品為主，工業(yè)知識經(jīng)驗固化和模型積累與國外差距較大。

二是產(chǎn)業(yè)生態(tài)競爭能力不強，缺乏龍頭企業(yè)引領帶動，大多數(shù)平臺開發(fā)者數(shù)量不足千人，與不到國外領先平臺還存在較大差距的10%；同時，安全風險隱患突出，企業(yè)安全意識和防護能力不足。

3.3 融合應用亟待深化

一是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要與各領域的生產(chǎn)實踐、行業(yè)特性、知識經(jīng)驗緊密結(jié)合，差異化特征明顯，面臨很多行業(yè)和技術壁壘，成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更大范圍、更深程度延伸的一大制約。

二是集合整合能力要求高，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“平臺化、生態(tài)化、體系化”特征明顯，網(wǎng)絡、標識、平臺、安全一體推進，對集成應用提出更高要求，建設、改造難度更大。

三是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展仍處于發(fā)展初期，雖涌現(xiàn)出一批典型應用，但可持續(xù)的商業(yè)模式、市場造血能力均亟待加強。

此外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)投入大、周期長，很多企業(yè)特別是中小企業(yè)雖有意愿但存在不敢用、不會用、不能用等問題，如43.8%企業(yè)表示不了解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關技術。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關法規(guī)政策體系仍有待完善、人才短缺問題仍然嚴重，數(shù)據(jù)要素資源市場仍需加快探索，僅頭部企業(yè)對數(shù)據(jù)開放共享較為積極。

4 發(fā)展展望

4.1 政府持續(xù)加大戰(zhàn)略引領和政策支持

國際上主要國家和組織為搶占發(fā)展機遇，不斷強化政府作用，如美國更新《聯(lián)邦云計算戰(zhàn)略》《國家人工智能戰(zhàn)略》等，促進新一代信息通信技術與實體經(jīng)濟深度融合。歐盟委員會發(fā)布《增強歐盟未來工業(yè)的戰(zhàn)略價值鏈》報告，將工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)）作為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略價值鏈。

2020年是我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展3年行動的收官之年，也是布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新階段發(fā)展的關鍵之年，目前工業(yè)和信息化部正在組織開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成效評估，信息通信行業(yè)十四五規(guī)劃和專題領域規(guī)劃已經(jīng)啟動，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展思路、發(fā)展目標、發(fā)展重點和主要任務將會得到進一步明確，從而有效指導我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)下一階段發(fā)展。

4.2 前沿新技術賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

前沿技術的綜合集成應用全加速發(fā)展，5G、邊緣計算、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生、新型標識等成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用發(fā)展的焦點和熱點。

一是工業(yè)成為5G應用主陣地。5G的高帶寬、低時延、大連接特性能夠匹配工業(yè)數(shù)據(jù)采集、自動控制、AR/VR等業(yè)務升級發(fā)展需求，隨著5G技術的逐漸成熟和部署，以5G為主的多種無線技術將更多地應用于工廠內(nèi)網(wǎng)改造。5G網(wǎng)絡切片技術可以支持網(wǎng)絡資源定制更加靈活，確保資源的協(xié)調(diào)/隔離，為并發(fā)場景下的多類業(yè)務提供性能保障。

二是邊緣計算及邊云協(xié)同加速落地。邊緣計算能夠就近提供邊緣智能服務，滿足工業(yè)在敏捷聯(lián)接、實時業(yè)務、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求，成為支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡發(fā)展的關鍵技術。英特爾、西門子、GE、PTC等國際企業(yè)，以及華為、阿里巴巴、百度等國內(nèi)企業(yè)都紛紛推出邊緣計算產(chǎn)品以及邊云協(xié)同解決方案，并已展開實施。

三是區(qū)塊鏈基礎設施和技術應用加快發(fā)展。區(qū)塊鏈可以實現(xiàn)分散增強型生產(chǎn)關系的高效協(xié)同和管理，促進工業(yè)數(shù)據(jù)互信、互聯(lián)、共享。目前，區(qū)塊鏈技術已經(jīng)普及到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域，在生產(chǎn)管理、產(chǎn)品追溯、可信數(shù)據(jù)、供應鏈協(xié)同等方面有了一些應用。國家新型基礎設施——星火·鏈網(wǎng)啟動建設，進一步為區(qū)塊鏈規(guī)模化應用奠定基礎[3]。

四是數(shù)字孿生推動物理世界和數(shù)字世界深度融合。數(shù)字孿生能夠通過各類模型與數(shù)據(jù)的集成融合，在信息空間構(gòu)建物理對象（包括資產(chǎn)、行為、過程等）的精準數(shù)字化映射，面向具體應用需求開展分析預測和決策反饋，最終促進業(yè)務流程的閉環(huán)優(yōu)化。

五是新型標識助力全球開放資源體系建設。以W3C設計的新型標識體系為代表，標識具有自注冊自分配、分布式存儲、可驗證等特征，可實現(xiàn)擁有者對標識的自我控制和管理。目前，微軟、百度等70家企業(yè)已有系統(tǒng)地實現(xiàn)和開展應用實踐，這為變革傳統(tǒng)集中化標識分配提供了新的路徑選擇。

5 結(jié)束語

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為第四次工業(yè)革命的重要基石，其發(fā)展得到國內(nèi)外政產(chǎn)學研用各方的高度重視和積極推進。自國務院2017年發(fā)布《關于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見》以來，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展從起步進入到了落地深耕的新階段，形成了戰(zhàn)略引領、政策支持、應用推進、技術突破和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的良性互動局面，成效顯著。

責任編輯：YYX