一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念、意義

1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)指的是新一代信息通信技術(shù)與傳統(tǒng)工業(yè)的深度融合,通過物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)工業(yè)系統(tǒng)的智能化和優(yōu)化升級。它的核心是實(shí)物世界的網(wǎng)絡(luò)化,基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)重構(gòu)工業(yè)系統(tǒng)的連接、運(yùn)營與優(yōu)化。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)使得制造業(yè)從過去相對封閉的狀態(tài),轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放互聯(lián)的新模式。它通過構(gòu)建端云協(xié)同的新一代工業(yè)系統(tǒng)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的智能化升級和業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新。

2．工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的意義

(1)提升產(chǎn)業(yè)競爭力

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大幅提高制造業(yè)自動(dòng)化、信息化和智能化水平,輔以新商業(yè)模式的運(yùn)用,將顯著提升企業(yè)運(yùn)營效率、產(chǎn)品質(zhì)量、響應(yīng)速度等,增強(qiáng)企業(yè)核心競爭力。

(2)促進(jìn)行業(yè)升級

基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來的供應(yīng)鏈優(yōu)化、質(zhì)量控制改善、研發(fā)設(shè)計(jì)協(xié)同等效益,將加速推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化升級,實(shí)現(xiàn)中高端產(chǎn)業(yè)鏈的延伸。

(3)創(chuàng)造新型商業(yè)模式

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不僅改造傳統(tǒng)工業(yè)形態(tài),也將孕育數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的新商業(yè)模式,如基于使用而非購買的模式等,形成新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

(4)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)下, 以數(shù)據(jù)、信息和通信技術(shù)為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)設(shè)備、產(chǎn)品、流程、服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的信息化和智能化，部分替代人力從事重復(fù)性工作,大幅提升勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本。同時(shí)也將創(chuàng)造新類型的工作崗位。

(5)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展

隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革迅速發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對拓展數(shù)字經(jīng)濟(jì)空間、推動(dòng)傳統(tǒng)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級起著重要作用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過將信息技術(shù)與傳統(tǒng)工業(yè)深度融合,加速信息化產(chǎn)業(yè)和制造業(yè)的互動(dòng)合作,形成新興的融合產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)制造業(yè)加速向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展。

二、全球主要國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r對比

1.美國:以 GE、AWS、Cisco等大公司為代表,整體支持力度大。

美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展以GE、AWS、Cisco等大公司為代表。GE提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念,并積極應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域,通過收集和分析海量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)化和服務(wù)創(chuàng)新。AWS、Cisco等公司提供云計(jì)算、通信等基礎(chǔ)技術(shù)支持。奧巴馬時(shí)期,美國政府就提出制造業(yè)復(fù)興計(jì)劃,大力支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

2.德國:積極推進(jìn)“工業(yè)4.0”,自動(dòng)化水平較高。

德國是推進(jìn)“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略的先行國家,強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。德國自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)位居世界前列,大力發(fā)展工業(yè)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用。德國政府、企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)形成合力,共同推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。

3.日本:注重工業(yè)機(jī)器人和傳感器技術(shù)研發(fā)。

日本也較早布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),著力提升制造業(yè)信息化和智能化水平。日本工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)是機(jī)器人和傳感器技術(shù)研發(fā)實(shí)力強(qiáng)。日本政府制定“Connected Industries”戰(zhàn)略,與企業(yè)界合作開展智能工廠試點(diǎn)項(xiàng)目。日本工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,工業(yè)機(jī)器人占很大比重。

4.中國:力爭趕超發(fā)達(dá)國家。

我國高度重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。我國推動(dòng)新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合,著力打造智能制造和數(shù)字化工廠。目前我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正處于快速發(fā)展階段,相關(guān)政策、投入持續(xù)增加。“互聯(lián)網(wǎng)+”成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎。

三、中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀

1.政策環(huán)境:從中央到地方政府大力支持,出臺(tái)諸多政策。

我國從國家層面高度重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),先后發(fā)布《國家制造強(qiáng)國建設(shè)綱要》《“互聯(lián)網(wǎng)+”制造業(yè)行動(dòng)計(jì)劃》等政策,大力推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。此外,地方政府也積極出臺(tái)扶持政策,如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)示范區(qū)、專項(xiàng)資金等。政策上全面推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

2.關(guān)鍵技術(shù):5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)云等技術(shù)不斷成熟。

5G網(wǎng)絡(luò)具有高速率、大連接、低延時(shí)的技術(shù)特性,可以為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供高質(zhì)量的無線接入能力。5G的高速率確保了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對海量數(shù)據(jù)的聚合傳輸需求;大連接能力可以滿足未來數(shù)以億計(jì)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入;低延時(shí)滿足實(shí)時(shí)控制和操作的需求。以上特性讓5G成為連接工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)之一。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過RFID、傳感器、北斗/GPS等廣泛裝置的連接,實(shí)現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器,人與機(jī)器,生產(chǎn)系統(tǒng)與信息系統(tǒng)的交互,是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物理世界感知的關(guān)鍵技術(shù)。工業(yè)傳感器的廣泛部署實(shí)現(xiàn)對工業(yè)環(huán)境的全面監(jiān)測。

云計(jì)算通過提供可擴(kuò)展、彈性的IT資源,解決工業(yè)大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和計(jì)算難題,并可按需提供IT服務(wù)。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)對海量工業(yè)數(shù)據(jù)的挖掘應(yīng)用,提供生產(chǎn)層面的優(yōu)化決策。云計(jì)算與大數(shù)據(jù)的融合是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“大腦”。

3.應(yīng)用場景:智能制造、智慧能源、智能物流等領(lǐng)域應(yīng)用突出。

智能制造是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用場景之一,通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,傳統(tǒng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)由固定裝配線向柔性化智能工作站的轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線的柔性重構(gòu)，如中國聯(lián)通助力施耐德工廠基于5G+開放自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)建柔性產(chǎn)線，通過快速、靈活重構(gòu)生產(chǎn)線，快速調(diào)整生產(chǎn)任務(wù)和流程。在裝備層面,應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)導(dǎo)引車等,提高生產(chǎn)自動(dòng)化和精準(zhǔn)化水平。在系統(tǒng)層面,通過數(shù)字化設(shè)計(jì)、虛擬仿真、工業(yè)大數(shù)據(jù)等技術(shù),進(jìn)行全生命周期管理。綜合來看,智能制造實(shí)現(xiàn)了制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。

除智能制造外,智慧能源、智能物流、智能醫(yī)療和車聯(lián)網(wǎng)也成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。在能源領(lǐng)域,應(yīng)用以大數(shù)據(jù)分析為支撐的智慧能源管理系統(tǒng),進(jìn)行智能化能源調(diào)配、節(jié)能監(jiān)測等。在物流領(lǐng)域,利用RFID、GPS等技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控物流狀態(tài)。在醫(yī)療領(lǐng)域,應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高醫(yī)療質(zhì)量和效率。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域,應(yīng)用車聯(lián)網(wǎng)提升汽車智能化。總體上看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模化應(yīng)用場景初步形成。

4.問題與挑戰(zhàn):標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、安全性需要提高等。

統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)缺失，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展仍然缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,如設(shè)備連接互操作標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)采集格式、平臺(tái)接口等均缺乏統(tǒng)一規(guī)范,使得不同供應(yīng)商的設(shè)備和平臺(tái)存在互不兼容的情況,制約了規(guī)模化應(yīng)用；核心技術(shù)依賴進(jìn)口，部分核心技術(shù)如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)芯片等仍然依賴進(jìn)口,存在被“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)。自主創(chuàng)新力度需要加強(qiáng)；數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)，在海量工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用中,如何保證數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)也是一個(gè)巨大挑戰(zhàn),涉及數(shù)據(jù)加密、訪問控制等多方面技術(shù)。應(yīng)用和商業(yè)模式，當(dāng)前多數(shù)應(yīng)用仍停留在概念驗(yàn)證和小規(guī)模試點(diǎn)階段,成功商業(yè)模式還需進(jìn)一步探索實(shí)現(xiàn)可復(fù)制可擴(kuò)展。應(yīng)用落地和商業(yè)化仍需跨越的鴻溝。

四、運(yùn)營商發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要性

1.運(yùn)營商在通信建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維等方面具有先天優(yōu)勢。

運(yùn)營商長期從事通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)維,在通信基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方面具有獨(dú)特競爭優(yōu)勢。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求較高,運(yùn)營商可以提供具備高可靠性、低時(shí)延的專線和5G網(wǎng)絡(luò),滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對實(shí)時(shí)可靠通信的需求。同時(shí),運(yùn)營商也可利用網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維優(yōu)勢,提供工業(yè)企業(yè)安全可控的專屬網(wǎng)絡(luò)。

2.可提供全面的信息化解決方案,助力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

運(yùn)營商可以整合自身的云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等ICT能力,并與合作伙伴形成生態(tài),向企業(yè)客戶提供從基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、云平臺(tái)、工業(yè)軟件到數(shù)據(jù)分析和行業(yè)應(yīng)用的一站式全面解決方案,幫助其實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

3.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場空間廣闊,是重要的增長動(dòng)力。

以智能制造為例,其市場規(guī)模估計(jì)到2025年可達(dá)萬億級。運(yùn)營商可在連接管理、工業(yè)軟件、數(shù)據(jù)應(yīng)用等領(lǐng)域開拓新的市場機(jī)會(huì)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將成為運(yùn)營商商業(yè)模式轉(zhuǎn)型后的重要增長引擎。

五、運(yùn)營商發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的思路

1.加強(qiáng)與行業(yè)龍頭企業(yè)的合作,提供一站式解決方案。

運(yùn)營商應(yīng)以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案提供商的定位,深入重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域,與具有典型應(yīng)用場景的龍頭企業(yè)建立戰(zhàn)略合作關(guān)系,合作模式可以采取產(chǎn)業(yè)化合作、技術(shù)授權(quán)等多種形式。通過與行業(yè)導(dǎo)向型企業(yè)的深度合作,可以使解決方案更好地針對該行業(yè)的應(yīng)用需求進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。解決方案應(yīng)涵蓋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、行業(yè)應(yīng)用軟件等全面內(nèi)容。運(yùn)營商要發(fā)揮自身整合能力優(yōu)勢,與伙伴形成端到端的產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)。在合作的整個(gè)過程中,要形成標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案產(chǎn)品,并快速復(fù)制到更多客戶,實(shí)現(xiàn)規(guī)模復(fù)制和業(yè)務(wù)拓展。

2.依托5G等網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢,大力發(fā)展智能制造、車聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)。

運(yùn)營商在通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營方面具備顯著的技術(shù)積累和管理經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢。運(yùn)營商應(yīng)充分利用5G等網(wǎng)絡(luò)在高速率、寬連接、低時(shí)延等方面的技術(shù)強(qiáng)項(xiàng),打造融合有線無線的工業(yè)園區(qū)專網(wǎng)和車聯(lián)網(wǎng)解決方案。通過與智能制造和車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的頭部企業(yè)合作,共同設(shè)計(jì)針對行業(yè)應(yīng)用方案,提供泛在化、高可靠、低延遲的網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)解決方案要考慮確定性時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)切片等需求。運(yùn)營商還可以依托MEC邊緣計(jì)算、RedCap等新技術(shù),在智能制造等場景提供低延時(shí)、輕量化的應(yīng)用服務(wù)。

3.培育工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài),與更多創(chuàng)業(yè)公司達(dá)成戰(zhàn)略合作。

運(yùn)營商要充分發(fā)揮平臺(tái)支撐作用,采用開放思維,打造支持創(chuàng)新的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系。可以建設(shè)面向第三方的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開放平臺(tái),通過開放API等方式,吸引創(chuàng)業(yè)公司基于運(yùn)營商平臺(tái)開發(fā)創(chuàng)新應(yīng)用和服務(wù)。還可以設(shè)立專門的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新孵化基金,通過創(chuàng)業(yè)投資的方式,培育初創(chuàng)公司,豐富解決方案供給。通過制定利益共享機(jī)制,與創(chuàng)業(yè)公司形成合作共贏局面。

4.加大創(chuàng)新力度,推進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主研發(fā)與應(yīng)用。

運(yùn)營商要持續(xù)加大工業(yè)大數(shù)據(jù)、5G制造等前沿技術(shù)的自主創(chuàng)新力度,重點(diǎn)布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)、工業(yè)APP開發(fā)平臺(tái)、數(shù)字孿生等方面的技術(shù)創(chuàng)新。要加強(qiáng)與高校、科研機(jī)構(gòu)的緊密合作,整合創(chuàng)新資源。還應(yīng)推動(dòng)加入相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織,推動(dòng)所創(chuàng)新技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)制定。在自主創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用上,要選擇有影響力的示范項(xiàng)目進(jìn)行先行開發(fā)驗(yàn)證,積累經(jīng)驗(yàn)并復(fù)制推廣。

六、運(yùn)營商發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的前景與建議

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將開啟新一輪產(chǎn)業(yè)變革,運(yùn)營商須抓住機(jī)遇。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)志著新一代信息通信技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的深度融合,必將引領(lǐng)實(shí)體產(chǎn)業(yè)向智能化、服務(wù)化、綠色化轉(zhuǎn)型升級。它將以網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化為特征,顛覆傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)形態(tài)和競爭格局。

作為數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施提供商,運(yùn)營商必須準(zhǔn)確判斷工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向,把握這一難得的歷史性機(jī)遇,主動(dòng)適應(yīng)形勢,順應(yīng)大勢,推動(dòng)自身完成商業(yè)模式創(chuàng)新轉(zhuǎn)型,向提供數(shù)字化解決方案的角色轉(zhuǎn)變,在新一輪信息化浪潮中占據(jù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)。具體來說,運(yùn)營商要充分利用在通信網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析等方面的技術(shù)積累,通過提供切合實(shí)際的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案,幫助傳統(tǒng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型,賦能實(shí)體經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

1.通過整合內(nèi)外資源,爭當(dāng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)排頭兵。

為適應(yīng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所帶來的形勢變化,運(yùn)營商必須不斷整合內(nèi)外部資源,全面提升自身的核心競爭力。

(1)在內(nèi)部,要加大投入,布局工業(yè)APP、5G制造等前沿技術(shù)的自主研發(fā),防止過度依賴進(jìn)口技術(shù)。還要建立激勵(lì)機(jī)制,充分調(diào)動(dòng)員工的技術(shù)創(chuàng)新激情。

(2)在外部,要加強(qiáng)與高校、科研院所的深度合作,整合創(chuàng)新資源。還要與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)行業(yè)的頭部企業(yè)達(dá)成戰(zhàn)略合作,獲得商業(yè)場景和技術(shù)能力。此外,運(yùn)營商要構(gòu)筑開放的生態(tài)體系,吸引初創(chuàng)企業(yè)進(jìn)行業(yè)務(wù)和應(yīng)用創(chuàng)新。

2.運(yùn)營商可在某些細(xì)分領(lǐng)域?qū)で笸黄?走差異化發(fā)展道路。

運(yùn)營商可以選擇工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行差異化競爭,尋求突破與領(lǐng)先。可以選擇智能制造、智慧物流等某個(gè)細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行專項(xiàng)布局,通過在該領(lǐng)域的成功商業(yè)案例,再帶動(dòng)全局業(yè)務(wù)規(guī)模化發(fā)展。或者可以通過并購的方式,獲得該細(xì)分市場的核心技術(shù)及場景資源,實(shí)現(xiàn)快速滲透。

3.提升企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)能力,是運(yùn)營商的核心競爭力。

面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展階段,運(yùn)營商最核心的競爭力在于提供面向制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型綜合解決方案。運(yùn)營商要發(fā)揮生態(tài)伙伴資源優(yōu)勢,與合作企業(yè)共同向客戶提供網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、工業(yè)軟件、數(shù)據(jù)分析等全面系統(tǒng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型解決方案,引領(lǐng)客戶完成從傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)到智能制造的轉(zhuǎn)變,這將是運(yùn)營商的核心競爭力所在。（王振）