工业互联网发展现状及问题分析

孙琪　崔艳清　李瑞新

一、研究背景

随着信息通信技术创新与演进速度的不断加快，信息、生物、新材料、新能源等领域出现了交叉融合的趋势。全球发达国家“重金融、轻工业”的思维方式开始转变，纷纷制订了国家级战略，以推动互联网与工业的融合。

为了培育发展高端先进制造业，抢占下一轮科技发展的制高点，美国于2012年2月发布《先进制造业国家战略计划》，美国工业代表企业GE公司在内的五家企业在2014年4月成立工业互联网联盟IIC。2012年3月德国政府通过了《High-Tech Strategy 2020Action Plan》，行动计划把“工业4.0”正式作为国家10个“未来项目”之一，在2013年9月发布《实施“工业4.0”战略建议》。其他工业强国也纷纷推出自己的工业发展战略。

在此背景下，中国于2015年5月提出“中国制造2025"的概念。强调要遵循“互联网+”的发展趋势。“中国制造2025”的深度发展，目的在于提高自动化，减少资源消耗，为促使互联网与工业应用在采购、设计、生产、销售以及客服等众多领域进行融合，借助于产品的智能化来提高生产效率和推动产业升级。

在全球工业强国或工业大国的工业战略发展战略中，既体现出2008年经济危机给各国带来的实体经济发展的紧迫性，也可看到各国抢占工业优势布局的野心。工业互联网是各国工业战略的重要组成部分，被认为是工业智能化的基石。

二、工业互联网技术现状

（一）物联网技术

物联网的基础技术及应用，如末端感知（传感器）、传输网络、普适性工业应用等发展水平不高。互联网及移动互联网的发展使IT、CT、OT等领域企业积极参与“工业互联网”建设，但行业普适性案例不多。

（二）物联网平台

物联网平台成为工业物联网企业的布局重点。平台技术重点是：（1）能够实时读写、高效存储工业数据；（2）接入符合接口协议的物联网网关：3）做好连接设备的管理；（4）为上层的工业应用提供基础服务；（5）数据、设备等的安全控制等。物联网平台运营涉及诸多环节的配合、利益分成等问题，发展情况复杂。

（三）工业物联网标准

工业标准是由主要工业集团制定，不同工业集团之间没有动力实现统一的工业协议标准，与之共生的工业互联网，更难于形成工业互联网通用标准。

以工业现场总线“标准”IEC61158協议为例，经过工业企业20余年的协商，才将各个工业集团的标准合并为庞大的协议文本合集。

（四）通信网络

目前有线通信网络对工业场景需求支持度较好，但工业领域需要的无线通信，如蜂窝通信网、NB-IoT、Lora、Zigbee、WirelessHART、ISAl00.11a、WIA-PA等技术因部署维护成本高、通信确定性不良等问题，在工业领域的应用比例很小。

（五）数据及网络安全

工业数据属于企业的资产，如产品的工艺数据、销售数据等，甚至用电量都是涉密信息。同时，原本封闭的工业网络开放后，工业网络安全也将成为重要课题。

三、美德工业互联网战略布局对比

各国工业战略及工业物联网的终极目标都是在工业价值链占据上游位置。美国和德国的工业物联网策略与他们的工业技术和工业生产经验积累传承方式基本是一致的：

美国通过“数据”积累和传承工业技术与工业生产经验，所以大型企业的工业物联网策略基本都是以物联网平台为重点，收集工业数据进行分析发掘数据价值。控制数据是他们的目的。

德国通过设备、软件积累和传承工业知识、经验，工业4.0双重战略明确了输出设备、输出系统、输出服务的战略，工业技术会积累在设备及系统中进行价值变现。

从上述两个国家各自的工业技术积累传承方式及工业物联网策略对比来看，两个国家的工业互联网战略都是主要参与企业已有基础的延续.符合工业及互联网融合发展的自身规律。

四、中国工业发展现状及发展建议

（一）中国工业发展现状

相对工业强国，中国一直以来都是工业大国，其工业发展具有显著的中国特色：

（1）工业产值规模大：（2）工业产品品类全；（3）产品绝大多数是处于产业链下游的中低端产品：（4）产业配套好，比如珠三角、长三角等区域针对很多产品都有非常成熟完整的配套；（5）用工成本低；（6）价廉利润低；（7）在芯片、装备、材料、零件等很多高端产品生产领域仍依赖进口，受限于拥有自主知识产权的工业强国；（8）大多数中国工业企业对于投资回报不明确的工业互联网持观望态度。

（二）发展建议

1.发展工业基础才是硬道理。工业互联网的基础仍是工业，如何提升现有工业水平，加大高附加值创新产品研发及生产，在工艺、材料、产品质量等方面缩短与工业强国差距是更应该优先考虑的问题。

2.主导建立“垄断式”工业物联网平台，推行领域性工业标准。针对某些相近行业，由政府或行业主管部门主导建设“垄断式”工业物联网平台，集中OT、IT、CT及产学研优势力量.改变目前力量分散的同质化平台局重复建设的不利局面，也解决工业标准统一问题，为工业互联网发展构建基础。

3.把“工业物联网”分解为多个关键技术进行研究，定制目标进行推进，比如实时，历史工业数据的读写，存储、普适的工业无线、工业协议适配、物联网网络传输的确定性等。

4.人才培养及储备。工业领域内行业纷繁复杂，工业物联网的发展需要联合相关领域科学家、企业工艺设计人员、通讯设计人员等多方面协作完成。工业物联网的发展必然面临巨大人才缺口。