工業互聯網背景

工業互聯網是鏈接工業全系統、全產業鏈、全價值鏈，支撐工業智能化發展的關鍵基礎設施，是新一代信息技術與制造業深度融合所形成的新興業態和應用模式，是互聯網從消費領域向生產領域、從虛擬經濟向實體經濟拓展的核心載體。其本質是以機器、原材料、控制系統、信息系統、產品以及人之間的網絡互聯為基礎，通過對工業數據的全面深度感知、實時傳輸交換、快速計算處理和高級建模分析，實現智能控制、運營優化和生產組織方式變革。

工業互聯網可以重點從“網絡”、“數據”和“安全”三個方面來理解。其中，網絡是基礎，即通過物聯網、互聯網等技術實現工業全系統的互聯互通，促進工業數據的充分流動和無縫集成；數據是核心，即通過工業數據全周期的感知、采集和集成應用，形成基于數據的系統性智能，實現機器彈性生產、運營管理優化、生產協同組織與商業模式創新，推動工業智能化發展；安全是保障，即通過構建涵蓋工業全系統的安全防護體系，保障工業智能化的實現。工業互聯網的發展體現了多個產業生態系統的融合，是構建工業生態系統、實現工業智能化發展的必由之路。

工業互聯網將給工業企業帶來四方面的智能化提升。一是智能生產，即實現從單個機器到產線、車間乃至整個工廠的智能決策和動態優化，顯著提升全流程生產效率、提高質量、降低成本。二是網絡協同，即形成眾包眾創、協同設計、協同制造、垂直電商等一系列新模式，大幅降低新產品開發制造成本、縮短產品上市周期。三是個性定制，即基于互聯網獲取用戶個性化需求，通過靈活柔性組織設計、制造資源和生產流程，實現低成本大規模定制。四是服務延伸，即通過對產品運行的實時監測、數據采集，提供遠程維護、故障預測、性能優化、數據分析等一系列延伸服務。

工業互聯網將給工業企業帶來四方面的智能化提升。一是智能生產，即實現從單個機器到產線、車間乃至整個工廠的智能決策和動態優化，顯著提升全流程生產效率、提高質量、降低成本。二是網絡協同，即形成眾包眾創、協同設計、協同制造、垂直電商等一系列新模式，大幅降低新產品開發制造成本、縮短產品上市周期。三是個性定制，即基于互聯網獲取用戶個性化需求，通過靈活柔性組織設計、制造資源和生產流程，實現低成本大規模定制。四是服務延伸，即通過對產品運行的實時監測、數據采集，提供遠程維護、故障預測、性能優化、數據分析等一系列延伸服務。

工業互聯網現狀

在全球新一輪科技革命和產業變革中，信息技術與各行業各領域的融合發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4.0”、美國的“先進制造業國家戰略計劃”、日本的“機器人新戰略”等國家級戰略外，英國、法國、韓國、印度、俄羅斯等眾多國家也推出了一系列戰略，雖然名稱各異、側重點不同，但是推動新一代信息技術和制造業的深度融合，大力加快制造業的數字化、網絡化改造，向智能化轉型，各國都期望通過技術革命減少對人的依賴，更好發揮人的價值，實現各自國家向高質量、高效率、綠色高端方向發展。

我國工業互聯網與發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，成立了匯聚政產學研的工業互聯網產業聯盟，發布了《工業互聯網體系架構(版本2.0)》、《工業互聯網標準體系框架(版本2.0)》等，涌現出一批典型平臺和企業。但與發達國家相比，總體發展水平及現實基礎仍然不高，產業支撐能力不足，核心技術和高端產品對外依存度較高，關鍵平臺綜合能力不強，標準體系不完善，企業數字化網絡化水平有待提升，缺乏龍頭企業引領，人才支撐和安全保障能力不足，與建設制造強國和網絡強國的需要仍有較大差距。

為加快建設和發展我國工業互聯網，推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合，發展先進制造業，支持傳統產業優化升級，國家出臺了一系列政策：2015年國務院印發《中國制造2025》,部署全面推進實施制造強國戰略，確定智能制造為未來制造業發展重點方向；2016年國務院印發《關于深化制造業與互聯網融合發展的指導意見》,明確指出，制造業是實施互聯網+行動的主戰場；2017年國務院《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》;2018年工信部印發《工業互聯網發展行動計劃(2018-2020年)》,提出2020年初步建成工業互聯網基礎設施和產業體系；2019年工信部印發《關于“5G+工業互聯網”512工程推進方案的通知》,深入實施5G+工業互聯網512工程；2020年工信部發布《關于推動工業互聯網加快發展的通知》等一列文件，為國家下一步工業互聯網發展保駕護航。

工業互聯網架構體系

工業互聯網的核心是通過對工業智能、區塊鏈、邊緣計算等新技術的不斷研究和成果轉化，進一步強化網絡、平臺、安全三方面的支撐能力，為工業企業生產、管理、銷售等各環節的要素全面互聯，形成以大數據建模、分析、決策為智能驅動，在工業企業各垂直領域打造一個閉環的智能化生產、管理、銷售的體系，實現我國工業企業從消費互聯網向工業互聯網邁進，加快實現“中國制造2025”引領第四次全球工業革命的國家目標。黑龍江聯通規劃的頂層架構體系，是面向省政府“工業強省”戰略和工業企業數字化向智能化轉型的需要，融合工業互聯網新理念、新價值、新技術、新功能、

新范式和新應用六大理念，形成黑龍江聯通特有的工業互聯網頂層架構體系，分別對網絡、平臺、安全、生態四個方面進行體系規劃，既能指導地市在工業企業智能化生產、網絡化協同、個性化定制和服務化延伸方面拓展工業互聯網市場，又能助力本省工業企業數字化向智能化轉型。

“網絡”是工業企業各類系統和數據傳輸交換的支撐基礎，包括“網絡互聯”、“數據互連”和“標識解析”,支撐人、機、物各要素的互聯互通，形成實時感知、協同交互、可溯源的生產模式。

“平臺”是工業企業智能化的核心，基于平臺的大數據計算分析能力，包括“數據采集和分析”、“通用服務和管理”、“應用開發”和“應用服務”等能力，實現數據采集、集成處理、建模分析、決策優化和反饋控制等，實現對生產狀況、企業間協作、市場需求的精準分析，形成工業企業運營管理決策到商業活動的智能管理和決策優化。

“安全”是網絡與平臺在工業中應用的安全保障，包括設備、網絡、控制、數據、應用和綜合安全監控和管理，實現風險評估、數據保護、信息共享和通報及應急處置，避免軟硬件系統受到內外部攻擊，降低工業企業數據被未授權訪問的風險，確保數據傳輸、存儲的安全，實現對生產和銷售系統全方面防護。

“生態”是工業互聯網良性發展、合作共贏的趨勢，通過聯合硬件、平臺、信息技術、應用廠商和高校科研機構，在政府政策的引領下，共同為工業企業在“網絡”、“平臺”和“安全”方面打造成熟度高、可實施的解決方案和應用服務，推動我省工業互聯網持續發展。

（1）工業互聯網網絡體系

工業互聯網網絡是實現人、機器、車間、企業等主體以及設計、研發、生產、管理、服務等產業鏈各環節的全要素泛在互聯的基礎，是工業智能化的“血液循環系統”,包括工業企業內網和工業企業外網，工業企業內網實現工廠內生產裝備、信息采集設備、生產管理系統和人等生產要素的廣泛互聯；工業企業外網實現生產企業與智能產品、用戶、協作企業等工業全環節的廣泛互聯。工業互聯網標識解析體系是工業互聯網網絡的根基，也是中樞神經，包括標識和解析系統兩部分，其中標識是機器和物品的“身份證”;解析系統利用標識，對機器和物品進行唯一性的定位和信息查詢，是實現全球供應鏈系統和企業生產系統精準對接、產品全生命周期管理和智能化服務的前提和基礎。

工業互聯網網絡體系將包括網絡互聯、數據互通、標識解析和適配邊緣計算的網絡連接四個部分。

工廠內網絡是用于連接工廠內的各種生產要素，包括人員、機器、材料、環境等的網絡，工廠內網絡IP化將實現數據和信息在各生產要素間、各系統間的無縫傳遞，打破信息孤島，滿足各系統互聯互通，為工業企業生產要素在不同生產區域內遷移和轉換的柔性生產進行網絡重構，進一步為智能制造打下網絡基礎。

工廠外網絡是用于連接工廠、分支機構、上下游協作企業、云數據中心、產品與用戶等的網絡。通過為工業企業提供獨立的網絡，滿足工業企業對網絡帶寬、延時、抖動等性能的需求，進一步推動工業企業從“傳統制造”模式向個性化定制、遠程監控、智能產品服務等全新的“制造+服務”模式轉變。

數據互通實現工廠內網異構系統在數據層面能相互“理解”,從而實現數據互操作與信息集成。一方面支撐各種工廠要素、出廠產品等產生的底層數據向數據中心的匯聚；另一方面為上層應用提供對多源異構系統數據的訪問接口，支撐工業應用的快速開發與部署。

網絡互聯體系包含工廠內部網絡和工廠外部網絡，其中工廠內部網絡從兩部分進行規劃考慮，即有線網絡、無線網絡兩部分；工廠外部網絡包括基于IPv6的公眾互聯網、企業專網兩部分。

工廠內部網絡一般呈現“兩層三級”的結構，兩層是是指工廠0T網絡和工廠IT網絡，兩個網絡通過網關實現互聯和安全隔離；三級是指工廠管理層級的劃分，網絡也被分為現場級、車間級、工廠級/企業級三個層次，每層之間的網絡配置和管理策略相互獨立。

為適應智能制造發展，工廠內網絡的新建或改造需滿足扁平化、IP化的有線和無線組網的發展趨勢，通過強化網絡安全策略，打破OT和IT的界限，構建更適于工業企業生產經營的工業互聯網的組網方案，實現生產、管理、銷售、上下游產業鏈互聯互通，各資源數據的相互調度。

5G網絡的主戰場在工業互聯網領域，5G的三大特性即增強型移動寬帶(eMBB)、大規模機器類通信(mMTC)、高可靠低時延通信(uRLLC)助力工業企業生產過程數字化生產需求，提升工業企業柔性制造能力，推動工業企業智能化轉型有著積極的意義。eMBB可以提供上行100Mbps,下行1000Mbps,適合于工業高清視頻、VR、AR應用；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、儀表等數據實時采集、匯總分析并指導生產；uRLLC可以滿足工業企業不同控制系統數據同步要求，為工業遠程控制提供了技術條件。

工業企業網絡規劃建議結合各類接入技術的特點，為工業企業客戶提供基于IPv4和IPv6雙棧形式的網絡接入方式，同時服務于工業企業入云、電路專線/專網、互聯網專線、MV組網四類業務的接入，實現覆蓋多場景的端到端接入能力。

目前國際上現存的總線/工業以太網協議數量高達40余種。存在工業企業采購的工業設備企業，自動化控制直接采用私有協議實現工業設備的信息交互，形成了一個個豎井型的業務系統，數據在通系統中可以互通，跨不同系統的數據互通非常困難，隨著工業互聯網的發展，工業企業對數據互通的需求越來越強烈。為了滿足數據互通的需求，通過構建統一數據互通方式，即OPC UA、LwM2M、oneM2M,為工業企業提供工廠系統中各系統、各單元數據的無縫連接和集成。

工業互聯網標識解析體系類似于互聯網域名系統(DNS),基于Handle、OID技術為全球制造業發展和工業互聯網普及提供關鍵資源和基礎服務，以及跨國家、跨地域、跨行業、跨企業的全球信息互聯互通能力，是整個工業互聯網網絡實現互聯互通的關鍵基礎設施，是工業互聯網的根基，更是中樞神經。

工業互聯網標識解析體系是工業互聯網網絡架構的重要組成部分，是設備、系統、數據、網絡互聯互通的關鍵。

通過對機器和物品賦予唯一的“身份證”,并透過解析系統，對機器和物品進行唯一性的定位和信息查詢，信息得以實現跨企業、跨行業、跨地域的共享和使用，企業得以實現全球供應鏈系統和生產系統的精準對接，實現智能化生產、個性化定制、重要產品追溯和產品全生命周期管理。

我國工業互聯網標識解析體系由國際根節點、國家頂級節點、二級節點、企業節點、遞歸節點等要素組成。

國際根節點：是指一種標識體系管理的最高層級服務節點，提供面向全球范圍公共的根層級的標識服務，并不限于特定國家或地區，目前我國國家頂級節點已與國際根節點進行對接。

國家頂級節點：是指一個國家或地區內部最頂級的標識服務節點，能夠面向全國范圍提供頂級標識解析服務，以及標識備案、標識認證等管理能力。國家頂級節點既要與各種標識體系的國際根節點保持連通，又要對接國內的各種二級及以下其他標識服務節點。

二級節點：是面向特定行業或者多個行業提供標識服務的公共節點。二級節點既要向上與國家頂級節點進行節點認證及備案，又要向下為工業企業分配標識編碼及提供標識注冊、標識解析、標識數據服務等，同時滿足安全性、穩定性和擴展性等方面的要求。作為推動標識產業應用規模性發展的主要抓手，二級節點是打造有價值的行業級標識應用、探索可持續發展業務模式的關鍵。

企業節點：是指一個企業內部的標識服務節點，能夠面向特定企業提供標識注冊、標識解析服務、標識數據服務等，既可以獨立部署，也可以作為企業信息系統的組成要素。

遞歸節點：是指標識解析體系的關鍵性入口設施，能夠通過緩存等技術手段提升整體服務性能。遞歸節點可與國家頂級節點和各種二級節點對接，豐富終端業務應用場景，提升終端的業務能力，做到工業互聯網的解析體系的全覆蓋；通過緩存標識解析結果的方式，減少解析過程，降低解析時延至毫秒級，且遞歸單臺設備支持百萬級QPS的解析能力，兼容多種標識編碼技術，解析成功率大于99.9%。

此外，標識解析服務的查詢觸發，可以是來自企業信息系統、工業互聯網平臺、工業互聯網APP等多種不同形式。標識分配機構指負責GS1、Handle、OID、Ecode等標識編碼分配的機構。

工業互聯網早期的架構，一般考慮云平臺統一部署，對現場設備和機器都進行集中控制。但由于工業領域對高可靠、低時延、確定性以及業務、數據安全性等的實際需求，當前又呈現計算能力向邊緣分布的發展趨勢。未來的工業網絡中，業務不僅僅只部署于云端，在工業現場和云端均有部署變為可能。工業現場設備和機器，在網絡邊緣產生大量的上行數據，處于網絡靠近工業現場的邊緣網絡設備，就要具備開放的數據處理能力，以及靈活的業務承載轉發能力。

工業現場中的邊緣計算所部署的位置，是工廠設備接入網絡的第一個節點。邊緣計算的載體設備可以是工業控制器、傳感器、邊緣計算網關、邊緣云和智能生產裝備等各類設備，其應用場景也不限于制造業，而是可以廣泛應用于采礦、物流、能源、零售等各大垂直行業中。將業務部署到工業現場中的邊緣設備，有助于實現數據的實時處理，以及從現場設備節點到云端中心控制節點的網絡端到端的保障。

（2）工業互聯網平臺體系

近年來，工業互聯網平臺技術創新持續深化，平臺技術架構體系從支撐“建平臺”走向支持“用平臺”的策略演進。對于工業互聯網平臺為廣大工業企業提供云平臺服務的同時，逐步走向平臺運營。基于IT技術的平臺架構與應用開發技術創新、以及通過數據模型、機理模型、業務模型的沉淀和場景化的數據挖掘開發，所帶來的平臺服務功能提升，成為平臺建設的發展主線。一方面，容器、微服務與應用開發技術不斷提升平臺的資源利用效率，推動功能解耦與復用，加速應用開發與創新；另一方面，各類模型的沉淀、面向工業特點的數據管理和分析、以及平臺功能向工業現場的不斷下沉，持續提升平臺服務能力。

基于工業互聯網建設的網絡、平臺、安全三個方面，平臺功能建設工作可以從邊緣層、基礎設施層、服務層、應用層4個層級著手建設。

◆邊緣層：通過大范圍、深層次的數據采集，以及異構數據的協議轉換與邊緣處理，構建工業互聯網平臺的數據基礎。一是通過各類通信手段接入不同設備、系統和產品，采集海量數據；二是依托數據互通能力實現多源異構數據的歸一化和邊緣集成；三是利用邊緣計算設備實現底層數據的匯聚處理，并實現數據向云端平臺的集成。

◆基礎設施層：設備接入是基于工業以太網、工業總線等工業控制網絡，以太網、光纖等網絡技術，3G/4G/5G、NB-IOT等有線、無線接入技術將工業現場設備接入到平臺及邊緣層。

◆服務層：解決工業數據處理和知識積累沉淀問題，形成開發環境，實現工業知識的封裝和復用，工業大數據建模和分析形成智能，促進工業應用的創新開發。

◆應用層：一方面解決工業實踐和創新問題，通過工業創新應用和基礎應用APP等工業應用部署的方式實現設計、生產、管理等環節價值提升，借助開發社區等工業應用創新方式塑造良好的開放、開源的創新環境，推動基于平臺的工業APP創新。另一方面通過重要企業數據匯集，借助平臺工業大數據能力將政府關注數據進行整合、分析，以圖表的直觀形式將管理數據展現至政府管理系統應用中。

在技術體系方面，數據集成和邊緣處理技術、IaaS技術、平臺通用使能技術、工業數據建模和分析技術、工業大數據計算技術、應用開發和微服務技術、平臺安全技術共同構成了工業互聯網平臺的技術體系，并且分為三個層次:PaaS層、IaaS層、應用層，平臺構建的主要方式為：

邊緣數據集成處理、通用平臺二次開發、工業機理與大數據融合、工業微服務組件調用。

1)PaaS(平臺即服務)層：

實現了云端部署、集成與應用，滿足企業分布式管理和遠程協作的需要。另外PaaS層提供應用管理及微服務管理主要功能。以完整的DevOps(運維一體化)技術，使得構建、測試、發布軟件能夠更加地快捷、頻繁和可靠，支持應用全生命周期管理服務。PaaS(平臺即服務)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、靈活的環境，可以快速構建應用程序、開發應用程序擴展、創建企業門戶或部署現成的可定制庫應用程序。開發者平臺，支持工業微服務調用能力，具備豐富的開發工具、應用框架和組件，以便開發者能夠快速開發和部署應用。提供的服務開發能力為：快速界面布局、代碼生成、前端開發規范、標準化組件樣例、界面模板、服務開發模板、服務框架規范、服務注冊插件、業務服務等。

◆I-PaaS層：

是一個基于云的平臺，連接云內或內部的各種應用程序、系統和技術。它允許部署和維護集成流，而不需要在組織內

部或組織與第三方軟件之間使用硬件或中間件。可促進開發、執行和集成流治理同任何本地以及基于云的流程、服務、應用和數據連接的服務。同時提供OpenAPI(開放接口),與下層進行數據連接，也可與應用層接入，提供數據展示。起到數據承上啟下的疏導作用。

2)IaaS(基礎設施即服務)層：

對所有設施的利用，包括處理、存儲、網絡、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，包括操作系統和應用程序。消費者不管理或控制任何云計算基礎設施，但能控制操作系統的選擇、儲存空間、部署的應用，也有可能獲得有限制的網絡組件(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備，用戶可以在設備上通過客戶端界面訪問，如PC、IOS、Android。可隨時查看展示數據信息。

其中工業互聯網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的云架構彈性基礎平臺，是連接應用開發者和最終使用者的生態平臺，是支持開發人員快速開發云應用、云化和自主部署傳統應用的開發平臺，是具備資源調度、開發工具、運維監控、運營管理和安全管理的能力支撐平臺，其主要提供的服務能力包括:

◆云化接入能力：

平臺支持單租戶和多租戶服務方式，并提供多種接入云化方式，包括組件化接入、系統整體接入、遠程SaaS接入、docker容器接入等。

◆平臺應用APP開發能力：

平臺提供的“開發者中心”具備豐富的開發工具、包括開源和定制的應用框架和組件，支持開發者能夠快速開發和管理應用，包括可視化流程建模工具、報表設計工具、表單工具、部署工具、客服工具等。

◆平臺運營及運維監控能力：

運維監控管理包括云平臺及其SaaS應用正常運行保障功能，包括操作系統監控、內存監控、磁盤監控、數據庫監控、中間件監控、PaaS平臺監控、租戶系統監控、異常監控等；運營管理包括參數配置、計費管理、帳套管理、用戶分析、租戶管理、合同管理等，這些監控和管理運用短信、微信、系統消息等方式與平臺管理人員進行交互。

◆支持金融服務能力：

為支持工業企業生產運營中金融服務的要求，平臺應該具有對接金融服務系統平臺能力，獲得金融服務以滿足工業企業對金融服務中涉及風險投資、銀行信貸、資產評估、資產抵押、金融合同等各類服務。

工業大數據能力是基于工業數據采集模塊獲得設備運行數據、運營管理數據、產業數據等信息，通過大數據技術提供分析、管理、預測等數據服務。工業大數據是指在工業領域中，圍繞典型智能制造模式，從客戶需求到銷售、訂單、計劃、研發、設計、工藝、制造、采購、供應、庫存、售后服務、運維等整個產品全生命周期中，所產生的各類數據的總稱。系統以工業數據為核心價值，以平臺計算能力為提升數據價值手段，極大延展了傳統工業數據的應用場景，在工業企業生產過程中大數據系統服務能力，以“模型+深度數據分析”模式對設備運維、產品后服務、生產控制、能耗監測、質量管控、預測維護、工藝調優等領域發揮了顯著的經濟效益。

工業大數據技術架構以工業大數據的全生命周期為脈絡，系統劃分為平臺和工具域、應用和服務域。平臺和工具域主要面向工業大數據采集、數據規劃、數據存儲、數據分析等關鍵技術，提供多源、異構、高通量、強機理的工業大數據核心技術支撐；應用和服務域則基于平臺域提供的技術支撐，面向智能化設計、網絡化協同、智能化生產、智能化服務、個性化定制等場景，通過可視化、應用開發等方式，滿足用戶應用和服務需求，形成價值變現。

工業大數據可以為工業數據采集及其他來源的工業數據進行采集、存儲、清洗、管理、分析、挖掘和表現等處理的平臺，同時提供大數據的應用托管、系統集成等服務和可視化能力，平臺具備安全、可彈性伸縮、高可用、性價比高等特性。工業大數據系統可提供管理物聯網設備數據、應用系統業務數據和用戶行為運維數據等服務，同時提供了數據分析算法管理框架、機理模型微服務管理及編排框架、可視化BI定義工具等。提供離線數據分析、實時數據/流數據分析能力，可以結合工業生產實踐經驗，基于已知工業機理構建各類模型，實現融合應用場景。

工業大數據管理能力包含數據采集與交換、數據預處理與存儲、數據工程與數據建模四部分。工業大數據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，以及工業領域分析會使用到的各類分析算法庫。工業大數據技術包括數據可視化和數據應用開發技術，綜合原始數據、加工數據和分析結果數據，通過可視化技術，將多來源、多維度數據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、預測分析的能力，極大延展了傳統工業數據的應用范圍，為企業生產運營，數字化轉型提供賦能。

工業數據采集是利用泛在感知技術對多源設備、異構系統、運營環境、人為等要素信息進行實時高效采集和云端匯聚。通過數據和通信網絡接入不同設備、系統和產品，采集大范圍、深層次的工業數據以及異構數據的協議轉換與邊緣處理，構建工業互聯網平臺的數據基礎，工業數據采集技術架構包括設備接入、協議轉換、邊緣數據處理，向下接入設備或智能產品，向上與工業互聯網平臺/工業應用系統進行對接進行數據分析、處理。

工業互聯網平臺現階段以專業服務、功能訂閱為最主要商業模式。專業服務即建設企業專有平臺是主要盈利手段，基于云平臺的系統集成是最主要服務方式。絕大部分與設備管理、能耗優化、質量提升相關的大數據分析平臺都以這種方式提供服務。功能訂閱即平臺IaaS資源訂購、PaaS功能組件訂購、以及SaaS工業軟件服務訂購，是現階段平臺盈利的重要補充，未來有可能成為平臺商業模式的核心。云服務平臺和通用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，其下一步發展關鍵在于豐富平臺的功能組件，并提供組件復用訂閱服務。

根據“工業互聯網平臺應用優化機制”圖表,分析各應用類型成熟度，應用成熟度占比最大的為62%,對應資產管理服務及生產過程管控服務，對應可打造的成熟應用包括：預測性維護、AR/VR輔助裝配、視覺檢測、能耗管理、智慧物流、數字車間、智慧園區、AGV小車等。

（3）工業互聯網安全體系

隨著工業領域數字化、網絡化不斷推進，制造業內部網絡與互聯網逐步打通，網絡安全威脅向工業生產領域蔓延滲透，工業互聯網安全已成為網絡安全的重要組成部分。工業互聯網特有的標識解析系統、工業互聯網平臺、工業控制系統、工業大數據對安全防護理念與措施提出新的需求。工業互聯網涉及眾多關鍵制造領域，在大力發展工業互聯網的同時，應同步推進工業互聯網安全保障體系建設，從而有效防范因為網絡攻擊可能引發的安全生產事故、人民生命財產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劃我省工業互聯網安全體系架構，針對不同的防護對象部署的安全防護措施，根據實時監測結果發現網絡中存在的或即將發生的安全問題并及時做出響應。同時加強防護管理，明確基于安全目標的可持續改進的管理方針，從而保障工業互聯網的安全。

防護對象視角涵蓋設備、控制、網絡、應用和數據五大安全重點；防護措施視角包括威脅防護、監測感知和處置恢復三大環節，威脅防護環節針對五大防護對象部署主被動安全防護措施，監測感知和處置恢復環節通過信息共享、監測預警、應急響應等一系列安全措施、機制的部署增強動態安全防護能力；防護管理視角根據工業互聯網安全目標對其面臨的安全風險進行安全評估，并選擇適當的安全策略作為指導，實現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聯。從防護對象視角來看，安全架構中的每個防護對象，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下發揮作用；從防護管理視角來看，防護管理流程的實現離不開對防護對象的界定，并需要各類防護措施的有機結合使其能夠順利運轉。工業互聯網安全架構的三個防護視角相輔相成、互為補充，形成一個完整、動態、持續的防護體系。

防護對象視角主要包括設備、控制、網絡、應用、數據五大防護對象。具體內容包括：

1）設備安全：包括工廠內單點智能器件、成套智能終端等智能設備的安全，以及智能產品的安全，具體涉及操作系統/應用軟件安全與硬件安全兩方面。

2）控制安全：包括控制協議安全、控制軟件安全以及控制功能安全。

3）網絡安全：包括承載工業智能生產和應用的工廠內部網絡、外部網絡及標識解析系統等的安全。

4）應用安全：包括工業互聯網平臺安全與工業應用程序安全。

5）數據安全：包括涉及采集、傳輸、存儲、處理等各個環節的數據以及用戶信息的安全。

為幫助工業企業應對工業互聯網所面臨的各種挑戰，防護措施視角從生命周期、防御遞進角度明確安全措施，實現動態、高效的防御和響應。防護措施視角主要包括威脅防護、監測感知和處置恢復三大環節。

威脅防護：針對設備、控制、數據、應用、網絡五大防護對象，部署主被動防護措施，阻止外部入侵，構建安全運行環境，消減潛在安全風險。

監測感知：監測感知是指部署相應的監測措施，主動發現來自系統內外部的安全風險，具體措施包括數據采集、收集匯聚、特征提取、關聯分析、狀態感知等。

處置恢復：處置恢復機制是確保落實工業互聯網信息安全管理，支撐工業互聯網系統與服務持續運行的保障。通過處置恢復機制，在風險發生時災備恢復組織能根據預案及時采取措施進行應對，及時恢復現場設備、工業控制系統、網絡、工業互聯網平臺、工業應用程序等的正常運行，防止重要數據丟失，并通過數據收集與分析機制，及時更新優化防護措施，形成持續改進的防御閉環。處置恢復機制主要包括響應決策、備份恢復、分析評估等。

（4）工業互聯網生態體系

工業互聯網涉及工業和互聯網等信息通信技術領域的各個環節和各個主體，正在形成復雜和全新的生態系統。為促進工業互聯網生態體系建設，工業和信息化部積極推動工業互聯網發展，工業互聯網試點城市、國家新型工業化產業示范基地建設在全國各地正在逐步展開。

在政府有關部門的積極引導下，我國產學研用各方已開展了積極探索，跨界合作不斷深化，發展成果逐漸顯現。基于技術成果轉化的創新生態開始出現，以成立創新中心為主要途徑，加快推進關鍵技術聯合研究與產業化，如上海已率先建立工業互聯網創新中心。另一方面，基于平臺化產品的產業生態初步形成，以航天科工INDICS平臺、海爾COSMOPlat平臺、樹根互聯根云平臺為代表的工業互聯網平臺，促進了工業全要素資源的聚集、共享、協同，不斷加速智能化生產、個性化定制、網絡化協同、服務化延伸等新應用和新模式的探索。同時，聯盟等行業組織成為推動產業協作的重要力量。但由于工業互聯網整體生態體系仍處于發展初期，尤其工業互聯網平臺的建設是個開放的命題，垂直行業的工業企業生產環節不盡相同，能做出標準化和復制性的行業應用產品難度很大。產、學、研在跨界融合協作的深度和廣度需要更深入的相互合作，整合網絡、平臺、安全三方面的各領域的資源，加快建設生態體系，合作共贏，助力工業互聯網發展。

工業互聯網新型產業生態以企業為主體，包含了供給側和需求側相關企業，如信息通信技術企業、工業解決方案企業和工業應用企業等。信息通信技術企業作為工業互聯網使能方推動生態供給側，提供數字化、網絡化、智能化所必需的底層技術與產品，根據我省工業企業廠內外網絡的新建和改造的需求，并針對工廠內外不同的生產應用場景，利用各硬件供應商的有線、無線、移動技術支撐優勢，提供工廠內外人、物、機器等環節的組網方案，通過數據采集和邊緣計算等技術，實現生產、采購、銷售各環節的互聯互通。例如三大電信運營商、華為、中興、阿里巴巴、騰訊、聯想、浪潮、紫光、用友等。同時，在發展過程中也催生了一些初創性企業，如昆侖數據、天澤智能、寄云科技等。工業解決方案企業作為傳統工業能力提升使能方，提供自動化工控產品、工業軟件、智能裝備、系統集成解決方案等產品和服務，例如浙大中控、和利時、華中數控、科遠、沈陽機床、東方國信、博華、索為等。

平臺是工業互聯網的核心，類似于工業中的操作系統，平臺企業未來將作為工業需求側與供給側的關鍵節點，可支撐形成工業領域的開放協同生態。一方面對接工業需求側與應用方，收集需求并為特定行業和場景提供多類解決方案與工業App;另一方面匯聚大量開發者，沉淀工業模型、知識庫等資源，推動應用創新。平臺企業可來源于信息通信技術企業、工業解決方案企業和工業應用企業等各類企業。當前，各行業、各領域的龍頭企業和先行企業從不同維度切入，催生出多元化、多樣化的工業互聯網平臺。

工業應用企業是工業互聯網需求方與應用側，以制造企業為代表，提供了廣泛的應用場景和需求，是工業互聯網產業發展的牽引力，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。同時，這類企業在向工業互聯網轉型的過程中，也形成了較強的新型解決方案能力。

在工業互聯網生態中，學界高校、研究機構和金融機構也成為重要組成部分。高校和科研機構引領產業生態中的創新鏈，通過科研創新和測試實驗，提供工業互聯網發展所需的智力支持和人才資源，如哈工大、哈工程、省科學院自動化研究所等。金融機構為工業互聯網提供資金等支持和保障，通過靈活的投融資方式引領市場方向，為大企業創新發展、中小企業應用普及提供了資金保障，如五大國有銀行和地方商業銀行等。

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