第四次工業革命的重要基石，工業互聯網充當賣水人？

陳平

人口紅利消失、制造業轉型升級、產業互聯網時代的到來，讓工業互聯網成為互聯網下半場，巨頭們爭相入局。以西門子、三一重工、富士康、海爾等為代表的工業龍頭企業，他們把工業互聯網視為自身所在主場分內的事;以BAT為首的大型互聯網企業，試圖在消費互聯網接近天花板之際，尋找新的藍海;以華為、浪潮、用友等為代表的ICT企業，希望通過自身的數字化技術，在這個新興市場分一杯羹。

早在2000年8月，就有美國學者提出了工業互聯網的概念，基本思路是把復雜的物理設備和網絡，包括傳感器和軟件等，構造成一個工業系統化的整體，將大數據、機器學習、M2M等全部整合在一起，利用所得的數據和信息，控制和調整設備，以得到最優化的結果。最終目的是構造企業級的一體化的工業系統。而通用電氣于2012年首次提出工業互聯網的概念，并將其定義為工業革命與互聯網革命成果的融合。隨著工業互聯網產業實踐的深入，中國工業互聯網產業聯盟將該定義中的“工業革命成果”具體化為工業經濟、將“互聯網革命成果”具體化為新一代信息通信技術，同時增加了對工業互聯網的應用形式的定義。

工業互聯網由網絡、平臺、安全三個部分構成。其中，網絡是基礎、平臺是核心、安全是保障。 “網絡”是實現工業全系統、全產業鏈、全價值的廣泛互通體系。通過打造低延時、高可靠、廣覆蓋的網絡基礎設施，實現信息數據在生產各環節和全要素的無縫傳遞，從而支撐形成實時感知、協同交互、智能反饋的生產模式。

2022年，繼豐田、可口可樂等巨頭企業之后，黑客組織又將攻擊的目標對準了富士康。全球制造業巨頭富士康證實，其墨西哥一家工廠在5月底遭遇了勒索攻擊。黑客組織加密了這家工廠的約1200臺服務器，竊取了100 GB的未加密文件，并刪除了20TB至30TB的備份內容，并索取1804.0955比特幣贖金，約人民幣2.3億元。據外媒報道，本次勒索攻擊一度導致該工廠的業務中斷。

隨著產業數字化的發展，尤其是在企業上云、工業互聯網、車聯網、物聯網的普及帶來網絡邊界模糊的趨勢下，針對虛擬世界的攻擊，將有可能轉化為物理世界的傷害，工業互聯網安全的重要性不言而喻。

與發達國家相比，我國工業互聯網安全產業中的軟硬件產品自主研發能力有所不足，在核心技術、產業規模、推廣應用等方面尚存差距;高端關鍵基礎裝備、控制系統、軟件及平臺市場長期被國外產品占據，如工業控制系統中的微控制單元（MCU）、數字信號處理器（DSP）、現場可編程門陣列（FPGA）等核心元器件技術與國外差距較大，數據采集與監視控制系統（SCADA）、可編程邏輯控制器（PLC）、分散控制系統（DCS）、過程控制系統（PCS）等較多依賴國外供應。

而當前軟件正在定義整個企業、行業和產業，伴隨著數字化的不斷發展，工業互聯網安全保護的對象正在從計算機安全、網絡安全升級為數字安全。從工業生產角度來說，設備聯網、企業上云加速安全風險傳導延展，網絡攻擊面從邊界向核心不斷擴大。相對于傳統“事后補救”措施，新型工業互聯網的安全需求更多要從“零散建設”走向“全局建設”，才能讓工業互聯網真正成為我國數字化建設的基石，更是我國工業信創的剛需。

“當前，我國工業互聯網發展正處于起步探索轉向規模發展關鍵期。”2022年9月9日，在工業和信息化部舉行的“加快制造業數字化網絡化智能化發展”主題新聞發布會上，工業和信息化部信息通信管理局一級巡視員王鵬表示，近五年來，我國工業互聯網從無到有，逐漸形成了自己的認識體系、實現路徑和實踐成果，有力地促進了產業數字化轉型和經濟高質量發展。

據介紹，工業和信息化部已推動建設5G虛擬專網、混合專網近2800個，高質量外網覆蓋全國300多個城市。工業互聯網平臺體系加快形成，32個重點平臺連接設備超7900萬臺（套），服務工業企業超過160萬家。

規模快速崛起的同時，我國在工業互聯網領域的邊緣智能、工業大數據分析、工業機理建模等方面依舊存在短板。當前，國內領先工業互聯網平臺基本上都建立在國外基礎產業體系之上，工業互聯網平臺所依賴的“一硬+一軟+一網+一安全”等產業鏈主要掌控在別人手里。數據顯示我國95%以上的高端PLC、工業網絡協議市場被GE、西門子、羅克韋爾、施耐德等國外廠商壟斷，本土品牌主要集中在國內中低端工業控制系統市場。

我國90%以上的CAD、CAE、MES、PLM高端工業軟件市場被SAP、西門子、達索、PTC等國外廠商壟斷，本土企業的工業軟件多集中于經營管理類，與工業場景、行業經驗結合不足。受此制約，我國工業互聯網數據庫安全、數據傳輸安全、數據權益安全等信息安全及相應的產業安全更為滯后。整體而言，我國工業互聯網基礎技術空心化嚴重。

好在多年來除了相關部門持續推出扶持政策外，軟硬件企業也齊心協力“補短板”。軟件領域，中望軟件擁有自主三維幾何建模內核，核心技術擁有自主知識產權，具備底層開發能力，產品核心模塊不依賴于第三方供應商;硬件方面，東土科技前不久發布的中國首顆自主設計的TSN芯片KD6530，成為首款進入該名錄的TSN芯片。這標志著國產芯片正式進入TSN商用領域，拉開國產TSN大規模商用應用序幕，打破該領域長期被歐美企業壟斷的格局。

戴上特制的AR眼鏡，遠在北京、上海的專家也能通過工作人員的鏡頭遠程協助工作人員解決智能制造中遇到的各類疑難雜癥;借助5G技術，智能倉儲、智能物流應用也變得更加流暢……隨著以5G、工業互聯網為代表的新基建加速落地，全球范圍內工業無線網絡以每年30%的速度增長，各大企業對于 “5G+工業互聯網”的認知度快速提升。尤其在新冠肺炎疫情的沖擊下，越來越多的企業認識到數字化轉型的重要性，對網絡化、智能化的投資意愿逐漸增強。

從數據方面看，近年我國工業增加值和工業企業利潤總額增速整體呈低增長態勢，2020年，中國工業增加值占全球工業增加值總額的26.00%，但中國工業互聯網增加值僅占全球工業互聯網增加值總額的15.14%，在美國、日本、德國等十個主要工業國家中，僅有中國的工業互聯網增加值占比低于工業增加值占比，中國的工業互聯網的行業滲透率增長潛力大。2018年中國工業互聯網市場總體規模為0.74萬億元，2021年中國工業互聯網市場總體規模達1.08萬億元，同比增長18.2%，3年CAGR達13.4%。預計2022年中國工業互聯網市場規模將增長至1.24萬億元，同比增長15.4%。而根據2019年IHS報告，5G到2035年會使全球增加13.2萬億美元的產出，對GDP的貢獻增加7%;麥肯錫數據顯示，全球工業互聯網在2025年可產生高達11.1萬億美元的收入。

從應用方面看，5G增強移動寬帶、低時延高可靠、大連接廣覆蓋的技術特性可以很好滿足工業數字化轉型對無線網絡的應用需求。以華為松山湖南方工廠為例，在機器視覺質檢場景中，基于5G的大帶寬和低時延特性，連通MEC上的AI超級算力，有效地將AI質檢導入到了產線的每一臺質檢設備。這節省了原有的本地質檢模式需要配備的工控機算力卡，使每個標準車間節省投資約300萬元。同時結合質檢AI算法，大幅提升了檢測能力和檢測效率。以點膠質檢環節為例，從拍照上傳至云端，到AI完成質檢并下達指令給產線質檢設備執行操作，全程只需要1.5秒。讓人們看到了5G+工業互聯網融合創造的實際紅利。

總體而言，5G與工業互聯網融合發展是搶占新一代科技革命制高點的重大抉擇。隨著新一輪科技革命的深入推進，世界各國紛紛加快5G技術的研發應用，工業是重點應用領域。當前，我國5G和工業互聯網建設進程與主要國家齊頭并進，正在積極探索“5G+工業互聯網”融合應用，目前在煤礦、電力、視覺等多個領域均有成熟應用，預計未來將會有越來越多的應用涌現。