對(duì)發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)與建議

趙敏

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從技術(shù)上說(shuō)起源于幾十年前工業(yè)以太網(wǎng)和設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)，從術(shù)語(yǔ)上說(shuō)由中國(guó)上海可魯軟件公司在2007年提出，從普及上說(shuō)得力于美國(guó)GE公司的大力提倡與推動(dòng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“第一性原理”，就是要廣泛地聯(lián)接各種機(jī)器設(shè)備和工業(yè)系統(tǒng)，由此而實(shí)現(xiàn)“聯(lián)接—管控—優(yōu)化—效益”的基本邏輯：由聯(lián)接而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，由數(shù)據(jù)采集而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸、設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和設(shè)備行為的實(shí)時(shí)洞察，由此而有憑有據(jù)、精細(xì)化地進(jìn)行工業(yè)資源的優(yōu)化配置，為企業(yè)提質(zhì)增效。采集分析海量數(shù)據(jù)，泛在聯(lián)接各種設(shè)備，優(yōu)化配置工業(yè)資源，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基本內(nèi)涵。全國(guó)大范圍、社會(huì)大尺度、跨行業(yè)大協(xié)作（“三大”）是業(yè)界對(duì)它的基本期待。

一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)主體

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)到底發(fā)端于何時(shí)、源于何處？業(yè)界并沒(méi)有統(tǒng)一的說(shuō)法。

如果認(rèn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)源自工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，其源頭應(yīng)該是1999年誕生的物聯(lián)網(wǎng)。如果認(rèn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)源自工業(yè)以太網(wǎng)，其源頭應(yīng)是1969年誕生的PLC（可編程邏輯控制器）。

在1969年，科技與工業(yè)領(lǐng)域發(fā)生了很多彪炳史冊(cè)的事件，出現(xiàn)了影響全世界的UNIX操作系統(tǒng)、C語(yǔ)言、ARPANET（阿帕網(wǎng)）、IP協(xié)議、數(shù)據(jù)庫(kù)、PLC等新生事物。其中，PLC是工業(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線的源頭，而阿帕網(wǎng)是因特網(wǎng)的鼻祖。

（一）工業(yè)以太網(wǎng)

PLC的出現(xiàn)，將第二次工業(yè)革命中以傳統(tǒng)的繼電器控制設(shè)備的方式，變成了PLC的控制方式，因此德國(guó)人將PLC的誕生作為第三次工業(yè)革命的發(fā)端。

PLC在制造過(guò)程中至關(guān)重要。在工廠里，各種設(shè)備組合成生產(chǎn)線，按照指定的步驟、順序和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品加工和組裝過(guò)程的工藝特點(diǎn)，決定了每一道工序、每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都需要一個(gè)控制單元。因此，在PLC大量應(yīng)用的過(guò)程中，問(wèn)題也隨之而來(lái)：這些PLC形成了各自分立/孤立的信息孤島，彼此之間的通信是個(gè)大問(wèn)題，于是出現(xiàn)了CCR（集控中心）來(lái)集中管理。但是當(dāng)集中控制規(guī)模過(guò)大、單元過(guò)于集中時(shí)，如果某一個(gè)關(guān)鍵路徑出現(xiàn)問(wèn)題，可能會(huì)導(dǎo)致較大一片控制區(qū)域癱瘓，于是又有了分布式控制方式。當(dāng)人們用導(dǎo)線把眾多的控制單元都聯(lián)接到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中后，各節(jié)點(diǎn)之間既能彼此正確通信，又不互相發(fā)生沖突，局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層功能就誕生了。

伴隨著工廠規(guī)模的擴(kuò)大，需要控制的生產(chǎn)區(qū)域也不斷增大，車間的生產(chǎn)環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，需要控制的設(shè)備越來(lái)越多，聯(lián)接成本越來(lái)越高，當(dāng)數(shù)字通信傳輸技術(shù)替代了模擬信號(hào)之后，現(xiàn)場(chǎng)總線的基本形態(tài)就形成了。后來(lái)各種傳感器、執(zhí)行器不斷融入數(shù)字技術(shù)，它們之間的通信就逐漸演變成為局域網(wǎng)，從CCR轉(zhuǎn)變成DDC（直接數(shù)字控制），再逐漸進(jìn)化成DCS（分布式控制系統(tǒng)）。

1973年，施樂(lè)帕洛阿爾托研究中心的羅伯特·梅特卡夫，即“梅特卡夫定律”提出者，給他的老板寫(xiě)了一篇有關(guān)以太網(wǎng)潛力的備忘錄，提出了以太網(wǎng)概念。1976年，梅特卡夫與其助手戴維·包格思發(fā)表了一篇名為《以太網(wǎng)：局域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分布式包交換技術(shù)》的文章，正式提出了以太網(wǎng)和有關(guān)技術(shù)。

以太網(wǎng)解決方案有效地滿足了工業(yè)應(yīng)用對(duì)實(shí)時(shí)性能和耐用性的要求。當(dāng)在以太網(wǎng)協(xié)議中封裝了特殊的工業(yè)協(xié)議后，工業(yè)以太網(wǎng)就誕生了。

（二）工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)在1999年由麻省理工學(xué)院（MIT）教授凱文·阿仕頓最早實(shí)踐和命名，將諸如RFID芯片或傳感器加在物件上，然后接入互聯(lián)網(wǎng)。在2002年，物聯(lián)網(wǎng)用于工業(yè)領(lǐng)域，于是就有了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是在工業(yè)外部誕生的，隨后又快速滲透到工業(yè)領(lǐng)域的聯(lián)接機(jī)器設(shè)備的工業(yè)聯(lián)網(wǎng)解決方案。近些年，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)接范圍已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越并涵蓋了工業(yè)以太網(wǎng)的聯(lián)接范圍，讓工業(yè)以太網(wǎng)成為了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的子集。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵和定義還在發(fā)展變化中，業(yè)界不少企業(yè)、組織和專家認(rèn)為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)非常接近工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，甚至就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

工信部電子標(biāo)準(zhǔn)研究院認(rèn)為：“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)工業(yè)資源的網(wǎng)絡(luò)互連、數(shù)據(jù)互通和系統(tǒng)互操作，實(shí)現(xiàn)制造原料的靈活配置、制造過(guò)程的按需執(zhí)行、制造工藝的合理優(yōu)化和制造環(huán)境的快速適應(yīng)，達(dá)到資源的高效利用，從而構(gòu)建服務(wù)驅(qū)動(dòng)型的新工業(yè)生態(tài)體系。”該定義把工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)看作是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)最大子集。

迄今為止，國(guó)際產(chǎn)業(yè)組織或標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)尚未給出工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的權(quán)威定義。

綜上所述，工業(yè)以太網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的鼻祖和源頭。工業(yè)以太網(wǎng)主要通過(guò)機(jī)器自帶的PLC上的通訊器來(lái)聯(lián)接機(jī)器，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)則通過(guò)傳感器、RFID來(lái)聯(lián)接設(shè)備和各種物件。這兩種聯(lián)接構(gòu)成了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)和主體，來(lái)聯(lián)接工業(yè)的“端（各種設(shè)備）”。由阿帕網(wǎng)發(fā)展起來(lái)的因特網(wǎng)構(gòu)成了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的補(bǔ)充，其主要用途是社交/消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)，聯(lián)接各種電腦的“端”。

二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)基本特征

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基本特征可以概括為三句話：

（一）聯(lián)接工業(yè)要素

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所聯(lián)接的各種“終端”，都是工業(yè)界的各種要素，例如工業(yè)人士經(jīng)常說(shuō)的“人、財(cái)、物”或者“人、機(jī)、料、法、環(huán)”，包括并不限于各種機(jī)器、設(shè)備、產(chǎn)線、物料、工藝、流程、設(shè)施、技能等。從企業(yè)邊界來(lái)說(shuō)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不僅聯(lián)接了企業(yè)內(nèi)（可以分布式）的各種資源和在制品，而且可以超出企業(yè)邊界，聯(lián)接各種高價(jià)值的在用品（例如汽車、工程機(jī)械、風(fēng)電/光伏設(shè)備等）。

（二）形成工業(yè)解決方案

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上，可以形成各種針對(duì)工業(yè)問(wèn)題的解決方案，如產(chǎn)品研發(fā)改進(jìn)、個(gè)性化定制、智能排產(chǎn)、精益生產(chǎn)、安全生產(chǎn)、預(yù)測(cè)式維護(hù)、節(jié)能減排等。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的范疇不宜盲目擴(kuò)大。與工業(yè)無(wú)關(guān)的消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)等解決方案，不宜納入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案范疇。

（三）為工業(yè)主體服務(wù)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)源于工業(yè)，興于工業(yè)，也必須以工業(yè)為主體，服務(wù)于工業(yè)。建設(shè)工業(yè)強(qiáng)國(guó)，是中華民族偉大復(fù)興的基礎(chǔ)，國(guó)家之間的競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)際上是工業(yè)實(shí)力的競(jìng)爭(zhēng)，是包括了各種工業(yè)產(chǎn)品（41個(gè)工業(yè)大類、207個(gè)中類、666個(gè)小類）以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（含工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、工業(yè)APP）和工業(yè)軟件的工業(yè)實(shí)力之間的競(jìng)爭(zhēng)。

五、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的自身完善與融通發(fā)展

（一）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還是工業(yè)局域網(wǎng)

對(duì)于“互聯(lián)網(wǎng)”一詞，早期國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)翻譯為因特網(wǎng)，源于其英文名internet的音譯，本意是“國(guó)際電腦互連網(wǎng)絡(luò)”。因此，國(guó)際、電腦、網(wǎng)絡(luò)，是它最重要的三個(gè)標(biāo)簽。

社交/消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)早就是四通八達(dá)的國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)了，極少有兩個(gè)終端之間發(fā)生無(wú)法對(duì)話交換數(shù)據(jù)的事件;而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，目前還基本上是一個(gè)“工業(yè)局域網(wǎng)”，無(wú)論是哪一家的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，都是在相對(duì)有限的范圍內(nèi)、聯(lián)接一定數(shù)量的設(shè)備，主要看業(yè)務(wù)需求和自身拓展能力而定。有外聯(lián)需求且聯(lián)接能力強(qiáng)的平臺(tái)，已經(jīng)走出國(guó)門，聯(lián)接了大量境外設(shè)備;無(wú)外聯(lián)需求或聯(lián)接能力弱的平臺(tái)，以聯(lián)接本地設(shè)備為主。總體上，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還沒(méi)有發(fā)展到“國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)”的聯(lián)接水平。因此，拓展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)接能力是首要問(wèn)題。

（二）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)建設(shè)日漸重要

國(guó)內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)已經(jīng)有了數(shù)百家，但是這些工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)之間基本上都是各自為戰(zhàn)、互不相聯(lián)的“數(shù)據(jù)孤島”，每個(gè)“孤島”各自聯(lián)接了業(yè)內(nèi)一批客戶和開(kāi)發(fā)者。先知先覺(jué)的平臺(tái)企業(yè)，開(kāi)始注重工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)體系建設(shè)，盡量在延伸自己網(wǎng)絡(luò)上的各種“鏈”的觸角，在更多的領(lǐng)域、更大的范圍開(kāi)疆拓土;而后知后覺(jué)的平臺(tái)企業(yè)，似乎還沒(méi)有建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系的概念。

未來(lái)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)際上是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系的競(jìng)爭(zhēng)。唯有注重工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)體系建設(shè)，方能行穩(wěn)致遠(yuǎn)，做到可持續(xù)發(fā)展。

（三）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“扶貧”勢(shì)在必行

大企業(yè)通常不會(huì)選用別人的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)而自己開(kāi)發(fā)，但是中小微企業(yè)不具備工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)能力，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的“貧困戶”，他們應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的問(wèn)題，是一個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)實(shí)在在的“扶貧”問(wèn)題。

談及工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，如果只有大型企業(yè)成功地加入新基建，應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，那么中國(guó)的工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)最多完成了一半。只有中國(guó)的中小微企業(yè)也大部分上了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，才能說(shuō)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)走上了正軌。

目前，中小微企業(yè)只能選擇某一家的商用平臺(tái)，或者仰賴政府提供的工業(yè)云/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的公共服務(wù)平臺(tái)。因此，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)就成了一個(gè)必須要解決、具有全局戰(zhàn)略意義的問(wèn)題。

（四）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的互聯(lián)互通

絕大部分工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，不僅聯(lián)接工業(yè)終端的數(shù)量和能力不夠，聯(lián)接其它工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)更不夠。這造成了很多問(wèn)題，如一個(gè)在平臺(tái)甲上的客戶，能否因客觀原因而順利遷移到平臺(tái)乙？一款在平臺(tái)甲上開(kāi)發(fā)成功的工業(yè)APP，能否順利遷移到平臺(tái)乙？否則重復(fù)開(kāi)發(fā)、重復(fù)建設(shè)的內(nèi)耗很嚴(yán)重。

因此，如何從目前的諸侯割據(jù)、各自為戰(zhàn)，發(fā)展到強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手、合作共贏，生態(tài)致勝，如何從工業(yè)局域網(wǎng)盡快過(guò)渡到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，如何讓不同的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、融通發(fā)展，是目前各個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提供商亟待思考、盡快破局、必須解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

六、小結(jié)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是從工業(yè)的內(nèi)生需求與外部技術(shù)合力發(fā)展中誕生的新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。它的面世迎合了新工業(yè)革命的發(fā)展需求，是兩化融合向縱深的發(fā)展，是智能制造落地的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。

今年4月，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)被國(guó)家列為“新基建”項(xiàng)目。在剛剛過(guò)去的6月30日，中央再次要求“以智能制造為主攻方向，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新發(fā)展”，充分表明國(guó)家對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的高度重視。因此，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生逢其時(shí)，前景無(wú)限。

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程中，一定要領(lǐng)會(huì)和掌握工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)主體、三個(gè)基本特征、四個(gè)必須做到”;要注意工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與社交/消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別，不要把不是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容納入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng);要特別注意工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的融通發(fā)展和生態(tài)建設(shè)，以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的“扶貧”問(wèn)題。

（作者單位：走向智能研究院）