1.1.4 工业互联网
工业互联网(Industrial Internet)的概念由通用电气公司(GE)在2012年提出,其初衷是制定一系列通用标准以打破技术壁垒,激活传统工业过程,促进物理世界和数字世界的融合,实现各设备厂商的信息集成和共享。2014年3月,GE、AT&T、Cisco、IBM、Intel成立了工业互联网联盟(Industrial Internet Consortium,IIC)。2021年8月31日,其名称改为工业物联网联盟(Industrial IoT Consortium,IIC)。
工业互联网被定义为新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态。
工业互联网首先通过连接(通信)技术,实现工业生产全流程要素资源的连接,然后通过计算技术,存储并运算数据,挖掘数据价值,优化生产流程,打通薄弱环节,从而使效率提高、生产力提升、成本下降、利润增长。
工业互联网的核心更强调计算而不仅仅是连接,其目的在于实现设备、企业、人、机构之间的可信互联。
工业互联网不仅涵盖了与工业领域相关的所有实体、工具、数据、方法与流程,还涉及软硬件数据协议、分布式技术、去中心化技术、虚拟化技术、数据建模与分析等多种关键技术和工具。
从宏观层面来看,工业互联网通过工业经济全要素、全产业链、全价值链的全面连接,支撑制造业从信息化向数字化转型,不断催生新模式、新业态、新产业,重塑工业生产制造和服务体系,实现工业经济高质量发展。
从技术层面来看,工业互联网是新型网络、先进计算、大数据、人工智能等新一代信息通信与制造融合的新型工业数字化系统,它广泛连接各类生产要素,构建支撑海量工业数据管理、建模与分析的数字化平台,提供端到端的安全保障,以此驱动制造业的智能化发展,引发制造模式、服务模式与商业模式的创新变革。
从可信角度来说,作为工业全要素、全产业链、全价值链连接的枢纽,工业互联网的目的在于实现设备、企业、人、机构之间的可信互联。在工业互联网中,数据要素必须做到有效管理,这直接制约工业互联网中不同参与方之间的可信协作。
物联网(Internet of Things,IoT)是由物理对象组成的网络。这些物理对象嵌入了传感器、软件、网络连接和其他技术,可以通过网络与其他设备和系统建立连接并交换数据。
在制造业领域中,物联网、工业物联网及工业互联网在部分场景下可以看作同义词,它们都是基于互联网技术和标准将具有计算能力的物理实体相互连接的网络。与以往的信息化、物联网不同的是,工业互联网更突出以下3个方面[7]:
(1)“物”通常分布在世界各地,如全球工厂,即通常不考虑单个工厂部署的系统(如MES);
(2)多方利益相关者都对“物”的使用保持关注,即“物”的所有者通常会与利益相关方(如制造商)进行信息共享;
(3)以数据为中心、推动智能化应用是工业互联网的突出特点,这将有助于企业系统建设思路的转变,从而发现更优秀的解决系统。
工业互联网是互联网、数字化、人工智能与工业融合发展的必然结果,也是工业化继续前进的必要基础设施。工业互联网参考借鉴了互联网的概念、技术和体系结构,继承和发展了工业网络与工业软件的技术沉淀。
互联网的基本功能之一是根据域名访问不用的服务,域名通过DNS映射IP地址;类似地,工业互联网标识解析的功能是根据标识编码查询目标对象的网络位置或者相关信息。在架构上,工业互联网标识解析借鉴了互联网的DNS架构,同时与工业网络和工业软件相结合,实现工业对象的寻址与解析。