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文档简介

工业互联网是物联网与工业先进制造的结合体,具有三大功能体系——网络、安全与平台

GE在2012年发布白皮书《工业互联网:打破智慧与机器的边界》,首次提出工业互联网概念。GE认为“互联网改变了我们利用信息和沟通的方式,如今,互联网还能做更多事情。通过智能机器间的连接,结合软件和大数据分析,我们可以突破物理和材料化学的限制,改变世界的运行方式。”工业互联网实际上是依靠大数据与物联网技术的革新,通过传感器、仪表仪器在感知端收集海量数据,通过智能监控,再连入到网络平台层进行数据分析;开放平台打通生产链的整体数据,微处理器芯片计算能力不断更新迭代,使得工业互联网能够对整个生产流程进行掌控而不仅仅是在一个封闭的生产流程体系中进行控制,不仅包括生产端的M2M、ERP与CRM数据,也延伸到对生产链末端客户需求的整合。物联网、工业4.0和工业互联网的关系:换一种更可视化的方法来诠释工业互联网,如下图所示,物联网(InternetofThings)是针对所有嵌入电子设备、软件、传感器和网络连接的物理设备(包括设备、车辆、建筑和其他物品),使他们能够收集整理和交换数据的网络。它允许通过现有网络基础设施或终端远程感知和控制设备,将物理世界更直接的整合到基于互联网或智能控制的系统中,从而提高效率和准确性,从而获取经济效益,比如智能电网、智能家居、智能交通、智能城市等。在物联网连接下,每件事物都可以通过其特有的计算机系统唯一识别(比如RFID)嵌入到现有的互联网基础设施中从而达到万物互联。“工业4.0”一词起源于德国政府对于推动制造业电脑化(ComputerizationofManufacturing)的《德国2020高科技战略》中的一项未来项目。旨在推动制造业智能化水平,建立具有适应性、资源效率及基因工程学的智慧工厂,它被认为是利用物联信息系统(Cyber-physicalSystems)、物联网和互联网服务相结合组成的技术与概念的整合,利用物联信息系统将垂直生产链到销售端打通整合,利用大数据和智能分析,达到高效的、个性化的产品供应。物联网中不仅包括工业设备之间的网络连接,也包括来自消费者和商业等非工业的连接;而工业4.0将整个制造过程(包括产品本身、原材料以及制造者)视为一个整体。而工业互联网恰恰处于二者的交汇处。其中,工业4.0和工业互联网的核心都是对工业设备、软件以及整个系统的操作性需求。物联网、工业4.0和工业互联网的关系资料来源:Profinet物联网与工业互联网存在一些关键不同:1、工业互联网背后的技术是通过许多年的不断升级演变过来的,而物联网技术则是革命性创新性的技术革新;2、工业互联网更注重数据甚至大数据,物联网着重于物或者终端;3、工业互联网是结构性平台性连接,而物联网中的连接极为分散,大部分都是定制化的场景化的专有连接,此外工业互联网相比物联网对于网络连接的系统性、安全性、真实性和延迟有更高的要求;4、物联网是对新有的设备进行连接,而工业互联网是在原有工业设备之上进行连接;5、因此物联网应用中更加需要定制化的专有解决方案,而工业互联网则需要一个被大众认可的专有标准。物联网与工业互联网的区别资料来源:Profinet工业互联网的这些特点归纳起来就是对数据存取、数据传输的及时性与安全性以及平台开放性的要求。同时,工业互联网的机器学习能力更强调人类智慧与机器智能之间的双向交流,因此,工业互联网区别于物联网的另外一点就是他更强调大数据分析和人与机器的智能联系。体现工业互联网精髓的三大元素资料来源:GE——工业互联网三大功能体系——网络、安全与平台

首先,网络体系是构建工业互联网的基础,分为企业内网和企业外网。工业互联网把连接对象从人延伸到工业系统的全要素,包括产业链、价值链等,实现人、物料、设备、工厂以及企业等生产要素的连接,这是企业内网的网络;企业外网是将工业系统当中的设计、研发、生产管理、服务等环节深度互联,利用RFID技术来实现机器、物料的标识、定位、信息查询等,将全球工业系统和企业生产系统互联,实现企业产品全生命周期管理等系列解决方案。第二个体系是平台,它被认为是工业互联网的核心。工业互联网平台可以实现海量数据的整理与分析,同时可以实现工业制造能力的标准化服务,将工业经验与知识在平台实现软件化和模块化。基于这样的平台,还可以开发多种工业应用APP,实现深度互联。工业互联网平台被视为全要素连接枢纽、资源的配置中心,体现智能制造的大脑功能。第三个体系是安全。安全是工业互联网的保障,通过系统提升设备、网络、控制、应用和数据五个方面的安全保障能力来识别、抵御安全威胁,化解安全风险。工业互联网基本框架资料来源:工信部在整个工业互联网生态体系中,三大体系实际上是由多个子模块构成的,这些子模块相互协同,构成完整的内部正向循环的生态体系。它包括从底层作为数据采集的传感器,传输图像、温度、电压、湿度等工业互联网所需信息;作为数据传输的网络层/连接层,通过蜂窝通信、WiFi、近场通信技术和广域通信技术等,将数据传输给工业互联网平台;还有数据存储和处理的工业互联网平台,它将数据转换为正确的格式,以便能够实现完成预测分析和数据建模;之后是对数据的分析和应用,通过AI、大数据和云计算的能力对数据进行有针对性的分析,已获得独到的见解,通过可视化数据分享给数据使用者,以便人类能够获快速获得生产过程中的明确的有分析的生产判断数据,回答关键问题,并提供业务成果。工业互联网生态体系料来源:PWC实际上,整个工业互联网体系主要是围绕数据的采集、传输、存储和处理以及分析与应用来搭建整个系统。因此,区别于物联网,在工业互联网发展过程中,数据变得格外的重要。随着LoRa和NB-IoT两项技术的推广,物

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