【专家视点】工业互联网的内涵及其发展

（具体内容请见《电信工程技术与标准化》2017 年第6期）

1 工业互联网发展动态

随着物联网、大数据、云计算、人工智能等先进技术的不断进步，加快工业互联网在装备智能化、网络标准化、安全保障、模式创新等方面研发和应用，形成创新链、产业链、价值链和产业生态系统的良性互动已成为工业互联网发展的重要方向。

1.1 工业互联网装备智能化发展动态

工业化创造了无数的机器、设施和系统网络，而工业互联网则是指让这些机器和先进的传感器、控制器和软件应用相连接，以提高制造业的生产效率、减少资源消耗。为工业底层环境打造智能装备是工业互联网革命的第一步，分布广泛的智能装备是工业互联网兴起的一个必要条件。由于工业互联网对底层装备的信息采集传输、物联感知、数据分析能力等提出了更高的要求，因此，集制造、信息和人工智能等多种高科技技术于一身的智能制造装备是工业互联网领域的重点发展方向。

智能制造装备主要包括工业机器人、数控机床、3D打印设备、智能控制系统等。总体上看，智能制造装备增速较快，市场依然由美国、德国、日本等主要发达国家为主导，引领技术创新发展方向。如机器人“四大家族”分属美国、日本、德国、瑞士，其集中掌握了工业机器人高端领域技术。从技术进展上看，工业机器人加速与大数据、云计算、物联网等信息技术的融合创新，仿人型机器人（智能机器人）不断涌现，未来机器人技术将在通信、感知、意识、移动、处理、操作等技术融合方面有更多突破。

1.2 工业互联网网络安全发展动态

在工业互联网网络安全相关的法律政策方面，美国于2016年11月发布了《制造业与工业控制系统安全保障能力评估》草案，以帮助制造商及化工厂等使用特殊计算机化生产流程的从业企业预防在线攻击活动；欧洲网络与信息安全研究局于2013年发布了《工业控制系统网络安全白皮书》，旨在对全面预防和防御数据采集与监视控制系统（SCADA）遭受网络攻击提出建议。

在建立工业互联网安全技术支撑手段方面，美国成立了专门负责工业控制系统安全研究的重点实验室，主要包括爱达荷国家实验室、桑迪亚国家实验室、太平洋西北国家实验室、阿贡国家实验室、橡树岭国家实验室和洛斯阿拉莫斯国家实验室，研究范围涵盖工控安全标准/协议制度、工控威胁和脆弱性研究、安全控制技术研发等。欧盟2013年建设了ScadaLab实验室，建立了若干工业控制系统信息安全测试床，拟为各成员国提供测试评估等技术支撑。同年，西班牙政府专门成立了工业网络安全中心，解决国家关键信息和通信技术中存在的网络安全漏洞。

在当前复杂的工业安全形势下，我国应紧跟工业互联网发展趋势，积极开展工业互联网安全前沿技术研究，深入挖掘工业互联网安全需求，重塑传统工业安全保障思路，从法律政策、管理体制、标准规范、技术手段等方面打造统一的、贯穿产业全生命周期的工业互联网安全保障体系。

1.3 工业互联网网络标准化发展动态

工业互联网要实现技术创新、互联互通、系统安全和产业提升均离不开标准化的引领。当前工业互联网标准化工作已经获得了国内外的普遍重视，包括美国工业互联网联盟（IIC）、德国工业4.0平台、国际电工委员会（IEC）、中国智能制造标准工作组等组织均在积极布局推进工业互联网标准化研究^[。

（1）美国IIC推动工业互联网标准化。IIC正以参考架构为引领，通过企业自主设立的应用案例组织垂直领域应用探索，支持建立测试床提供验证支撑，并借助其他标准组织力量，推动工业互联网加快落地。IIC发布了参考架构V1.0，包括商业视角、使用视角、功能视角和实现视角4个层级，其功能架构确定了商业、运营、信息、应用和控制五大功能领域，以及系统安全、信息安全、弹性、互操作性、连接性、数据管理、高级数据分析、智能控制、动态组合九大系统特性。在功能架构基础上，IIC进一步确定了由边缘层、平台层和企业层组成的系统架构，以及各层包含的软硬件系统和网络。当前，IIC正致力于参考架构的完善和细化。

（2）德国建立“工业4.0平台”推进顶层规划。德国于2013年12月发布了《“工业4.0”标准化路线图》，提出有待标准化的12个重点领域，包括体系架构、用例、概念、安全等交叉领域、流程描述、仪器仪表和控制功能、技术和组织流程、数字化工厂等。2015年4月发布的《工业4.0实施战略》为工业4.0概念提供直观展示，同时也将需要制定的标准数量进一步聚焦到网络通信标准、信息数据标准、价值链标准、企业分层标准等。

（3）IEC成立专门工作组，开展策略研究和标准研制。为更有效地对接工业4.0的标准化需求，IEC陆续成立了一系列专门工作组，包括IEC/SMB/SG8工业4.0战略研究组和IEC/MSB未来工厂白皮书项目组等，开展与智能制造/工业4.0相关的战略研究、体系构建和技术标准研制。

（4）我国启动了智能制造综合标准化研究工作。为推进我国智能制造标准化工作，2015年2月以来，在工信部装备司指导下，智能制造综合标准化工作组成立。目前工作组已经形成《智能制造综合标准化体系建设指南》，智能制造标准立项及研制工作也逐渐启动并全面展开。