工业互联网未来发展解析

刘 多 中国信息通信研究院院长

1 工业互联网发展背景及概念

1.1 工业互联网发展背景

随着物联网、云计算、大数据、人工智能、5G等技术的不断发展，互联网正走向全新的智能互联网时代，过去一年里，“工业互联网”一词热度不断升高，在国家政策与市场经济的双重驱动下，国内工业互联网迎来了前所未有的发展机遇，产业也正步入快车道。

以习近平总书记为核心的党中央高度重视工业互联网发展。习近平总书记在中央政治局第二次集体学习时指出，“要深入实施工业互联网创新发展战略，系统推进工业互联网基础设施和数据资源管理体系建设”。2017年11月，国务院印发《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》，形成规范和指导我国工业互联网发展的纲领性文件。2018年的政府工作报告指出：要加快制造强国建设，发展工业互联网平台。

我国是制造业大国和互联网大国，应当发挥优势、把握机遇、践行新发展理念，落实《指导意见》任务部署并与时俱进，开创我国工业互联网发展新局面。

1.2 工业互联网概念

工业互联网已被公认为是未来实现高质量发展的关键一步，正确地理解工业互联网，有利于推动它健康发展。工业互联网虽然有个“网”字，但不同于现在所说的网络。两者最大的区别就是：工业互联网会催生新模式、新业态，构建全新的工业生态体系。如现在大家耳熟能详的共享单车，就是工业互联网的产物。

什么是工业互联网？简单概括，工业互联网是关键基础设施、新型应用模式和全新工业生态体系。它既是能满足工业智能化发展需求，具有低延时、高可靠、广覆盖特点的关键网络设施，也是新一代通信技术与工业领域深度融合所形成的新型应用模式，更是在此基础上形成的全新工业生态体系。

2 工业互联网体系及存在的问题

在工业互联网整个体系中，包含三大核心体系：网络体系、平台体系和安全保障体系。

1)网络体系是工业互联网的基础，打造低时延、高可靠、广覆盖的网络基础设施是实现工业全要素各环节泛在深度互联的前提。为满足全球供应链系统和企业生产系统精准对接、产品全生命周期管理和智能化服务等应用需要，需要建立能够实现对机器和物品进行唯一性定位和信息查询的标识解析体系，标识解析体系类似互联网领域的域名解析系统(DNS)，是全球工业互联网安全运行的核心基础设施之一，被认为是机器和物品的“身份证”。

但我国多数企业网络化水平较低，工业网络标准、技术、产业自主能力薄弱，且标准众多、互通性差。企业外网络主要面向消费需求，难以满足工业生产高安全、高实时和高可靠的要求。IPv4地址资源枯竭，无法满足工业互联网海量终端接入需求。同时，没有成熟的工业互联网标识解析体系，多种标识解析方案并存但散而弱，无法满足工业互联网发展需要。

2)平台体系是工业互联网的核心。工业互联网平台作为工业智能化发展的核心载体，能够实现海量异构数据汇聚与建模分析、工业制造能力标准化与服务化、工业经验知识软件化与模块化、以及各类创新应用开发与运行，支撑生产智能决策、业务模式创新、资源优化配置和产业生态培育。

我国工业互联网平台“通信技术、IT技术、数据技术、工业技术”的综合集成能力不足，缺乏具备“智能产品+高端装备+综合解决方案+生态构建能力”综合优势的龙头企业引领平台建设运营，在跨行业和垂直领域上的生态掌控能力薄弱，平台开发工具、APP质量和数量、第三方开发者引入等方面都相对落后，行业容易走向碎片化、低端同质化发展。

3)安全体系是工业互联网的保障。工业互联网打破了传统工业系统与互联网天然隔离的边界，互联网安全风险渗透到制造业关键领域，网络安全与工业安全风险交织，直接影响工业、经济安全乃至国家总体安全。

然而我们当前缺少满足工业需求的安全技术体系和管理体系，设备、网络、控制、应用和数据的安全保障能力较低，不能及时识别和抵御安全威胁，化解各种安全风险，工业互联网发展亟需解决安全体系中存在的问题。

3 工业互联网的发展意义

工业互联网通过系统构建网络、平台、安全三大功能体系，打造人、机、物全面互联的新兴网络基础设施，形成智能化发展的新兴业态和应用模式。加快工业互联网的建设和发展，对推动实体经济转型升级，大力发展数字经济，打造制造强国、网络强国，具有重要意义，尤其对推动实体经济的高质量发展起到重要意义。

3.1 工业互联网为制造强国建设提供关键支撑

制造强国建设以两化深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向，工业互联网是制造业实现数字化、网络化、智能化的先决条件和关键支撑。工业互联网通过泛在的网络连接与数据互通，推动设计、生产、管理、服务等环节由单点数字化向全面集成演进，深度打通企业内外业务链，实现数据驱动的智能制造转变，进而促进制造业开放创新、产能优化、存量盘活、绿色生产和质量提升，有力地推动制造业向高端化、智能化、绿色化、服务化跃升。

3.2 工业互联网为网络强国建设提供重要机遇

工业互联网作为低时延、高可靠、广覆盖的新兴网络基础设施，将互联网应用领域由虚拟扩展到实体、由生活延伸至生产，极大地开拓了网络空间边界，加速了工业数字经济发展，并为IPv6、标识解析、下一代互联网等创造了广阔发展空间，为网络强国建设提供了历史性机遇。

3.3 工业互联网为经济转型升级提供新兴动力

以制造业为起点，工业互联网将向能源、交通、农业、城市建设等整个实体经济领域拓展，成为各生产部门由自动化向网络化、智能化发展必不可少的基础设施，实现产业上下游、跨领域的广泛互联互通，打通各行业、各领域信息孤岛和数据烟囱，形成支撑实体经济全面转型升级的产业互联网。

4 国内工业互联网发展进展及下一步重点

4.1 国内当前进展

4.1.1 国家层面顶层设计不断完善

国家高度重视工业互联网未来发展，2017年11月27日，经李克强总理的签批，国务院发布《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》，这是规范和指导我国工业互联网发展的纲领性文件。文件中给出了工业互联网发展的指导思想：以全面支撑制造强国、网络强国为目标，围绕推动互联网与实体经济融合构建三大功能体系，提出了未来不同阶段的发展目标。2020年，基本形成具备国际竞争力的基础设施和产业体系；2035年，在重点领域国际领先；本世纪中叶，综合实力达到世界前列。为了完成发展目标，指导意见中列出了三大主要任务：夯实网络基础、打造平台体系以及强化安全保障，其中包括加强产业支撑、促进融合应用、完善产业生态和推动合作开放。另外，为了保障工业互联网的良性发展，指导意见中提供了六大方面的保障：建立健全法规制度、营造良好发展环境、加大财税支持力度、创新金融服务方式、强化专业人才支持、健全组织实施机制。

4.1.2 地方层面多点开花局面形成

国家在推出指导意见之后，各地也纷纷结合国家战略方针，结合自身本地特点和优势，出台相应政策，推动本地工业互联网发展。如：上海市印发《上海市工业互联网创新发展应用三年行动计划(2017～2019年)》，广东省印发《广东省深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的实施方案》，辽宁省印发《辽宁省工业互联网发展行动计划(2016～2020年)》等，另外，福建、江苏、浙江、河南等地也都在加快工业互联网行动计划或实施方案的编制与出台工作。

4.1.3 产业层面生态体系逐渐壮大

目前，国内工业互联网在产业层面的生态体系上逐渐壮大，主要表现为以下几个方面。

一大联盟：工业互联网产业联盟(AII)，目前成员已接近600家，该联盟已经成为推动我国工业互联网发展的重要载体。

两大阵营：分为工业企业和ICT企业，其中，工业企业包括制造业、装备企业、自动化企业等；ICT企业包括基础电信企业、互联网企业以及软件企业等。

三大路径：当前工业互联网产业中具有三大发展路径。其一：面向企业内部的生产率提升—智能工厂；其二：面向企业外部的价值链延伸—智能产品/服务/协同；其三：面向开放生态的平台运营—工业互联网平台。

四大模式：包括基于现场连接的智能化生产、基于企业互联的网络化协同、基于产品联网的服务化延伸以及基于供需精准对接的个性化定制。

4.2 下一步发展重点

为了保障工业互联网的良性健康发展，下一步将深入实施工业互联网创新战略，开展工业互联网发展的“323”行动：打造网络、平台、安全三大体系；推动大型企业集成创新和中小企业应用普及的两大类应用；构建产品、生态和国际化的三大支撑。具体工作重点如下。

1)通过实施“工业互联网基础设施升级改造工程”夯实网络基础。采用时间敏感网络、确定性网络、软件定义网络、5G、低功耗广域网等新技术，推进工厂内网络的IP化、扁平化、柔性化技术改造，部署应用IPv6，面向工业需求升级改造宽带网络基础设施、全面构建低时延、高可靠、广覆盖的工厂外网络。通过标准引导、试验验证、产学研用结合等方式，全方位推动工业互联网网络的建设。

2)构建“统一管理、安全可控、互联互通”的工业互联网标识解析体系。在顶层设计层面：开展工业互联网标识解析体系顶层设计、整体架构，明确发展目标、路线图和时间表等；在系统建设层面：构建标识解析服务体系，支持各级标识解析节点和公共递归解析节点建设；在技术研究层面：推动解析、信息管理、异构标识互操作等工业互联网标识解析关键技术及安全可靠机制研究，开展标准研制及试验验证；在国际合作层面：搭建国际合作平台，组织中国社群参与和引导国际规则制定，力争成为国际技术标准和国际治理的主导力量之一；在产业生态层面：利用标识实现全球供应链系统和企业生产系统的精准对接，以及跨企业、跨地区、跨行业产品全生命周期管理，促进信息资源集成共享。

3)通过实施“工业互联网平台建设及推广工程”打造平台体系。其中包括加强工业互联网平台培育，通过企业主导、市场选择、动态调整的方式形成跨行业、跨领域平台；推动龙头企业积极发展企业级平台。开展工业互联网平台试验验证，支持产业联盟、企业与科研机构合作共建测试验平台，开展技术验证与测试评估。推动百万企业上云，鼓励工业互联网平台在产业聚集区落地；推动地方通过财税支持、政府购买服务等方式鼓励中小企业业务系统向云端迁移。培育百万工业APP：支持软件企业、工业企业、科研院所等开展合作，培育一批面向特定行业、特定场景的工业APP。

4)通过实施“安全保证能力提升工程”强化安全保障。打造工业互联网安全保障体系，通过监测预警和防护处置平台、核心技术研发平台、测试评估平台、工业互联网靶场等方式，推动国家级工业互联网安全技术能力的提升。在汽车、电子、航空航天、能源等基础较好的重点领域和国防工业等安全需求迫切的领域，建设工业互联网安全保障管理和技术体系，开展安全产品、解决方案的试点示范和行业应用，引导企业提升自身工业互联网安全防护能力。

5)促进融合应用。面向大型企业，实现企业各层级数据资源的端到端集成；实现企业生产与运营管理的智能化决策和深度优化；基于工业互联网平台，构建协同制造体系、开展规模化定制、推动面向质量追溯、设备健康管理、产品增值服务的服务化转型，从而提升大型企业工业互联网创新和应用水平。面向中小企业，提升中小企业数字化、网络化基础能力；实现业务系统向云端迁移，降低数字、智能化改造成本；依托工业互联网平台开展供需对接，集成供应链、产业电商、众包众筹等创新型应用，提升社会制造资源配置效率。

6)构建三大支撑。通过工业互联网创新中心建设、工业互联网产业示范基地建设等方式构建协同创新生态；构建总体、共性、行业标准以及关键网络设备、智能联网装备、工业大数据分析软件形成健全产业链条；通过企业合作、标准化推广以及多层次沟通对话及交流合作，促进国际化推广。

5 结语

工业互联网涉及众多产业、众多领域，是思维的碰撞、技术的融合、业务的跨界和模式的创新，我们应该以融合、协作、共赢的态度，聚焦推进重点，汇聚发展合力，共同把握工业互联网的历史发展机遇。