打磨標準化基石 讓工業互聯網站得高走得穩

謝開飛

規范工廠內外網絡，打破“信息孤島”，實現網絡互連互通;規范工業大數據，規范工業APP開發、應用、服務標準……一幅工業互聯網協同生態場景正加速向我們走來。

今年全國兩會期間，打造工業互聯網平臺首次被寫入政府工作報告。而此前，工信部、國家標準化管理委員會共同組織制定并印發的《工業互聯網綜合標準化體系建設指南》（以下簡稱《指南》）已備受業內關注。

《指南》指出，將重點研制當前產業發展急用技術標準，計劃到2020年，初步建立工業互聯網標準體系。其中，研制基礎共性標準10項以上、總體標準30項以上、應用標準20項以上。這些標準將如何建設？又將為工業互聯網及企業帶來什么紅利？

告別“信息孤島”，

標準化意義重大

當前，全球工業互聯網正處在產業格局規模化擴張的窗口期，美、德、日等國圍繞核心標準、技術、平臺等加速布局。據前瞻產業研究院預測，到2025年，我國工業互聯網產業規模將突破10萬億。然而，當前國內工業互聯網的發展問題凸顯，如設備網絡化難，工業數據采集能力薄弱;數據單一、缺少關聯，工業大數據建模分析能力薄弱;應用數量少，現象級工業APP培育能力薄弱等。

“與工業發達的國家相比，工業互聯網標準體系的不完善可能是我們最重要的‘短板。”福州大學先進控制技術研究中心主任鄭松研究員說，以工業生產現場設備的數據采集為例，由于現場設備通常來自不同供應商、產自不同年代、使用不同的通訊協議和數據結構定義，所以要采集這些設備中的數據并在工業互聯網中應用十分困難。

“要告別設備間‘信息孤島等問題，我們需要制訂一種通用網關的技術標準，建立統一的數據整合機制和協議的驅動轉換，使之能夠將各種類型和協議的數據整合到工業云平臺上進行處理。”鄭松說。

為此，《指南》指出，將發揮標準在工業互聯網產業生態體系構建中的頂層設計和引領規范作用，推動相關產業轉型升級，加快制造強國和網絡強國建設步伐。

鄭松建議，工業互聯網的各種類型信息、數據、協議、應用交織在一起，企業、用戶對工業互聯網應用的需求不僅多樣，而且還動態變化，要發展工業互聯網，首先就必須做好這張“網”的體系架構研究，建立標準的技術框架，為網絡建設、應用開發、運行維護、安全防護提供具有很好適應性、可靠性和延展性的技術規范，避免出現人為的技術壁壘。

“工業互聯網標準化建設具有戰略意義。”廈門大學航空航天學院自動化系劉暾東教授指出，作為唯一擁有所有工業門類的國家，中國需要有一個系統工程把各行業的工業基礎原理、關鍵基礎材料、核心基礎零部件（元器件）、先進基礎工藝、產業技術基礎封裝成數字化模型，并把建設跨行業、跨領域工業互聯網平臺作為工業互聯網標準建設方向。

建設核心平臺體系，

打造協同創新生態

工業互聯網平臺是工業互聯網體系的核心。作為國內規模最大的自動化和信息技術提供商之一，福建中海創集團有限公司在工業互聯網平臺領域搶先布局，于2000年自主研發出全球首創的IAPOS工業互聯網操作系統，并基于IAPOS系統構建了工業互聯網生態型平臺“海創云”，在工業控制領域探索出了兼顧安全與開放協同的可行路徑。“IAPOS操作系統技術路線可控制工業系統中軟硬件高度耦合的狀態，徹底解決異構工業設備標準化集成協同共識的業界難題。”福建中海創集團總裁馬翔說。

“建設工業互聯網平臺標準體系，既是打造平臺體系的技術支撐，又是構建平臺發展生態的關鍵環節。”福建省科技發展研究中心陳德金博士說，目前企業對上云安全、數據確權等方面還存有顧慮，多平臺間互聯互通、跨平臺調用的統一接口規范有待建立，平臺發展關鍵標準亟須統一。

那么，工業互聯網平臺標準化應如何建設？《指南》指出，“工業設備連接、數據采集、平臺間兼容等重點領域成為標準化和產業推廣布局的重點。”《指南》還指出，“圍繞工業APP架構、開發部署、運維管理、測試驗證等關鍵領域開展標準研制和產業化推廣。”

對此，劉暾東認為，要以科研水平好、產業能力強的本土設備提供商、服務商等為主導，聚合產學研用各方力量，聚焦安全可控、信息交互、標準接口等設備上云的共性問題，加快技術突破與產品創新，推動智能化成套設備的研發和產業化，推進標準成果轉化和標準應用示范，實現標準與應用的協同發展。

“加快討論標準中分類技術人才培養體系構建，提出合理的人才評議分析機制。”他建議，高校內可通過設立校企聯合實驗室、申報科研項目以及參加學科競賽方式，打造校企產學研深度合作的創新模式，推動關鍵共性技術發展。

落地應用場景，

讓工業互聯網“摸得著”

談及工業互聯網與消費互聯網在生態模式上的區別，中國工程院院士鄔賀銓在日前召開的工業互聯網峰會上表示，消費互聯網依靠手機操作系統構建應用商店平臺，開放第三方應用，而工業互聯網缺乏類似的平臺和應用，“所以多數企業感覺到，工業互聯網看不清、摸不著、叫得響、熱得慢。”

工業互聯網應用催生的新模式新業態是我國工業互聯網的特色之一。《指南》提出，面向重點行業領域的標準研制工作尚未開展，需要根據行業應用需求不斷凝練標準化目標，聯合產業鏈上下游主體持續推進標準化工作。

“工業APP開發與流通等問題，可通過開發環境要求、產品分類分級規范等標準引導企業開展攻關。針對風電、光伏、數控機床等已初步具備數字化條件的設備，統一通信標準和數據接口，實現數據可采集、狀態可監控、工序可優化。”廈門大學知識產權信息服務中心林靜博士說，應用標準建設將挖掘傳統制造業發展潛力，加速先進制造業發展步伐，催生了智能化生產、網絡化協同、個性化定制等新型制造模式，將有助于大企業集成創新與中小企業應用普及。

她舉例說，如海爾國家級工業互聯網示范平臺COSMOPlat帶動制造企業服務化轉型，成為用戶解決方案服務商，在家電、汽車、家居等12個行業接入COSMOPlat。這些服務對外向中小企業、產業園區輸出服務級軟硬件一體化集成解決方案，實現在線實時監測、遠程故障診斷、工控系統安全監控、網上支付結算等增值服務，降低中小企業自動化成本，推動企業實現快速轉型。

福州大學數學與計算機科學學院院長助理陳星博士表示，從能源開采到精細化工，從零部件加工到整機生產，全產業鏈將帶來豐富的應用場景。未來3～5年，將是工業互聯網打基礎的時期，這一階段，工業互聯網建設的重點還在于信息化，工業互聯網標準的建立，將有效促進工業數據匯聚、系統互通。