工业互联网网络连接白皮书
工业互联网 白皮书
工业互联网白皮书
工业互联网是将物联网、智能制造、大数据和人工智能技术融合在一起,建立在信息网络基础上的智能制造体系,利用数字化网络技术和信息技术,在全业务流程、全工序和全层次实现从资源规划到成品提供的智能化灵活的生产过程的总称。
工业互联网的核心在于实现原材料采购、生产、物料供应链和消费环节的信息化管理,实现网络化的信息和物联网的结合,以及网络中开发智能化的监控管理,形成“最短周期”的智能制造系统。
通过工业互联网,企业可以实现以客户为中心,全程可追溯的供应链开放式分布式化、高效互联的大尺度型“互联网制造”,从而在行业内赢得优势。
从政府的角度来看,工业互联网的发展将有利于提高产品质量、完善公共服务、增进能源效率,促进企业协调发展。
此外,工业互联网可以帮助加快社会信息化进程,实现从制造业型经济向智能制造业型经济的转型升级,加速全球化经济进程,促进世界经济发展和国家经济创新。
四个白皮书学习笔记
四个白皮书学习笔记在当代社会,技术和人工智能的发展对于各行各业的进步至关重要。
在这个过程中,四个白皮书——《人工智能2018》、《工业互联网白皮书》、《区块链白皮书》和《车联网白皮书》已经成为了学习笔记的关键素材。
在这篇论文中,我们将对这四个白皮书进行详细的分析,以便更好地理解它们的重要性。
《人工智能2018》是由中国科学院的研究人员编写的,它对当前人工智能技术的发展做了深入的研究和预测。
白皮书初步介绍了人工智能技术的演化,从基础的自然语言处理和机器学习到更高级的深度学习和智能系统。
尤其是对于深度学习技术的研究,白皮书提出了不少值得关注的观点。
例如,它认为社交网络分析和语义网络建模将成为深度学习的未来发展方向,同时对于图像和语音的识别能力也将会进一步提高。
对于经济领域而言,白皮书认为人工智能将会产生深远的影响。
人工智能技术将帮助减少无效的人工流程和降低成本,从而进一步提高产业效率。
另外,人工智能无疑将带来新的工作机会和领域,尤其是在智能制造和金融领域。
《工业互联网白皮书》则是一个关于未来制造业的重要文献。
白皮书强调了未来工业的互联互通将会是一项重要的趋势,而工业互联网的技术则将成为这一趋势的重要基础。
白皮书阐述了制造业内的数字化转型将会很有必要,使得数据得以共享和管理,同时也提高了制造过程的可靠性和效率。
特别是,在机器人领域的发展将会加速工业制造的自动化和智能化,从而引领未来的制造业。
另外,白皮书也提出了未来工业领域的未来趋势,如智能制造、服务化、网络化、安全性和可靠性等。
这对于制造业人员、工程师和学生们都将是一个非常重要的参考。
《区块链白皮书》则是一个探讨分布式计算原理和相应技术应用的重要文献。
白皮书详细介绍了区块链技术的基本原理,并提出该技术在金融、保险、电商、医疗和政府等领域应用的前景。
白皮书还深入探讨了在金融和保险领域的应用。
当然,白皮书也并非是万能的,它提出了分布式账本的安全生态问题和挑战。
工业互联网园区网络技术架构白皮书
工业互联网园区网络技术架构白皮书目录1工业互联网园区网络概述 (1)1.1工业园区发展现状 (1)1.2工业园区网络发展现状 (2)1.3工业互联网园区网络内涵 (5)1.4工业互联网园区网络利益相关方 (6)2工业互联网园区网络架构 (37)2.1园区网络组网架构 (37)2.1.1工业生产网络 (37)2.1.2企业信息网络 (43)2.1.3园区公共服务网络 (45)2.1.4云基础设施 (48)2.2园区网络组网实现 (49)2.2.1传统三层架构网络 (49)2.2.2大二层架构网络 (52)2.2.3无线网络架构 (57)2.3园区网络业务部署 (66)2.3.1园区网络主要业务 (66)2.3.2分层业务部署 (67)2.3.3管理和维护 (69)1工业互联网园区网络概述1.1工业园区发展现状工业园区作为推进我国改革开放和经济发展的重要载体,一直被视为经济建设的主战场。
近年来,随着城市化快速推进和产业转型升级,工业园区的建设和发展取得了显著成效,为区域经济发展做出了重大贡献。
目前全国各地已有近五百个国家级的经开区、出口加工区、保税区等,省级各类开发区超一千个,全国各类工业园区超两万个。
根据工业园区的发展规模,我国工业园区发展可分为三个阶段:1979 年-1990 年为工业园区的创建试点期;1991 年-2000 年为工业园区的高速增长期;2001 年到现今为工业园区的稳定和优化期。
根据工业园区的主导产业种类划分,可将工业园区划分为综合类工业园区、行业类工业园区、静脉产业类工业园区。
综合类工业园区是由不同工业行业的企业组成的工业园区,主要指在高新技术产业开发区、经济技术开发区等工业园区基础上改造而成的工业园区。
行业类工业园区以某一类工业行业的一个或几个企业为核心,通过物质和能量的继承,在更多同类企业或相关行业企业间建立共生关系的工业园区。
静脉产业类工业园区以从事垃圾回收和再资源化利用的企业为主体建设的一类工业园区。
2023-工业互联网平台工业设备上云白皮书-1
工业互联网平台工业设备上云白皮书“工业互联网平台工业设备上云白皮书”是当前热门的话题之一,关注度非常高。
国内许多企业已经开始进行工业设备的云化升级,从而进一步提高工业企业的生产效率和降低生产成本,这是一个非常重要的趋势。
本文将从以下几个方面分步骤阐述:1. 云技术的兴起随着云技术的不断兴起,人们对云技术的应用也开始越来越广泛。
云技术作为一种新型的IT基础设施服务方式,已经广泛应用于行业和企业,不仅提供了便捷和高效的资源分配,还优化了IT资源的使用,使IT资源的成本大大降低,从而更加适合企业间进行合作和共享。
2. 工业互联网平台工业互联网平台是目前最主流的商业模式之一,它可以真正地创造商业价值。
企业在建立工业互联网平台的过程中,首先需要实现的是工业设备的云化升级。
通过将工业设备上传到云端,工业企业可以实现设备数据的实时监控和故障预测,从而更加精准地维护设备。
同时,工业企业还可以通过从云端获得更多的数据,优化生产流程,提高生产效率。
3. 工业设备上云的优势首先,工业设备上云可以大大降低企业 IT 资源的成本,同时提高企业的生产效率和产能。
其次,通过工业设备的云化升级,企业可以实现设备数据的实时监控和故障预测,从而更加精准地维护设备。
最后,工业企业还可以通过从云端获取更多的数据来优化生产流程,提高生产效率。
4. 云化升级的挑战企业在实现工业设备的云化升级时,会面临一定的挑战,其中最大的挑战之一是如何应对设备的巨大数据量。
另外,企业还需要解决数据安全和隐私问题。
最后,企业在进行工业设备的云化升级时,还需要解决云化设备的兼容性问题。
总结工业设备上云是一项非常重要的趋势,可以降低 IT 资源的成本,提高企业的生产效率和产能,同时还可以优化生产流程。
但是,企业在实现工业设备的云化升级时,还需要解决一些难题。
未来,工业企业需要根据自身需求选择适合自己的工业设备云化升级方案。
2023-工业互联网平台上云白皮书-1
工业互联网平台上云白皮书随着科技的不断发展,工业互联网逐渐成为了工业发展的新趋势,工业互联网平台作为其中的重要组成部分也受到了广泛关注。
随着工业互联网平台的推广与普及,越来越多的企业加入了进来,而云计算的应用也逐渐成为了工业互联网平台上的一种趋势。
本文就将围绕“工业互联网平台上云白皮书”展开阐述,分步骤讲解工业互联网平台上云的重要性和应用。
一、云计算的基本概念云计算是一种将计算机硬件和软件资源通过网络服务的方式,按需分配给用户的一种新型的互联网计算模式。
它是一种具有高度可扩展性、可靠性和容错性的计算模式,能够提供强大的数据处理能力和存储能力,也可以提供高速网络服务和分布式计算服务。
二、工业互联网平台上云的重要性随着工业互联网平台的不断发展壮大,如何实现更高效的数据管理与交互成为了一个非常紧迫的需求。
而云计算平台正是以高效、快速、安全等特点成为现代企业建立数据中心、共享资源和信息技术服务的最佳方式之一。
1.降低IT成本工业互联网平台上云可以大大降低企业IT成本,使企业不必购买和维护大量的服务器、存储设备和软件等设备,这些都可以通过云计算平台予以提供。
通过云计算,企业只需按需付费,避免浪费,并可以使IT成本更加透明。
2.提高数据安全工业互联网平台上云可以保障安全性,不仅可以防止数据泄露,同时也可以避免用户信息被不可信系统或黑客攻击。
通过云计算平台,企业可以通过多层数据备份和保护,防止数据丢失和文件损坏,实现数据的高效备份和恢复。
3.提高数据处理效率通过工业互联网平台上云,企业可以实现数据的高效处理和分析。
在云计算平台上,企业可以利用图形处理器和多核处理器,快速分析大量的数据,从而提高生产效率和降低成本。
三、工业互联网平台上云的应用1.生产流程控制通过工业互联网平台上云,企业可以实现对生产流程的全面控制。
通过对云平台上获取的数据进行统计和分析,企业可以更好地把握生产流程,从而实现生产优化和工厂资源的更加优化利用。
工业互联网安全白皮书
工业互联网安全白皮书在当今数字化、智能化的时代浪潮中,工业互联网犹如一股强大的动力,推动着工业领域的深刻变革和创新发展。
然而,伴随着工业互联网的蓬勃兴起,安全问题也日益凸显,成为制约其发展的关键因素之一。
工业互联网将传统工业与互联网深度融合,实现了人、机、物的全面互联。
通过传感器、大数据、云计算等技术,企业能够实时监控生产流程、优化资源配置、提高生产效率。
但与此同时,这种广泛的连接也为网络攻击打开了新的大门。
一方面,工业互联网涉及众多关键基础设施,如电力、交通、石油化工等。
一旦遭受攻击,不仅会影响企业的正常生产运营,还可能对国家安全和社会稳定造成严重威胁。
例如,针对电力系统的网络攻击可能导致大面积停电,影响人们的日常生活和社会秩序。
另一方面,工业控制系统相较于传统的信息技术系统,其安全防护能力相对薄弱。
许多工业设备和系统在设计之初并未充分考虑网络安全问题,存在着诸多安全漏洞。
而且,由于工业生产环境的特殊性,设备更新换代周期长,难以及时进行安全补丁的升级和维护。
那么,工业互联网面临的安全威胁究竟有哪些呢?首先是网络攻击手段的不断进化。
黑客组织和不法分子利用高级持续性威胁(APT)、恶意软件、网络钓鱼等手段,对工业互联网进行有针对性的攻击。
其次,数据安全问题日益突出。
工业互联网中产生和传输的大量数据,包含了企业的核心机密和用户的个人信息,如果这些数据被窃取、篡改或泄露,将给企业带来巨大的损失。
此外,内部人员的误操作或恶意行为也不容忽视,他们可能因为疏忽或利益驱动,对工业互联网系统造成安全隐患。
为了应对这些安全挑战,我们需要采取一系列的防护措施。
首先,强化安全意识是至关重要的。
企业和员工要充分认识到工业互联网安全的重要性,加强安全培训,提高安全防范意识。
其次,建立完善的安全管理制度,明确责任分工,规范操作流程,从制度层面保障工业互联网的安全运行。
在技术层面,我们需要采用多种安全防护技术。
比如,部署防火墙、入侵检测系统、加密技术等,对网络进行实时监控和防护。
工业互联网平台白皮书宣讲
“工业互联网平台宣讲团”第二讲直播实录《工业互联网平台白皮书》宣讲时间:2018年1月17日晚20点主讲专家:朱敏:中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所副所长、《工业互联网平台白皮书》主要撰写者主持人:胡虎:《三体智能革命》主编、媒体专家【主持人开场白】:大家好。
101 个(注:实际直播转播微信群97个)科技、产经微信群同步图文直播、转播的工业互联网平台宣讲团再度开讲。
这里是宣讲团在数字虚体空间举行的第二场公益分享,我是活动主持人胡虎。
作为人民邮电报社一名专业媒体人,本人长期从事前沿科技与数字经济的深度报道和趋势研究工作,也是机械工业出版社近期出版的国内首部讨论智能化理论的专著——《三体智能革命》的主编。
此次宣讲活动,是为了贯彻落实国务院《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,宣贯《工业互联网平台白皮书》,在工信部信软司大力支持下,由中国信息通信研究院、工业互联网产业联盟、走向智能研究院主办的。
上期说到,“工业互联大潮起,实体经济春天来”。
这回单表,“工业互联百业兴,平台创新点雄兵。
”去年11月,有关单位正式发布了《工业互联网平台白皮书》。
《白皮书》对于工业互联网平台的来龙去脉、概念架构、关键要素、场景案例等等作了极富说服力的描述。
由于概念新、理念新、技术新、案例新,工业界、IT通信界、企业界人士在积极拥抱“工业互联网平台”新生事物的同时,迫切希望听到更加深入、详细的解读。
宣讲活动得到我国工业、IT等领域若干重要的行业协会、管理部门、产业联盟、研究机构、知名企业大力支持。
他们是:工业互联网平台宣讲团支持单位(排名不分先后,更新中):中国机电一体化技术应用协会、中国工业技术软件化产业联盟、宁夏宁东能源化工基地管委会、沈阳市大数据管理局、苏州工业园区科技和信息化局、杭州市余杭区科学技术局、东北大数据产业联盟、浙江省工业互联网产业联盟、中国精算研究院大数据中心、成都汽车产业研究院、苏州市智能制造公共服务平台、北京中关村科技园丰台园3D打印数字维创中心、杭州市计算机学会、杭州市物联网行业协会、无锡市信息化协会、绍兴市产业互联网促进会、深圳市大数据研究与应用协会、工业互联网产业联盟上海分联盟、华东理工大学信息科学与工程学院、北京信息科技大学自动化学院、中国人工智能学会智慧能源系统专业委员会、航天云网、徐工信息、海尔工业智能研究院、树根互联、中国移动、中船信息、西门子、ABB、PTC、东方国信、日海物联、索为系统、《航空动力》编辑部、e-works数字化企业网、工业4.0俱乐部、中国科技自动化联盟、工业4.0创新平台、工业4.0商业共同体、智能制造百人会、工控兄弟连、工业服务联盟、寄云科技、北京兮易、兰光创新、英诺维盛、合众联恒、北京格分维、大驰工业设计、昱辰泰克、青岛天河制造业转型升级研究院、中之杰、互联智佑、宝信信息、中安鼎辉、安星联供应链、联讯动力、造奇智能、制学网、廊庭科技、2045加速器、翔正国际、智汇工业、国脉物联网、工程师联盟、慧造智能研究院、渤海方略等等。
工业互联网信息模型白皮书 (征求意见稿)
工业互联网信息模型白皮书(征求意见稿)2020年4月目录一、概述 (1)(一)构建工业互联网信息模型将助力工业互联网信息交互 (1)(二)传统工业垂直领域信息模型难以满足工业互联网协同发展需求 (3)(三)构建工业互联网信息模型将推动工业互联网的高质量发展 (4)二、3IM的内涵 (4)(一)3IM的范围 (4)(二)3IM的定义 (6)三、3IM的应用 (7)(一)设备-设备闭环 (8)(二)设备/系统-信息系统闭环 (8)(三)设备/系统-信息系统-应用闭环 (9)(四)企业-产品-用户闭环 (9)四、3IM的框架 (10)(一)3IM基本框架 (10)(二)3IM的包含与被包含关系 (11)(三)3IM包含的关键要素 (14)(四)3IM和工业互联网体系架构的关系 (14)五、构建3IM的主要步骤 (17)(一)需求确定 (17)(二)了解现状 (18)(三)定义信息模型 (18)(四)搭建信息模型实例 (18)(五)测试验证 (19)(六)部署实施 (19)(七)推广应用 (20)六、附件 (20)(一)应用场景概览 (20)(二)机械工业仪器仪表综合技术经济研究所制造装备信息模型 (21)(三)中国科学院沈阳自动化研究所机器视觉信息模型 (24)(四)华为技术有限公司OceanConnect IoT云服务信息模型 (27)前言受各国战略引领和市场推动影响,全球工业互联网信息的应用呈现加速发展态势,各企业和研究单位纷纷涉足工业互联网信息标准化领域,试图寻找一种有效可靠的方法,实现信息的互联互通互操作。
近年来,国内外一些研究组织和单位机构陆续开展了信息模型的相关研究工作,信息模型技术方向的研究成果也得到不断丰富。
国内方面,中国信息通信研究院、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、中科院沈阳自动化研究所、华为等单位针对信息模型相关技术展开研究,涉及到信息模型的通用建模规则、模型元素定义、语义化描述方法以及信息模型统一描述等内容。
AII_工业网络3.0工业互联网
工业网络3.0白皮书目录一、愿景 (1)(一)工业网络发展历程 (1)(二)工业网络技术演进 (2)(三)工业网络3.0的内涵 (3)(四)工业网络发展驱动力 (4)二、场景需求 (5)(一)应用场景 (5)(二)业务挑战 (11)(三)关键指标 (13)三、关键能力 (15)(一)目标架构 (15)(二)关键技术 (20)四、展望 (21)附录 (23)(一)转发技术 (23)(二)管控技术 (29)(三)融合技术 (31)一、愿景(一)工业网络发展历程人类大致经历了四个工业革命阶段,工业网络的演进与后三次工业革命相对应。
19世纪末20世纪初,随着以电力为动力的第二次工业革命的出现,以反馈系统理论为基础的自动控制方法及技术于20世纪40年代开始广泛应用于工业系统领域,工业系统中的通讯主要依赖于电路系统的模拟电子线路信号实现,可以视为工业网络的雏形或者前身。
20世纪下半叶,以计算机技术为代表的第三次工业革命出现,数字通信成为第三次工业革命新动能。
从最初的模数混合起步,基于已有的模拟线路实现数字通信。
20世纪80年代,现场总线技术在不同行业兴起,以全数字化、双向串行、多点连接通信技术实现了工业现场执行器、传感器以及变送器等多设备互联。
90年代末,随着工业控制应用和管理应用对于承载需求的进一步提升,具有更高传输效率、更大带宽、更好兼容性的工业以太网逐步兴起,开始从工业现场测量控制网络发展向生产管理延伸。
进入新世纪,工业无线引入工业应用场景,对工业有线网络形成有效补充。
各类工业总线和工业以太等工业网络诞生于不同行业领域,形成了以IEC 61158、IEC61784等为代表的工业网络系列标准。
21世纪开始,在美国、德国、中国等科技大国逐渐出现了工业互联网的概念,新的工业应用不断涌现,工业控制系统与信息系统信息交互模式出现变革。
随着工业互联网的发展,工业智能化、一体化的趋势愈发明显,在人工智能、清洁能源、无人控制技术、量子信息技术、虚拟现实等新技术的推动下,工业网络正在进行全新的技术革命。
工业互联网边缘计算节点架构白皮书
工业互联网边缘计算节点架构白皮书技术创新,变革未来工业互联网边缘计算节点白皮书参与单位主要内容和定位价值本白皮书是第一本专门介绍用于工业场景的工业互联网边缘计算节点(即:工业边缘节点)的综述性文档,主要内容包括:•历史机遇:“新基建”和”工业互联网+“对边缘计算产业的影响,以及中国标准订立进展•挑战需求:边云协同背景下,工业边缘节点面临的挑战和需求(软硬件两方面)•探索尝试:工业边缘节点已有参考架构,产品现状和应用实践的尝试本白皮书可供对工业互联网感兴趣的终端工厂用户和普通读者快速了解工业边缘节点的概念和作用,把握未来智慧工业的发展趋势和方向;也可供工业互联网的系统集成商和软硬件产品提供商详细了解工业边缘节点的标准化进展、可用软硬件架构和典型产品现状,亦可根据实践案例,开发基于工业边缘节点的新产品和方案。
工业互联网介绍工业边缘节点概述工业边缘节点参考架构工业边缘节点应用实践目录市场趋势及相关政策市场趋势(2018-2020)•工业互联网经济增加值:1.42万亿元,2.13万亿元和3.1万亿元;•同比增长分别为:55.7%,47.3%,47.9%;•占GDP比重:1.5%,2.2%和2.9%;•对GDP增长贡献率:6.7%,9.9%和11%。
•全社会新增就业岗位:135万个,206万个和255万个中国信息通信研究院:2017-2020年我国工业互联网产业经济总体情况相关政策(2020)•十四五规划以及2035远景目标•政府工作报告•中央政治局会议纪要2020年工业互联网政策梳理融合发展及行业标准融合发展•“新基建”七大领域•工业互联网+概念•工业互联网+大数据/5G/人工智能行业标准•CCSA 下设工业互联网特设组ST8•工业互联网边缘计算总体架构与要求•边缘云、边缘网关、边缘控制器的层级化部署架构•“边缘计算标准件计划”中央电视台:“新基建”七大领域定义工业互联网特设组ST8在研标准一览挑战痛点行业共通•跨设备互联互通•跨软件格式互联互通•跨平台数据互联互通•数字化模型搭建迭代•整体安全性和可靠性角色差异•软硬件产品提供商:兼容成本vs.用户体验•系统集成商:标准化利用vs.定制化开发•工厂用户:已有产线利用率vs.柔性生产需求工业互联网介绍工业边缘节点概述工业边缘节点参考架构工业边缘节点应用实践目录作用及价值作用•提供互联互通机制•解决现场连接性问题•支持人工智能部署•支持实时控制部署价值•更快的响应速度•更低的网络使用率•更安全的数据保护•更高的可靠性工业互联网“端-边-网-云”简化模型工业级环境●产品外壳处做增强式设计●抗冲击、抗粉尘、防水防泼溅等。
5G 与工业互联网融合应用发展白皮书
5G 与工业互联网融合应用发展白皮书在当今数字化、智能化的时代浪潮中,5G 技术与工业互联网的融合应用正以前所未有的速度和深度改变着工业生产的模式与格局。
5G作为新一代移动通信技术,具有高速率、低时延、大容量等显著优势;而工业互联网则通过连接人、机、物等各类工业要素,实现了工业生产的智能化、网络化和协同化。
两者的融合,为工业领域带来了前所未有的机遇和挑战。
一、5G 与工业互联网融合的背景和意义随着全球制造业的竞争日益激烈,提高生产效率、降低成本、提升产品质量和创新能力成为了企业生存和发展的关键。
传统的工业生产模式在面对市场快速变化和个性化需求时,逐渐显露出其局限性。
5G技术的出现,为解决这些问题提供了新的可能。
5G 的高速率能够支持大量工业数据的快速传输,使得实时监控和远程控制成为现实;低时延特性则能够满足工业生产中对实时性要求极高的场景,如工业机器人的协同作业、自动化生产线的控制等;大容量连接则可以实现工厂内众多设备和传感器的互联互通,构建起全面感知的工业生产环境。
工业互联网通过将工业生产的各个环节数字化、网络化,打破了信息孤岛,实现了生产要素的优化配置和协同创新。
5G 与工业互联网的融合,将进一步推动工业生产的智能化升级,提升企业的竞争力,促进工业经济的高质量发展。
二、5G 与工业互联网融合的应用场景(一)智能工厂在智能工厂中,5G 与工业互联网的融合能够实现生产设备的智能化联网和远程监控。
通过在设备上安装传感器和 5G 通信模块,实时采集设备的运行数据,并将其传输到云端进行分析和处理。
管理人员可以通过手机或电脑随时随地了解设备的运行状况,及时发现并解决问题,从而提高设备的利用率和生产效率。
(二)工业自动化控制5G 的低时延特性使得工业自动化控制更加精确和可靠。
例如,在汽车生产线上,多个工业机器人需要协同工作,完成车身的焊接、喷漆等工序。
5G 技术能够确保机器人之间的通信实时、稳定,避免因时延导致的操作失误,提高生产质量和效率。
移动5G工业互联网应用场景白皮书
移动5G工业互联网应用场景白皮书1.引言随着移动5G技术的推进和应用,工业互联网的发展迎来了新的机遇。
移动5G的高速、低时延和大连接性使得工业互联网在智能制造、物联网等领域拥有了更广阔的应用场景。
本白皮书将重点探讨移动5G工业互联网的应用场景及其对推动工业转型升级的作用。
2.移动5G工业互联网应用场景2.1智能制造移动5G技术在智能制造领域具有广泛的应用前景。
首先,移动5G的高速和低时延可以支持智能制造中的大规模数据采集和实时分析,提高生产过程的监控和控制效率。
其次,移动5G的大连接性可以实现智能设备之间的高效协作,提高生产线的自动化程度和生产效率。
此外,移动5G还可以支持远程操作和维护,实现远程诊断和远程维修。
2.2物联网移动5G的大连接性和低时延使得物联网在工业互联网中的应用更加丰富多样。
通过移动5G技术,物联网可以实现设备之间的实时数据交互和协同工作。
例如,在物流领域,移动5G可以实现货物追踪和管理,提高物流效率和减少损失。
在农业领域,移动5G可以实现大规模的远程农田监控和设备管理,提高农业生产的精细化程度和农作物的产量。
2.3能源管理移动5G技术可以为能源管理提供新的解决方案。
通过移动5G的高速和低时延,能源管理系统可以实现对能源消耗的实时监测和分析,提高能源利用效率和减少能源浪费。
移动5G还可以实现智能电网和智能能源管理系统之间的实时数据交互,提高能源设备的协同工作和能源供需的平衡。
2.4交通运输移动5G技术在交通运输领域的应用也非常广泛。
通过移动5G的大连接性和低时延,交通管理系统可以实时监测和控制城市交通,在交通拥堵和安全监控方面发挥重要作用。
同时,移动5G还可以为自动驾驶和智能交通系统提供更强大的支持,提高交通运输的安全性和效率。
3.推动工业转型升级移动5G工业互联网的应用场景不仅可以改善企业内部的生产效率,还可以推动整个工业转型升级。
首先,移动5G可以实现企业内部各个环节的数字化、网络化和智能化,提高企业的管理效率和生产效率。
工业互联网平台安全白皮书
白皮书编写说明工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求而构建的,基于云平台的海量数据采集、汇聚、分析和服务体系,支持制造资源实现泛在连接、弹性供给、高效配置。
一方面,工业互联网平台是业务交互的桥梁和数据汇聚分析的中心,连接大量工业控制系统和设备,与工业生产和企业经营密切相关。
其高复杂性、开放性和异构性加剧其面临的安全风险,一旦平台遭入侵或攻击,将可能造成工业生产停滞,波及范围不仅是单个企业,更可延伸至整个产业生态,对国民经济造成重创,影响社会稳定,甚至对国家安全构成威胁。
保障工业互联网平台安全,是保障制造强国与网络强国建设的主要抓手。
另一方面工业互联网平台上承应用生态、下连系统设备,是设计、制造、销售、物流、服务等全生产链各环节实现协同制造的“纽带”,是海量工业数据采集、汇聚、分析和服务的“载体”,是连接设备、软件、产品、工厂、人等工业全要素的“枢纽”。
因此,做好工业互联网平台安全保障工作,是确保工业互联网应用生态、工业数据、工业系统设备等安全的重要保证。
工业互联网平台作为工业互联网的重要关键,面临着更具挑战的安全风险,加快提升工业互联网平台安全保障能力迫在眉睫。
在这样的背景下,国家工业信息安全发展研究中心会同工业信息安全产业发展联盟,联合相关企事业单位,共同研究编写《工业互联网平台安全白皮书(2020)》。
希望提高业界对工业互联网平台安全风险及相关防护技术的重视、达成共识,以推动工业互联网平台安全发展,为工业互联网健康发展保驾护航。
本白皮书旨在共商工业互联网平台安全,共筑产业生态, 主要分为六个部分。
第一部分介绍了国内外工业互联网平台发展情况。
第二部分梳理了工业互联网平台安全防护现状。
第三部分分析了工业互联网平台安全需求与边界。
第四部分提出了包含防护对象、安全角色、安全威胁、安全措施、生命周期五大视角的工业互联网平台安全参考框架。
第五部分汇编总结了保障工业互联网平台安全的关键技术。
工业互联网平台白皮书
工业互联网平台白皮书(2017)工业互联网产业联盟(AII)2017年11月编写说明工业互联网平台作为工业全要素链接的枢纽与工业资源配置的核心,在工业互联网体系架构中具有至关重要的地位。
近期,国务院《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》明确将构建网络、平台、安全三大功能体系作为其重点任务。
在工业和信息化部信息化和软件服务业司的指导下,工业互联网产业联盟组织编写了《工业互联网平台白皮书》,希望加强研究与交流,与业界共同推动工业互联网平台发展。
白皮书主要分为五个部分。
第一部分重点提出了工业互联网平台的体系架构与关键要素,明确了工业互联网平台是什么,有哪些功能和作用。
第二部分提出了工业互联网平台的技术体系,并重点对平台层、边缘层与应用层的主要技术创新趋势进行了探讨。
第三部分明确了工业互联网平台的产业体系,提出当前平台布局的四种路径,以及平台与应用生态构建的主要模式。
第四部分提出了工业互联网平台的主要应用场景及案例。
第五部分则重点面向平台企业,提出了平台发展的相关建议。
白皮书编写过程中得到了联盟成员及国内外众多平台企业的大力支持。
相关企业不仅结合自身平台发展情况,从平台功能与应用案例等方面给予了大量素材支持,更是进行了多次现场调研和探讨,为白皮书观点的形成与落地提供了有力支撑。
白皮书编写过程中获得了众多专家的指导与帮助。
特别感谢工信部信息化和软件服务业司谢少锋司长、安筱鹏副司长对白皮书的全面指导。
同时,清华大学访问学者郭朝晖、走向智能研究院执行院长赵敏、国务院发展研究中心研究员李广乾、e-works 数字化企业网总编黄培、走向智能研究院执行秘书长苏明灯、工业4.0研究院副院长王明芬等专家在白皮书成稿过程中也提出了许多建设性意见,在此一并致谢。
工业互联网平台的发展总体还处于起步阶段,当前我们对工业互联网平台的认识也还是初步和阶段性的,后续我们将根据工业互联网平台的发展情况和来自各界的反馈意见,在持续深入研究的基础上适时修订和发布新版报告。
工业互联网APP发展白皮书 (定稿)
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中国航天科工集团第二研究院 北京凯尔京能源环保科技有限责任公司 中国科技自动化联盟 中国邮电报社 北京大学 北京理工大学 中国工程物理研究院 北京联讯动力咨询有限公司 北京兰光创新科技有限公司 北京东方国信科技股份有限公司 宜科(天津)电子有限公司 北京云道智造科技有限公司 英诺维盛(北京)新技术发展有限公司 江苏徐工信息技术股份有限公司 南京维拓科技股份有限公司 深圳市汇川技术股份有限公司 沈机(上海)智能系统研发设计有限公司
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目录
编写说明....................................................................................................................... I 前 言..........................................................................................................................V 目 录.......................................................................................................................VIII 1 概念................................................................................................................................. 1 1.1 工业 APP 的形成...............................................................................................1 1.2 工业 APP 的特征...............................................................................................3 1.3 工业 APP 的形式...............................................................................................4 1.4 工业 APP 与工业互联网平台...........................................................................6 2 工业 APP 的演变与现状................................................................................................ 8 2.1 工业 APP 的建设意义.......................................................................................8 2.2 工业 APP 的发展演变路径.............................................................................11 2.3 工业 APP 的典型应用.....................................................................................14 2.4 国外发展扎实先进......................................................................................... 15 2.5 国内发展起步前行......................................................................................... 19 3 工业 APP 的体系框架.................................................................................................. 23 3.1 体系概述......................................................................................................... 23 3.2 工业维............................................................................................................. 24 3.3 技术维............................................................................................................. 26 3.4 软件维............................................................................................................. 28 4 工业 APP 的开发...........................................................................................................31 4.1 工业 APP 开发路线图.....................................................................................31 4.2 工业 APP 关键技术.........................................................................................33 4.3 开发平台......................................................................................................... 35 4.4 开发质量控制................................................................................................. 37 5 建设工业 APP 生态体系.............................................................................................. 40 5.1 工业 APP 生态体系概述.................................................................................40 5.2 工业 APP 关键环节.........................................................................................42
中国工业物联网产业发展现状白皮书
中国工业物联网产业发展现状白皮书工业物联网是通过工业资源的网络互联、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体系。
下面就随着物联网解决方案供应商云里物里科技一起来看下吧。
一、中国工业物联网产业链中国工业物联网产业链的参与者主要包括设备制造商、系统集成商、网络运营商、平台供应商等。
目前我国工业物联网产业利润的主要获取者为设备制造商和系统集成商。
随着产业不断发展成熟,市场对于服务的需求将越来越强烈,网络运营商和平台供应商的利润将迎来快速上升,并将成为产业利润的主要获取者。
工业物联网产业链全景图二、中国工业物联网产业发展现状1、政策、应用双擎推动,产业规模快速增长据前瞻产业研究院测算,2014年,国内物联网在工业领域需求规模为1260亿元;2016年,国内物联网在工业领域需求规模为1804亿元。
2017年,国内物联网在工业领域需求规模约为2354亿元。
2010-2017年国内物联网在工业领域需求规模(单位:亿元)我国工业物联网的发展也由过去的政府主导逐渐向应用需求转变。
2016年我国工业物联网规模达到1896亿元,在整体物联网产业中的占比约为18%。
预计在政策推动以及应用需求带动下,到2020年,工业物联网在整体物联网产业中的占比将达到25%,规模将突破4500亿元。
中国工业物联网产业规模及增长2、工业物联潜力巨大,市场份额位居第一工业物联网是物联网在工业领域的应用,将在能源、交通运输(铁路和车站、机场、港口)、制造(采矿、石油和天然气、供应链、生产)等应用领域上发挥重要作用。
在2016年细分应用领域中,占据物联网市场的19.8%,位居所有行业第一位。
展望未来,工业物联网也是物联网应用推广最主要的动力。
中国工业物联网产业规模及增长3、产业链条初步形成,核心产品尚需验证尽管中国工业物联网产业链还处在形成初期,产业链条的界定和分工还不完全明晰,但产业整体竞争力快速提升,行业处于爆发前期。
工业互联网平台白皮书().doc
工业互联网平台白皮书()工业互联网平台白皮书(2月目录前言1一、工业互联网平台的整体态势.2(一)工业互联网平台展现驱动工业数字化转型的巨大潜力.2(二)全球工业互联网平台保持活跃创新态势5(三)我国工业互联网平台呈现蓬勃发展良好局面7(四)工业互联网平台仍然处在发展初期8二、工业互联网平台的应用路径11(一)平台应用广泛开展,价值规律初步显现11(二)大中小企业基于平台并行推进创新应用与能力普及21(三)垂直行业平台应用走向纵深26三、工业互联网平台的技术进展32(一)边缘功能重心由接入数据向用好数据演进34(二)模型的沉淀、集成与管理成平台工业赋能的核心能力.38(三)数据管理与分析从定制开发走向成熟商业方案41(四)平台架构向资源灵活组织、功能封装复用、开发敏捷高效加速演进44四、工业互联网平台的产业生态47(一)聚焦核心能力成为工业互联网平台产业发展重要趋势.47(二)传统主体与新兴力量积极开展工业互联网平台布局54(三)多类生态建设共同促进工业互联网平台繁荣发展59(四)开源加快工业互联网平台基础技术创新步伐63五、工业互联网平台的商业模式初探66(一)平台发展初步形成六类商业模式66(二)不同类型平台商业模式各有侧重69(三)构建通用服务能力和做深专业解决方案成为平台商业价值演进的两条路径71六、工业互联网平台的未来展望72—1—前前言言过去一年多以来,全球工业互联网平台市场持续保持活跃的创新发展态势,一批工业技术解决方案企业积极探索转型,推出自己的工业互联网平台服务,一批制造企业依托自身行业和生产经验,孵化成立独立公司开展平台建设并对外服务,一批以大数据分析处理见长的初创平台企业正不断涌现并为产业注入新的发展动力,已经推出平台的企业则不断完善和升级平台服务能力,巩固先发优势。
同时,工业互联网平台对制造业数字化转型的驱动能力正逐渐显现,无论是大企业依托平台开展工业大数据分析,以实现更高层次的价值挖掘,还是中小企业应用平台上的云化工具,以较低成本实现信息化与数字化普及,抑或是基于平台的制造资源优化配置和产融对接等应用模式创新,都正在推动制造业向着更高发展水平迈进。
工业互联网平台白皮书
工业互联网平台白皮书一、引言在当今数字化、智能化的时代浪潮下,工业互联网平台正以其强大的创新驱动力和变革影响力,重塑着全球工业的发展格局。
它不仅为企业带来了更高效的生产运营模式,更在推动产业升级、提升竞争力方面发挥着关键作用。
二、工业互联网平台的定义与内涵工业互联网平台是一种基于云计算、大数据、物联网等新一代信息技术,将工业生产全要素、全产业链、全价值链连接起来,实现工业资源优化配置和智能化协同的综合性服务平台。
它涵盖了从设备连接、数据采集与分析、应用开发到业务创新的全流程,通过将物理世界与数字世界深度融合,打破了传统工业中的信息孤岛,为企业提供了更加全面、精准和实时的决策支持。
三、工业互联网平台的架构与功能(一)边缘层负责连接各类工业设备和传感器,实现数据的采集和初步处理。
这就像是为工业互联网平台搭建了感知外界的“触角”,能够实时获取设备的运行状态、生产参数等关键信息。
(二)平台层承担着数据存储、管理和分析的重任。
通过大数据技术和人工智能算法,对海量数据进行挖掘和分析,提取有价值的信息和知识,为上层应用提供数据支撑。
(三)应用层则是根据不同行业和企业的需求,开发和部署各类创新应用。
这些应用涵盖了生产管理、质量控制、供应链优化、设备维护等多个领域,帮助企业实现降本增效、创新发展。
四、工业互联网平台的关键技术(一)云计算技术为平台提供了强大的计算和存储能力,使其能够处理海量的工业数据,并支持大规模的应用部署。
(二)大数据技术帮助企业从海量的数据中发现潜在的规律和趋势,为决策提供科学依据。
(三)物联网技术实现了设备之间的互联互通,让工业生产中的每一个环节都能实时“交流”。
(四)人工智能技术在质量检测、故障预测、生产优化等方面发挥着重要作用,提高了工业生产的智能化水平。
(五)区块链技术保证了数据的安全性和可信度,为工业互联网平台的健康发展提供了保障。
五、工业互联网平台的应用场景(一)制造业通过对生产过程的实时监控和优化,提高生产效率、降低生产成本,同时实现产品的个性化定制。
工业互联网平台标准化白皮书
工业互联网平台标准化白皮书工业互联网平台标准化白皮书内容摘要为积极贯彻落实《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,中国电子技术标准化研究院联合北京和利时智能技术有限公司、智能云科信息科技有限公司、石化盈科信息技术有限责任公司、航天云网科技发展有限责任公司、华为技术有限公司、浙江大学、参数技术公司、北京寄云科技有限公司、江苏极熵物联科技有限公司等单位编写了《工业互联网平台标准化白皮书(2018)》(以下简称:白皮书),目的是为政、产、学、研、用各方组织开展工业互联网平台标准化工作提供支持,更好地服务于我国工业互联网平台建设和推广,为构建可持续发展的工业互联网平台生态做出积极的贡献。
本白皮书的编写以新时代标准化工作总体思路为指导,以参考架构为分析标准化需求的理论体系,以综合标准化为标准化工作的总方法,系统分析工业互联网平台的标准化需求,以构建工业互联网平台新型标准体系为目标,提出了亟待研制的关键标准及方向建议,希望能为下一步开展工业互联网平台标准化工作提供参考和指引。
第一章概述:简要介绍了本白皮书的编写背景、思路和目标。
第二章平台发展情况:重点梳理了美国、德国和我国的工业互联网平台发展现状和最佳实践,分析了工业互联网平台的发展规律,总结了以参考架构为核心的标准化与平台建设推广双向迭代的发展态势,回答了标准化工作中“为什么”这一基本问题。
第三章标准化需求分析:给出了基于参考架构理论的“四步走”标准化需求分析方法,围绕业务、用户和功能三个视图分析标准化需求,解决了标准化“做什么”的问题。
工业互联网平台标准化白皮书第四章标准化实施路径:提出了可持续发展的“一五一三”工业互联网平台标准化生态,以及通过标准化公共服务平台建设,汇聚政、产、学、研、用五个方面的资源,实现产业、技术、标准协同发展。
根据标准化工作的不同阶段,规划了标准体系框架、标准研制、试验验证和应用推广等重点任务,解决了标准化“怎么做”的问题。
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工业互联网网络连接白皮书(版本1.0)工业互联网产业联盟(AII)2018年9月编写说明2017年11月,国务院在《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》中,将“夯实网络基础”作为主要任务之一,提出大力推动工业企业内外网建设。
目前工业领域内已广泛存在各种网络连接技术,这些技术分别针对工业领域的特定场景进行设计,并在特定场景下发挥了巨大作用和性能优势。
对工业互联网网络连接技术的理解差异,可能导致后期技术选择路线的分化,影响网络的规划部署,进而影响数据的无缝集成。
为此,工业互联网产业联盟(以下简称AII)启动了工业互联网网络连接的研究,在总结国内外实践及发展趋势的基础上,撰写了工业互联网网络连接白皮书。
本白皮书旨在促进业界对工业互联网的网络连接框架、技术趋势达成广泛共识,为工业互联网网络连接的技术创新、试验验证、应用实践等提供参考和引导,共同推动工业互联网基础设施的健康快速发展。
本白皮书编写过程中,得到了联盟成员及国内外众多企业的大力支持。
经过多次深入调研和探讨,为白皮书的观点形成与编写提供了有力支撑。
后续我们将根据业界的实践情况和各界的反馈意见,在持续深入研究的基础上适时修订和发布新版报告。
—I—组织单位:工业互联网产业联盟编写单位(排名不分先后):华为技术有限公司、中国信息通信研究院、中国科学院沈阳自动化研究所、中国电信集团有限公司、中兴通讯股份有限公司、施耐德电气(中国)有限公司、中国移动通信集团公司、大唐电信科技产业集团、北京恩易通技术发展有限公司、沈机(上海)智能系统研发设计有限公司编写组成员(排名不分先后):华为技术有限公司:彭炎、殷佳欣、王冬、王斌、朱作燕、刘恩慧、陈李昊中国信息通信研究院:张恒升、徐骁麟、段世惠、赵锋、陈洁中国科学院沈阳自动化研究所:李栋、刘意杨、王智凝、杨明中国电信集团有限公司:金嘉亮、沈成彬、孙剑平、陈仲华中兴通讯股份有限公司:李斌、常娥、黄光平施耐德电气(中国)有限公司:贾德胜、阎新华中国移动通信集团公司:刘鹏、王蕾大唐电信科技产业集团:徐晖北京恩易通技术发展有限公司:陈强沈机(上海)智能系统研发设计有限公司:刘广杰—II—目录一、工业互联网网络连接框架 (1)(一)、网络连接框架 (1)(二)、实现视图 (2)(三)、协议视图 (6)二、工业互联网网络互联 (7)(一)、工厂内网络 (7)1.现状 (7)2.发展趋势 (10)3.有线网络 (12)4.无线网络 (23)5.工厂内定位 (29)6.敏捷网络/工厂SDN (34)(二)、工厂外网络 (36)1.现状 (36)2.发展趋势 (36)3.企业专线 (38)4.移动通信网络 (41)三、工业互联网数据互通 (46)(一)、现状与趋势 (46)(二)、面向工业现场设备的OPC UA (47)(三)、面向轻量级设备的L IGHTWEIGHT M2M (50)(四)、ONE M2M (53)四、适配边缘计算架构的网络连接 (57)(一)、边缘计算在工业网络中的位置 (57)(二)、边缘计算与网络连接的关系 (58)— I —1.垂直行业现场的边缘计算 (58)2.移动边缘计算 (60)五、部署与演进 (61)(一)、总体原则 (61)(二)、工厂内网 (62)(三)、工厂外网 (63)—II—— 1 —一、 工业互联网网络连接框架在工业互联网体系架构中,网络是基础,为人、机、物全面互联提供基础设施,促进各种工业数据的充分流动和无缝集成。
工业互联网网络连接,涉及了工厂内外的多要素、多主体间的不同技术领域,影响范围大,可选技术多。
工业领域内已广泛存在各种网络连接技术,这些技术分别针对工业领域的特定场景进行设计,并在特定场景下发挥了巨大作用和性能优势,但在数据的互操作和无缝集成方面,往往不能满足工业互联网日益发展的需求。
工业互联网网络连接的总体目标,是促进系统间的互联互通,从孤立的系统/网络中解锁数据,使得数据为行业内及跨行业的应用发挥更大价值。
(一)网络连接框架图1 工业互联网网络连接框架工业互联网网络连接框架(见图1),包括网络互联和数据互通两个层次。
网络互联,包括工厂内网络和工厂外网络。
工厂内网络,用于连接工厂内的各种要素,包括人员(如生产人员、设计人员、外部人员)、机器(如装备、办公设备)、材料(如原材料、在制品、制成品)、环境(如仪表、监测设备)等。
通过工厂内网络,与企业数据中心及应用服务器互联,支撑工厂内的业务应用。
工厂外网络,用于连接智能工厂、分支机构、上下游协作企业、工业云数据中心、智能产品与用户等主体。
智能工厂内的数据中心/应用服务器,通过工厂外网络与工厂外的工业云数据中心互联。
分支机构/协作企业、用户、智能产品,也根据配置,通过工厂外网络连接到工业云数据中心或者企业数据中心。
工业互联网中的数据互通(本白皮书中也以“连接”指代),实现数据和信息在各要素间、各系统间的无缝传递,使得异构系统在数据层面能相互“理解”,从而实现数据互操作与信息集成。
工业互联网,要求打破信息孤岛,实现数据的跨系统互通,融合分析。
因此数据互通的连接层,一方面支撑各种工厂要素、出厂产品等产生的底层数据向数据中心的汇聚;另一方面为上层应用提供对多源异构系统数据的访问接口,支撑工业应用的快速开发与部署。
(二)实现视图传统的工厂内网络,主要用于连接生产设备和办公设备,—2—因此呈现为两层三级的结构:OT网络(又分为现场级和车间级)和IT网络,二者通过网关实现互联和安全隔离。
工业互联网工厂内,一方面,工厂的数字化要求很多已有业务流程的数字化由相应的网络来承载。
另一方面,大量新的联网设备被引入,如AGV、机器人、移动手持设备等;大量新的业务流程被引入,如资产性能管理、预测性维护、人员/物料定位等。
新的设备和业务流程的引入,对网络产生新的需求。
从而,工厂内传统的两张网(生产网络和办公网络),会变为多张网,这会相应引起工厂内网络架构的变化。
企业为了打破信息孤岛、提高运营效率,会将原来分散部署在各服务器的业务系统,如MES、PLM、ERP、SCM、CRM等,集中部署到工厂内数据中心/云平台。
各联网设备、业务流程产生的数据,都要能够实时汇聚到数据中心/云平台,进行联合分析,快速决策。
业务系统部署的变化,也会引起网络架构的变化。
工业互联网对于柔性制造与个性化定制的需求,要求生产域能够根据需求进行灵活重构,智能机器可能在不同生产域间调整和迁移。
这就要求工厂内的网络架构,能够适应快速组网与灵活调整的需求。
图2是工厂内网络的一个实施参考。
其中,工厂内网络可以分为骨干网络和各种边缘网络两大部分,二者可以通过工业PON互联,所有的网络设备由网络控制器进行统一管理。
—3—图2 工业互联网工厂内网络实施参考由于所连接的工厂要素的多样化,边缘网络呈现为类型多样化:根据业务需求,边缘网络可以是工业控制网络、办公网络、监控网络、定位网络等;根据实时性需求来,边缘网络可以是实时网络、非实时网络;根据传输介质来,边缘网络可以是有线网络、无线网络;根据采用的通信技术,边缘网络可以是现场总线、工业以太网、通用以太网、WLAN、蜂窝网络等;边缘网络的范围,可能是一个车间、一栋办公楼、一个仓库等。
工业企业可以综合考虑业务需求及成本,选择合适的技术部署相应的边缘网络。
骨干网络用于实现各边缘网络、工厂内云平台/数据中心等之间的互联,要求高带宽、高速率。
根据企业的规模不同,骨干网络的规模也可大可小,可以是全互联的路由器集群,也可能仅包一到两台骨干路由器。
工业SDN,采用网络控制器对工厂内有线、无线网络资源进行统一管理,以保障关键业务的网络质量需求,实现对网络资源精细控制、灵活调整,提升运维效率;提供全面统一的安全认证机制,增强对威胁的防护能力,保护企业的信息安全;对网络流量进行全面可视化,提供全路径故障检测能力,降低网络运维成本;基于统一的策略配置,保障合法用户在不同边缘网络的无缝接入、一致体验。
工厂外网络,从工业企业关注的角度看,主要包括智能工厂的三个专线,以及出厂产品的一个连接(见图3)。
图3 工业互联网工厂外网络实施参考●上网专线:实现智能工厂连接到互联网。
还可以接受用户或者出厂产品通过互联网对智能工厂的访问,这是工业企业基本的专线需求;●互联专线:实现智能工厂与分支机构/上下游企业间安全可靠的互联。
对于大中型企业,这是常见的专线需求;●上云专线:实现智能工厂与位于公有云的工业云平台的互联。
通常是企业到公有云服务提供商的专线,此类专线需求近年来发展迅速,尤其是随着国家推进“百万企业上云”工程,工业企业对此类专线的需求将尤为强烈;●上网连接:实现出厂产品到互联网的连接,进而与智能工厂或者工业云平台互联,这是工业企业实现制造服务化的基础。
(三)协议视图工业互联网的网络连接框架,分为网络互联与数据互通两个层次(见图4)。
●网络互联指实体间通过网络通信,实现数据传递,对应协议栈层次的物理层到网络层;●数据互通指建立数据的结构和规范,使得传递的数据能被有效地理解和利用,对应协议栈的TCP/UDP层到应用层。
图4 模型、协议对应关系在IEC 61804-1标准中,定义了6个不同的互操作层次。
在这些不同层次的互操作中,interconnectable层次互操作可通过本白皮书中网络互联实现,interworkable层次互操作可以通过本白皮书中的数据互通实现。
二、工业互联网网络互联(一)工厂内网络1.现状(1)工业控制网络架构现状当前,工厂内网络呈现“两层三级”的结构,如图5示例。
“两层”是指存在“工厂IT网络”和“工厂OT网络”两层技术异构的网络;“三级”是指根据目前工厂管理层级的划分,网络也被分为“现场级”、“车间级”、“工厂级/企业级”三个层次,每层之间的网络配置和管理策略相互独立。
图5 当前典型的工厂内网络示意在现场级,工业现场总线被大量用于连接现场检测传感器、执行器与工业控制器,通信速率在数kbps到数十kbps。
近年来,虽然已有部分支持工业以太网通信接口的现场设备,但仍有大量的现场设备依旧采用电气硬接线直连控制器的方式连接。
在现场级,无线通信只是部分特殊场合被使用,存量很低。
这种现状造成工业系统在设计、集成和运维的各个阶段的效率,都受到极大制约,进而阻碍着精细化控制和高等级工艺流程管理的实现。
车间级网络通信主要是完成控制器之间、控制器与本地或远程监控系统之间,以及控制器与运营级之间通信连接。
这部分主流是采用工业以太网通信方式,也有部分厂家采用自有通信协议进行本厂控制器和系统间的通信。
当前已有的工业以太网,往往是在通用的802.3百兆以太网的基础上进行修改和扩展而来,不同工业以太网协议间的互联性和兼容性限制大规模网络互联。