对发展工业互联网的几点认识与建议

　　工业互联网从技术上说起源于几十年前工业以太网和设备物联网，从术语上说由中国上海可鲁软件公司在2007年提出，从普及上说得力于美国GE公司的大力提倡与推动。工业互联网的“第一性原理”，就是要廣泛地联接各种机器设备和工业系统，由此而实现“联接—管控—优化—效益”的基本逻辑：由联接而实现数据采集，由数据采集而实现数据实时传输、设备实时监测和设备行为的实时洞察，由此而有凭有据、精细化地进行工业资源的优化配置，为企业提质增效。采集分析海量数据，泛在联接各种设备，优化配置工业资源，是工业互联网的基本内涵。全国大范围、社会大尺度、跨行业大协作(“三大”)是业界对它的基本期待。

　　一、工业互联网的两个网络主体

　　工业互联网到底发端于何时、源于何处?业界并没有统一的说法。

　　如果认为工业互联网源自工业物联网，其源头应该是1999年诞生的物联网。如果认为工业互联网源自工业以太网，其源头应是1969年诞生的PLC(可编程逻辑控制器)。

　　在1969年，科技与工业领域发生了很多彪炳史册的事件，出现了影响全世界的UNIX操作系统、C语言、ARPANET(阿帕网)、IP协议、数据库、PLC等新生事物。其中，PLC是工业以太网、现场总线的源头，而阿帕网是因特网的鼻祖。

　　(一)工业以太网

　　PLC的出现，将第二次工业革命中以传统的继电器控制设备的方式，变成了PLC的控制方式，因此德国人将PLC的诞生作为第三次工业革命的发端。

　　PLC在制造过程中至关重要。在工厂里，各种设备组合成生产线，按照指定的步骤、顺序和质量标准实现产品加工和组装过程的工艺特点，决定了每一道工序、每一个生产环节都需要一个控制单元。因此，在PLC大量应用的过程中，问题也随之而来：这些PLC形成了各自分立/孤立的信息孤岛，彼此之间的通信是个大问题，于是出现了CCR(集控中心)来集中管理。但是当集中控制规模过大、单元过于集中时，如果某一个关键路径出现问题，可能会导致较大一片控制区域瘫痪，于是又有了分布式控制方式。当人们用导线把众多的控制单元都联接到一个网络中后，各节点之间既能彼此正确通信，又不互相发生冲突，局域网的数据链路层功能就诞生了。

　　伴随着工厂规模的扩大，需要控制的生产区域也不断增大，车间的生产环境越来越复杂，需要控制的设备越来越多，联接成本越来越高，当数字通信传输技术替代了模拟信号之后，现场总线的基本形态就形成了。后来各种传感器、执行器不断融入数字技术，它们之间的通信就逐渐演变成为局域网，从CCR转变成DDC(直接数字控制)，再逐渐进化成DCS(分布式控制系统)。

　　1973年，施乐帕洛阿尔托研究中心的罗伯特·梅特卡夫，即“梅特卡夫定律”提出者，给他的老板写了一篇有关以太网潜力的备忘录，提出了以太网概念。1976年，梅特卡夫与其助手戴维·包格思发表了一篇名为《以太网：局域计算机网络的分布式包交换技术》的文章，正式提出了以太网和有关技术。

　　以太网解决方案有效地满足了工业应用对实时性能和耐用性的要求。当在以太网协议中封装了特殊的工业协议后，工业以太网就诞生了。

　　(二)工业物联网

　　物联网在1999年由麻省理工学院(MIT)教授凯文·阿仕顿最早实践和命名，将诸如RFID芯片或传感器加在物件上，然后接入互联网。在2002年，物联网用于工业领域，于是就有了工业物联网。

　　工业物联网是在工业外部诞生的，随后又快速渗透到工业领域的联接机器设备的工业联网解决方案。近些年，工业物联网的联接范围已经远远超越并涵盖了工业以太网的联接范围，让工业以太网成为了工业物联网的子集。工业物联网的内涵和定义还在发展变化中，业界不少企业、组织和专家认为工业物联网非常接近工业互联网，甚至就是工业互联网。

　　工信部电子标准研究院认为：“工业物联网是通过工业资源的网络互连、数据互通和系统互操作，实现制造原料的灵活配置、制造过程的按需执行、制造工艺的合理优化和制造环境的快速适应，达到资源的高效利用，从而构建服务驱动型的新工业生态体系。”该定义把工业物联网看作是工业互联网的一个最大子集。

　　迄今为止，国际产业组织或标准化机构尚未给出工业物联网的权威定义。

　　综上所述，工业以太网和工业物联网是工业互联网的鼻祖和源头。工业以太网主要通过机器自带的PLC上的通讯器来联接机器，工业物联网则通过传感器、RFID来联接设备和各种物件。这两种联接构成了工业互联网的基本结构和主体，来联接工业的“端(各种设备)”。由阿帕网发展起来的因特网构成了工业互联网的补充，其主要用途是社交/消费互联网，联接各种电脑的“端”。

　　二、工业互联网的三个基本特征

　　工业互联网的基本特征可以概括为三句话：

　　(一)联接工业要素

　　工业互联网所联接的各种“终端”，都是工业界的各种要素，例如工业人士经常说的“人、财、物”或者“人、机、料、法、环”，包括并不限于各种机器、设备、产线、物料、工艺、流程、设施、技能等。从企业边界来说，工业互联网不仅联接了企业内(可以分布式)的各种资源和在制品，而且可以超出企业边界，联接各种高价值的在用品(例如汽车、工程机械、风电/光伏设备等)。

　　(二)形成工业解决方案

　　在工业互联网平台上，可以形成各种针对工业问题的解决方案，如产品研发改进、个性化定制、智能排产、精益生产、安全生产、预测式维护、节能减排等。

　　工业互联网的范畴不宜盲目扩大。与工业无关的消费互联网、消费物联网等解决方案，不宜纳入工业互联网解决方案范畴。

　　(三)为工业主体服务

　　工业互联网源于工业，兴于工业，也必须以工业为主体，服务于工业。建设工业强国，是中华民族伟大复兴的基础，国家之间的竞争，实际上是工业实力的竞争，是包括了各种工业产品(41个工业大类、207个中类、666个小类)以及工业互联网(含工业互联网平台、工业APP)和工业软件的工业实力之间的竞争。

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