《工业互联网导论（微课版）》高职全套教学课件

模块1工业互联网概述模块1工业互联网概述模块2工业互联网体系架构模块3工业互联网基础技术模块4工业互联网平台模块5工业软件与工业App模块6工业互联网与智能制造技术模块7工业互联网应用案例全套可编辑PPT课件1.1工业互联网发展历程从机械化到智能化的演进目录第一次工业革命——机械化第二次工业革命——电气化第三次工业革命——自动化新一轮工业革命——智能化INDUSTRIALREVOLUTION1.1.1第一次工业革命：机械化蒸汽时代的开端1760-1840核心技术与成果第一次工业革命18世纪60年代-19世纪中期，开创了以机械代替手工劳动的时代，标志着农耕文明向工业文明的过渡。核心标志：机械化生产以蒸汽机的发明和广泛应用为核心驱动力深远影响极大提高生产效率，彻底改变社会生产方式蒸汽机原理通过蒸汽压力推动活塞运动，将热能转化为机械能，是工业革命的核心动力源。珍妮纺纱机大幅提升纺织效率，标志着机器生产开始取代手工劳动，拉开了工业革命的序幕。“蒸汽动力与机械制造的结合，开启了人类历史上的机械化时代”1.1.2第二次工业革命：电气化电力时代的到来SECONDINDUSTRIALREVOLUTION//1870-1914核心技术与成果第二次工业革命(19世纪下半叶-20世纪初)第二次工业革命的时间是19世纪中叶至20世纪初，其使得电力、钢铁、铁路、化工、汽车等重工业兴起，石油成为新能源，并促使交通业迅速发展，世界各国的交流更为频繁，逐渐形成一个全球化的国际政治、经济体系。以电力的广泛应用和内燃机的发明为标志，实现了生产的电气化。核心技术突破：电力系统与照明技术通讯技术（电话）与内燃机影响：推动了大规模生产和城市化进程。早期电话通讯设备爱迪生电灯实验室技术影响：电力普及打破了工厂的地理限制，内燃机催生了汽车与航空产业，深刻改变了人类的生活方式。1.1.3第三次工业革命：自动化计算机与信息技术的兴起核心技术与成果第三次工业革命(20世纪中期-21世纪初)第三次工业革命发生的时间是20世纪中叶，全球信息和资源交流变得更为迅速，大多数国家和地区都被卷入全球化进程中，世界政治、经济格局进一步确立，人类文明的发展程度达到空前的高度。以计算机技术、信息技术和自动化技术的发展为标志，实现了生产的全面自动化。核心技术包括：可编程逻辑控制器(PLC)工业机器人与自动化产线PLC控制器：生产线的“大脑”工业机器人：高效精准作业1.1.4新一轮工业革命：智能化工业互联网与智能制造CHAPTER01·SMARTMANUFACTURING核心技术与驱动力新一轮工业革命（第四次工业革命）发生于21世纪初至今，其核心特征是以智能化为引领，通过多领域技术的深度融合与协同创新，推动生产方式、社会结构与人类文明的全面变革。新一轮工业革命以工业互联网为核心，融合物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术，推动制造业向智能化转型。这些技术的融合应用，是实现智能制造的关键驱动力物联网(IoT)实现万物互联，实时采集生产数据，构建智能感知基础。大数据分析挖掘海量数据价值，识别生产瓶颈，优化资源配置效率。云计算提供强大的算力支持，实现数据的高效存储与弹性计算。人工智能(AI)赋予机器自主决策能力，推动生产过程的智能化与自动化。工业互联网的应用场景智能工厂自动化生产与无人值守作业远程运维监控实时数据采集与故障预警个性化定制与协同全生命周期管理与供应链协同工业互联网的应用场景十分广泛，从智能工厂的自动化生产到远程设备的实时监控，再到产品全生命周期管理与个性化定制，正在深刻改变制造业的生产模式和商业模式，推动产业向数字化、智能化转型。总结与展望四次工业革命演进回顾历史，四次工业革命分别引领制造业实现了：机械化：蒸汽技术开启工业时代电气化：电力与内燃机驱动规模化生产自动化：计算机与电子技术实现流程控制智能化：人工智能与物联网构建数字孪生工业互联网与未来趋势工业互联网是新一轮工业革命的关键支撑，未来将持续推动：更智能：AI深度赋能，实现自主决策与优化更高效：数据驱动协同，打破信息孤岛更绿色：低碳化生产，构建可持续发展模式核心洞察：从机械化到智能化，技术创新始终是工业发展的核心动力。工业互联网正加速制造业的数字化转型，为全球产业升级注入新动能。未来已来·智造引领·共创价值1.2工业互联网定义覆盖全产业链、全价值链的制造和服务体系目录01工业互联网的定义02核心内涵：新型基础设施03核心内涵：关键生产要素04核心要素：全面连接05核心要素：制造与服务体系INDUSTRIALINTERNET工业互联网的定义工业互联网是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，通过对人、机、物、系统等的全面连接，构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系，为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了实现途径，是第四次工业革命的重要基石。INDUSTRIALINTERNETDEFINITION核心内涵：新型基础设施工业互联网是工业领域的新型基础设施，为工业数字化、网络化、智能化发展提供了关键支撑。它就像工业社会的“信息高速公路”，是实现智能制造的基础，连接设备、数据与业务，驱动产业升级。工业互联网细分赛道及基础设施构成核心内涵：关键生产要素在工业互联网时代，数据成为关键的生产要素。通过全面感知、实时传输、快速处理和智能分析，数据驱动着生产决策和优化，成为企业创造价值的核心资产。工业互联网数据驱动架构示意图数据驱动·智能决策·价值创造核心要素：全面连接工业互联网的核心要素之一是实现人、机、物、系统等工业要素的全面连接和深度融合。这种连接打破了信息孤岛，实现了数据的自由流动和共享，为智能化生产奠定基础。互联互通概念示意图万物互联数据流动深度融合核心要素：制造与服务体系工业互联网旨在构建覆盖全产业链、全价值链的制造和服务体系。这意味着从产品的研发设计、生产制造，到物流配送和售后服务，整个过程都将被整合和优化，实现产业的协同发展和价值最大化。全产业链与价值链协同示意图全流程整合与优化产业协同与价值最大化1.3工业互联网的特征互联·集成·数据·创新·转型目录CONTENTS互联性实现全面连接与深度融合集成性实现横向、纵向和端到端的全面集成数据性数据成为关键生产要素创新性推动技术、产品、模式、产业和组织创新转型性生产方式向个性化、服务化、创新驱动转型1.3.1特征一：互联性实现全面连接与深度融合互联性：定义与内涵工业互联网的“互联”性确保了设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户之间的实时通信。全面连接：打破信息孤岛，连接人、机、物、系统数据流动：实现数据自由流动共享，赋能智能决策工业互联网“互联”性1.3.2特征二：集成性实现横向、纵向和端到端的全面集成集成性：横向集成横向集成是指企业之间通过价值链以及信息网络实现资源整合，打破信息孤岛，实现各企业间的深度协同合作。

典型应用如供应链协同平台，上下游企业可实时共享需求、库存与物流信息，优化生产计划，大幅提升整体供应链效率。图示：供应链协同与横向集成流程打破边界·资源共享·高效协同集成性：纵向与端到端集成纵向集成指企业内部信息流、资金流、物流的集成，实现从底层控制到顶层管理的高效运作。端到端集成指贯穿整个价值链的集成，实现从产品设计、生产制造到售后服务的全流程优化。数据来源：企业数字化转型白皮书1.3.3特征三：数据性数据成为关键生产要素数据性：定义与内涵核心定义：数据成为核心生产要素，通过大数据分析，为企业运营和决策提供有力支持。全面感知：实时采集生产全要素数据实时传输：低延迟数据流转与交互智能分析：挖掘数据价值驱动决策优化工业互联网的“数据”性1.4.3特征四：创新性推动技术、产品、模式、产业和组织创新创新性：技术与产品创新数字孪生技术在虚拟空间中模拟和优化产品设计与生产过程，大幅降低研发成本与周期，实现全生命周期管理。人工智能应用催生更智能的工业机器人和自动化设备，通过深度学习实现生产过程的自主决策与精准控制。工业互联网的“创新”性创新性：模式、产业与组织创新商业模式创新催生服务型制造、平台化运营等新模式，重构商业价值体系。产业形态升级制造业服务化成为趋势，从单一产品向“产品+服务”转型。组织架构变革网络化、扁平化团队取代传统层级结构，提升敏捷性与创新力。图示：从传统层级结构向网络化团队结构的演变“工业互联网不仅是技术的升级，更是对商业逻辑、产业生态和组织能力的系统性重塑。”1.3.5特征五：转型性生产方式向个性化、服务化、创新驱动转型转型性：从大规模生产到个性化定制工业互联网正在重塑生产模式，推动制造业从传统的大规模标准化生产向大规模个性化定制转型。通过在设计、供应链及制造全流程植入交互界面，用户可深度参与产品定义，实现真正的“单件流”柔性制造。

工业互联网的“转型”性用户深度参与设计实现“单件流”制造柔性供应链响应转型性：从生产型制造到服务型制造工业互联网推动产业结构升级，制造业服务化成为新趋势。企业重心从单纯制造产品转向提供包含服务要素的整体解决方案。关键服务要素转型在线维护：全生命周期的实时监控与远程服务个性化设计：基于数据洞察的定制化产品方案融资租赁：创新商业模式，降低客户使用门槛个性化定制产品案例：碳纤维车架核心价值：从单一产品交付转向全价值链服务，提升客户粘性与附加值核心要点回顾工业互联网的五大特征相互关联，层层递进，从基础连接到深度融合，从数据驱动到全面创新，最终实现整个工业体系的深刻转型。互联性：万物互联，构建工业基础网络集成性：深度融合，打破信息孤岛数据性：海量数据，驱动智能决策创新性：技术赋能，催生全新业态转型性：全面变革，重塑工业体系感谢观看THANKSFORWATCHING1.4典型的国际工业联盟引领全球工业互联网发展的核心力量目录美国工业互联网联盟(IIC)德国“工业4.0平台”中国工业互联网产业联盟(AII)1.4.1美国工业互联网联盟(IIC)推动技术与标准的全球领导者成立背景与目标成立背景由通用电气（GE）联合AT&T、思科、IBM和英特尔等行业巨头于2014年3月成立。核心目标致力于构建涵盖工业界、ICT领域及其他相关方的产业生态，推进传感、连接、大数据分析在工业领域的深度应用，并协助解决标准规范等问题。创始成员(FoundingMembers)发展历程与转型快速演进阶段IIC以参考架构、测试平台和应用实例为抓手，迅速从企业案例验证阶段向产业推广阶段演进。战略重心转型2021年8月正式更名为“美国工业物联网联盟”，标志着战略重心向更广泛的物联网领域扩展。IIC发展里程碑早期阶段：案例验证构建参考架构，建立测试平台，验证企业案例中期阶段：产业推广影响力扩大，从单一案例向全产业链推广演进2021年：战略更名更名为“美国工业物联网联盟”，扩展战略边界核心抓手与成果核心抓手IIC的工作主要围绕三大核心展开：参考架构(IIRA)测试平台(Testbed)应用案例(UseCase)主要成果整合主要企业需求，支撑垂直领域应用研究和测试平台设立，加速工业互联网技术的落地应用。IIC工业互联网参考架构(IIRA)参考架构测试平台应用案例战略洞察1.4.2德国“工业4.0平台”推动制造业智能化的国家战略成立背景与目标成立背景“工业4.0”是德国政府《高技术战略2020》的十大未来项目之一，于2013年在汉诺威工业博览会上正式提出。核心目标由三大协会合作建立“工业4.0平台”，旨在协调跨部门实施，保障德国制造业的未来竞争力。三大发起协会德国机械及制造商协会VDMA德国信息技术、电信和新媒体协会BITKOM德国电子电气制造商协会ZVEI核心推动力量德国“工业4.0平台”的发展模式主要以西门子、博世、SAP等龙头企业为核心。它们凭借在“工业4.0”关键部件和工业软件系统方面的优势，向全球输出整体解决方案和技术标准，引领行业数字化转型。标准化与国际合作德国高度重视标准化工作，德国工业4.0标准化委员会(SCI4.0)、德国标准化协会(DIN)等机构深度参与其中，积极推动“工业4.0”相关技术标准的制定、推广与国际合作。推动技术标准制定，深化国际合作交流1.4.3中国工业互联网产业联盟(AII)加速中国工业互联网发展的重要平台CHAPTER01成立背景与目标成立背景为实现从制造业大国到强国的转变，中国将工业互联网作为智能制造变革的关键基础。核心目标由中国信通院牵头，联合多方企业于2016年成立AII联盟，旨在加快推进工业互联网发展。中国信息通信研究院(CAICT)主要工作方向AII的工作覆盖了工业互联网发展的多个关键环节，构建了从顶层设计到国际合作的完整生态体系。顶层设计研究制定工业互联网发展的整体架构和路线图，引领行业发展方向。技术研发推动关键技术的研究与创新，突破核心技术瓶颈，夯实产业基础。标准制定参与和制定工业互联网相关标准，建立统一规范，促进互联互通。测试平台建设测试验证环境，提供第三方评测服务，促进技术成果转化。产业实践推广优秀应用案例，加速工业互联网技术在实体经济中的落地应用。国际合作加强与国际组织的交流与合作，推动中国方案走向世界，融入全球体系。总结：通过这六大关键环节的协同发力，AII致力于构建自主可控、开放共赢的工业互联网生态体系。三大联盟对比分析联盟名称成立时间核心目标主要推动力量工作重点美国IIC2014年构建产业生态，推进技术应用与标准制定以GE、IBM等ICT和工业巨头为主参考架构、测试平台、应用案例德国

工业4.02013年保障德国制造业未来竞争力，推动智能化转型三大协会主导，西门子、博世等企业为核心技术标准制定、整体解决方案输出中国AII2016年加快推进中国工业互联网发展，实现制造强国政府指导，信通院牵头，产业链各方参与顶层设计、技术研发、产业实践、国际合作总结与展望现状总结各国普遍通过工业联盟的方式，快速推动本国工业互联网技术、标准的创建和示范推广，以骨干企业应用带动产业生态发展，加速全球布局和产业升级。未来展望未来，随着技术的不断融合、标准的逐步统一以及产业协同的日益深化，工业互联网将迎来更加广阔的发展前景，深刻改变全球制造业的格局。感谢观看THANKSFORWATCHING模块2工业互联网体系架构2.1功能体系网络、平台与安全的协同架构目录网络体系NetworkArchitecture平台体系PlatformArchitecture安全体系SecurityArchitecture总结与展望Summary&Outlook2.1.1网络体系连接万物的基础1.网络互联网络互联是构建工业互联网的传输通道，用于实现设备、系统、企业之间的端到端数据传输。企业内网连接生产现场设备与系统企业外网连接企业与外部合作伙伴工业互联网网络互联架构示意图2.数据互通核心定义数据互通是指在各个要素和系统之间实现数据和信息的无缝传输，打破信息孤岛，使异构系统在数据层面可以互操作。关键协议采用标准化协议实现“语言统一”，主要包括：HTTP：超文本传输协议，广泛用于Web数据交互MQTT：轻量级消息协议，适用于物联网设备通信图示：HTTP连接基本框架3.标识解析标识解析是工业互联网的重要基础设施，它通过统一的标识体系，实现了物理世界与数字世界的精准映射。核心功能包括：物理对象的唯一标记与身份识别全生命周期的信息管理跨企业、跨地域的精准定位工业互联网标识解析体系架构图2.1.2平台体系数据驱动的核心工业互联网的大脑·连接设备与应用的枢纽·赋能全产业链协同工业互联网平台架构边缘层与IaaS层边缘层(EdgeLayer)负责海量工业设备的数据采集、协议解析与初步预处理，实现数据的实时接入。IaaS层(基础设施层)提供弹性的计算、存储与网络资源，为上层平台和应用提供坚实的基础设施支撑。工业互联网平台分层架构示意图PaaS层与SaaS层PaaS层(平台服务)提供工业大数据处理、微服务框架及通用平台资源管理，为上层应用提供坚实支撑。SaaS层(应用服务)面向特定行业场景，提供设计、生产、管理等业务运行APP及设备状态分析等创新应用。工业互联网平台分层架构示意图2.1.3安全体系安全可信的保障工业互联网安全体系是工业互联网的保障，需应对网络攻击、数据泄露等风险，是为了保障工业互联网环境下的设备、网络、平台、数据及应用等各个环节的安全，通过监测预警、应急响应、检测评估、功能测试等手段构建的一套综合防御机制。其重要性不言而喻，一旦安全体系出现漏洞，就可能导致生产设备故障、数据泄露、生产停滞等严重后果。例如，黑客攻击可能会篡改生产设备的控制指令，使生产过程偏离正常轨道，甚至引发安全事故；企业机密数据的泄露可能会让企业在市场竞争中处于劣势，遭受巨大的经济损失。1．工业互联网安全框架工业安全通常包括三类：信息安全（InformationSecurity）、功能安全（FunctionalSafety）和物理安全（PhysicalSafety）。与传统的工业控制系统安全和互联网安全相比，工业互联网安全模糊了传统工业控制系统安全和互联网安全相对清晰的责任边界，情况更加复杂，这不仅使其面临的安全挑战更加艰巨和严峻，还导致其影响范围更大、涉及主体更多，因此其安全部署更为必要和紧迫。工业互联网安全工作需要从更广阔的角度进行安排，包括产业支撑、系统建设和国家能力。在构建工业互联网安全框架时，要以信息安全为重点，综合考虑信息安全、功能安全和物理安全，主要解决当前工业互联网面临的网络攻击等各种风险，并在部署信息安全保护措施时考虑对功能安全和物理安全的可能影响。1．工业互联网安全框架1）传统网络安全框架传统网络安全框架包括OSI安全体系结构、P2DR模型、信息保障技术框架、IEC62443系列标准等。例：OSI安全体系结构1．工业互联网安全框架2）工业互联网安全框架例：工业4.0参考架构我国工业互联网安全框架2．安全防护措施互联网安全以数据为核心，包括三个基本层面：安全态势感知控制、安全防护数字模型和安全决策优化，以及由自下而上的信息流和自上而下的决策流组成的工业安全防护优化闭环。工业互联网基于数据整合与分析的防护措施框架3．被动安全、主动安全及应用实践随着信息技术、大数据、物联网等新一代技术的深度融合，网络安全面临的威胁和挑战与日俱增。网络攻击的形式和手段日益多样化、智能化、自动化、协同化、规模化，攻击速度更快、更难检测。网络安全形势日益严峻复杂。当前的网络威胁不仅限于数据盗窃或网站黑客，还包括潜藏在表面下的无声威胁。攻击者潜入、秘密修改数据或安装可能随时激活的器官；使用恶意代码，只需要在发送信息之前跨越边界一次。然而，传统的安全防护措施很难发现这些威胁，因为传统的安全保护措施需要提前定义威胁，而严格编程的安全防护系统只能检测已知的威胁。3．被动安全、主动安全及应用实践1）被动安全传统的被动防御技术主要采用诸如防火墙、入侵检测、防病毒网关、漏洞扫描、恶意代码扫描、网络监控、灾难恢复等手段进行防御，这些手段存在如下问题：第一，传统的被动防御技术是静态的，完全依赖提前定义的人工配置来进行防御，难以应对当前工业现场复杂的网络环境中多样化、智能化、自动化、协同化、规模化、攻击速度更快且更难检测的网络攻击和安全威胁；第二，传统的被动防御技术具有很大的被动性，面对入侵者的攻击，无法对入侵者实施任何影响或处置措施，只能被动地接受；第三，传统的被动防御技术无法识别新型的网络攻击。传统的被动防御技术基于已有威胁或病毒特征库进行检测，只能检测已知威胁，对未知威胁束手无策，导致网络防御响应明显滞后于网络攻击，难以应对不断发展变化的安全威胁。3．被动安全、主动安全及应用实践2）主动安全主动防御技术包括访问控制、数据加密、权限设置、沙箱技术、蜜罐技术、防火墙与入侵检测的联动技术、入侵防御技术（IPS）、网络安全漏洞扫描技术、审计跟踪技术等。与传统被动防御技术相比，主动防御技术具有以下优势：一是主动防御技术可以预测攻击态势，通过未知威胁监测和分析检测未知攻击，彻底改变传统被动防御落后于安全攻击的不利局面；其次，主动防御技术具有自学习功能，可以通过收集和分析入侵威胁信息动态增强主动防御系统。第三，主动防御技术可以监控网络，实时检测和响应正在进行的安全攻击和威胁，包括遏制、转移、技术分析、取证、跟踪甚至反击入侵或攻击。主动防御技术是与被动防御技术相对应的概念。主动防御技术是一种网络安全防御技术，通过实施主动防御措施，包括主动检测、主动预测、主动保护和主动响应，实时预测和识别未知攻击，使攻击者无法实现其目标。3．被动安全、主动安全及应用实践3）应用实践（1）背景及目标

为实现精益采油，提高质量和效率，降低油气生产成本，采用数字采油技术，以井为单位，建立了集自动数据采集、集中数据共享、自动生产过程监控和自动风险识别于一体的复杂系统工程和体系结构，站场和管道作为基本生产单元。油田RTU用于收集采油井设备的工艺状态，部分RTU具有控制设备启动和停止的功能。RTU的数据通过4G/5G网络设备传输至采油控制中心。随着对关键基础设施的攻击增加，需要采取安全防护措施，以确保油田数据采集和控制的可靠性，并防止采油单位受到网络攻击。3．被动安全、主动安全及应用实践3）应用实践（2）

安全框架应用分析。

在防护对象维度，对工控网络、工控设备、云平台实施重点保护。

在防护措施维度，明确以不能影响生产正常进行为优先原则，对防护对象进行安全风险分析，采用全流量分析与监测技术，既能够及时检测出勒索、挖矿、蠕虫等高级威胁，也能够高效检测出诸如0day利用、高级逃逸等未知入侵威胁，实现全面防御；借助数据采集、分析技术实现安全状态的全面了解与可视、安全风险与趋势的科学预测与预警，并能够综合各种因素自动做出安全响应处置决策。

在安全管理维度，建立统一的安全运维管理中心，实时监测上下游供应链交互信息、从下向上的生产数据以及从上向下的生产控制指令，及时发现入侵攻击并采取相应处置措施，实现统一安全运维管控。3．被动安全、主动安全及应用实践3）应用实践（3）实施部署

防护对象安全风险监测感知防护措施通报预警响应处置安全管理传感网络非法传感器接入传感网络风暴、欺骗、病毒传感网络窃听来自作业区的入侵指令威胁防护：设备接入认证抗DDoS攻击通信加密指令审计1）安全目标确保采油装置不被网络入侵破坏生产数据不被泄露生产控制指令不被阻断或篡改2）风险评估实时监测，及时预警，远程运维3）安全策略纵深防御：纵向分层、横向分区高度融合：将安全思想和安全措施有机融合到工业设备中，包括物理层面和操作系统层面生产优先：所有安全措施或设备都具有硬件bypass功能，一旦出现故障，立即将安全措施或安全设备旁路，不影响正常生产作业数据远程传输传输链路质量无法保障，丢包，重传，抖动数据被窃听、篡改、阻断等网络通信加密作业区工业作业软件漏洞工业作业主机操作系统众多漏洞未修复不同作业区的网络病毒传播以及攻击跳板来自调度中心的网络入侵来自井间站的网络入侵软件白名单防护网络区域隔离网络入侵防护/监测生产调度中心工业作业软件漏洞服务器操作系统众多漏洞未修复来自油公司的网络入侵来自作业区的网络入侵没有手段全局了解所以井间站的安全状态和远程了解具体某个井间站的生产安全状态软件白名单防护网络区域隔离网络入侵防护/监测全局安全态势感知3．被动安全、主动安全及应用实践3）应用实践（4）用用成效

通过安全建设，该能源采油企业具备八大安全能力，包括生产控制系统安全可控、安全运维可查可审计、个性化制造的业务系统与平台安全可信、符合网络安全等级保护2.0技术要求、高级与未知威胁及时发现与防范、攻击威胁事件证据留存可溯、全企业全供应链的安全态势可见、外部威胁情报能够为我所用及内部威胁事件经过处理后可对外共享等，其中威胁防护核心能力是主动检测、主动预警、主动保护、主动响应的主动防御技术能力。

总结与展望核心总结工业互联网功能体系是工业互联网的核心基石。它不仅打通了生产系统与商业系统的壁垒，更为整个工业互联网的发展提供了坚实、可靠的运行基础与技术支撑。未来展望未来，功能体系将与AI、大数据、区块链等新兴技术深度融合。这种融合将进一步释放工业潜力，推动产业数字化转型，创造出更大的经济价值与社会价值。以功能体系为核心，驱动工业互联网迈向智能化新时代2.2标准体系规范与引领的基石目录工业互联网标准体系重点标准化领域及方向总结与展望INDUSTRIALINTERNETPAGE02

工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，正日益成为新产业革命的关键支撑和深化“互联网+”先进制造业的重要基石，将产生全方位的影响，对未来工业发展的深刻和革命性影响。“工业互联网，标准第一”，标准化工作是实现工业互联网的重要技术基础。

为推进工业互联网标准化工作，解决标准缺失、滞后、交叉重复等问题，中国工业互联网产业联盟先后发布了《工业互联网标准体系框架（版本1.0）》《工业互联网标准体系（版本2.0）》，形成了统一、综合、开放的工业互联网标准体系。

2.2.1工业互联网标准体系工业互联网标准体系包括基础共性、总体、应用三大类标准边缘计算标准安全标准工业互联网标准体系基础共性标准总体标准应用标准网络与联接标准标识解析标准平台与数据标准工业App标准数据采集标准资源管理与配置标准工业大数据标准工业微服务标准应用开发环境标准平台互通适配标准

开发标准应用标准服务标准

边缘设备标准边缘智能标准能力开放标准

编码与存储标准标识采集标准解析标准交互处理标准设备与中间件标准异构标识互操作标准

工厂内网标准工厂外网标准工业设备、产品联网标准网络设备标准网络资源管理标准互联互通标准

控制系统安全标准设备安全标准网络安全标准数据安全标准平台安全标准应用程序安全标准安全管理标准

典型应用标准术语定义标准通用需求标准架构标准测试与评估标准管理标准

汽车航空航天石油化工机械制造轻工家电电子信息

垂直行业应用标准智能化生产标准服务化延伸标准网络化协同标准个性化定制标准

2.2.2重点标准化领域及方向1.

基础共性标准

通用标准是规范工业互联网的通用和指导性标准，包括术语定义、一般要求、架构、测试和评估、管理和其他标准。（1）术语定义标准：主要规范与工业互联网相关的概念，并为其他标准的制定提供支持，包括工业互联网场景、技术和业务等主要概念的定义和分类，以及类似概念之间的关系。（2）

一般要求标准：主要规定工业互联网的一般要求，包括业务、功能、性能、安全、可靠性和管理的要求标准。（3）

架构标准：包括工业互联网的架构和各部分的参考架构，以明确和定义工业互联网各部分的对象、边界、层次关系和内部关系。（4）

测试评估标准：主要规范工业互联网技术、设备/产品和系统的测试要求，以及工业互联网应用领域、应用企业和应用项目的成熟度要求，包括测试方法、评估指标、评估方法等。（5）

管理标准：主要规定与工业互联网系统建设和运营相关的责任主体和关键要素的管理要求，包括工业互联网系统的运营、管理、服务、交易、分销和性能标准。2.2.2重点标准化领域及方向2.

总体标准

（1）网络与联接标准：网络与联接标准主要包括工厂内网络、工厂外网络、工业设备／产品联网、网络设备、网络资源管理、互联互通等标准。工厂内网络标准：主要规范工业设备／产品、控制系统、信息系统之间网络互联要求，包括工业以太网、工业无源光网络（PON）、时间敏感网络（TSN）、确定性网络（DetNet）、软件定义网络（SDN），以及工业无线、低功耗无线网络、第五代移动通信技术（5G）工业应用等关键网络技术标准。工厂外网络标准：主要规范连接生产资源、商业资源及用户、产品的公共网络（互联网、专网、VPN等）要求，包括基于多协议标签交换（MPLS）、光传送网（OTN）、软件定义网络（SDN）等技术的虚拟专用网络（VPN）标准，以及长期演进（LTE）、基于蜂窝的窄带物联网（NB-IoT）等蜂窝无线网络标准。工业设备／产品联网标准：主要规范工业设备／产品联网所涉及的功能、接口、参数配置、数据交换、时钟同步、定位、设备协同、远程控制管理等要求。网络设备标准：主要规范工业互联网内使用的网络设备功能、性能、接口等关键技术要求，包括工业网关、工业交换机、工业路由器、工业光网络单元（ONU）、工业基站、工业无线访问（AP）等标准。网络资源管理标准：主要规范工业互联网涉及的地址、无线频谱等资源使用管理要求及网络运行管理要求，包括工业互联网IPv6地址管理规划、应用和实施等标准，用于工业环境的无线频谱规划等标准，以及工厂内网络管理、工厂外网络管理等标准。互联互通标准：主要规范跨设备、跨网络、跨域数据互通时涉及的协议、接口等技术要求。（2）标识解析标准：标识解析标准主要包括编码与存储、标识采集、解析、交互处理、设备与中间件、异构标识互操作等标准。编码与存储标准：主要规范工业互联网的编码方案，包括编码规则、注册操作规程、节点管理等标准，以及标识编码在条形码、二维码、射频识别标签存储方式等方面的标准。标识采集标准：主要规范工业互联网标识数据的采集方法，包括各类涉及标识数据采集实体间的通信协议及接口要求等标准。解析标准：主要规范工业互联网标识解析的分层模型、实现流程、解析查询数据报文格式、响应数据报文格式和通信协议等要求。交互处理标准：主要规范设备对标识数据的过滤、去重等处理方法及标识服务所涉及的标识间映射记录数据格式和产品信息元数据格式等要求。设备与中间件标准：主要规范工业互联网标识解析服务设备所涉及的功能、接口、协议、同步等要求。异构标识互操作标准：主要规范不同工业互联网标识解析服务之间的互操作，包括实现方式、交互协议、数据互认等标准。（3）边缘计算标准：边缘计算标准主要包括边缘设备、边缘智能、能力开放等标准。边缘设备标准：主要规范边缘云、边缘网关、边缘控制器等边缘计算设备的功能、性能、接口等要求。边缘智能标准：主要规范实现边缘计算智能化处理能力技术的相关标准，包括虚拟化和资源抽象技术、实时操作系统、分布式计算任务调度、边缘云协同策略和技术等标准。能力开放标准：主要规范基于边缘设备的资源开放能力、接口、协议等要求，以及边缘设备之间互通所需的调度、接口等要求。（4）平台与数据标准：平台与数据标准主要包括数据采集、资源管理与配置、工业大数据、工业微服务、应用开发环境及平台互通适配等标准。数据采集标准：主要规范工业互联网平台对各类工业数据的集成与接入处理相关技术要求，包括协议解析、数据集成、数据边缘处理等标准。资源管理与配置标准：主要规范工业互联网平台基础资源虚拟化、资源调度管理、运行管理等技术要求，以及工业设备和工业资源配置等要求。工业大数据标准：主要包括工业数据交换、工业数据分析与系统、工业数据管理、工业数据建模、工业大数据服务等标准。工业数据交换标准：主要规范工业互联网平台内不同系统之间数据交换体系架构、互操作、性能等要求。工业数据分析与系统标准：主要规范工业互联网数据分析的流程及方法，包括一般数据分析流程及典型场景下数据分析可以使用的工具大数据系统等标准。工业数据管理标准：主要规范工业互联网数据的存储结构、数据字典、元数据、数据质量、数据生命周期管理、数据管理能力成熟度等要求。工业数据建模标准：主要规范物理实体（制品、设备、产线、产品等）在网络空间中的映像及相互关系，包括静态属性数据描述、运行状态等动态数据描述，以及物理实体之间相互作用及激励关系的规则描述等标准。工业大数据服务标准：主要规范工业互联网平台运用大数据能力对外提供的服务，包括大数据存储服务、大数据分析服务、大数据可视化服务、数据建模及数据开放服务、数据共享服务等的标准。工业微服务标准：主要规范工业互联网平台微服务架构原则、管理功能、治理功能、应用接入、架构性能等要求。应用开发环境标准：主要规范工业互联网平台的应用开发对接和运营管理技术要求，包括应用开发规范、应用开发接口、服务发布、服务管理及资源管理、用户管理、计量计费、开源技术等标准。平台互通适配标准：主要规范不同工业互联网平台之间的数据流转、业务衔接与迁移，包括互通共享的数据接口、应用进行移植和兼容的应用接口、数据及服务流转迁移要求等标准。（5）工业App标准：工业App标准主要包括开发、应用和服务标准。开发标准：主要规范工业App参考架构、工业App开发方法、工业App开发平台等相关标准。应用标准：主要规范工业App的应用需求、应用模式、应用评价等应用特性的相关标准。服务标准：服务于工业App生态建设，主要规范工业App的知识产权、质量保证、流通服务、安全防护等相关标准。（6）安全标准：安全标准主要包括控制系统安全、设备安全、网络安全、数据安全、平台安全、应用程序安全、安全管理等标准。控制系统安全标准：主要规范工业互联网中各类控制系统中的控制软件与控制协议的安全防护、检测及其他技术要求，包括监视与数据采集系统（SCADA）、集散控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS）等安全标准。设备安全标准：主要规范工业互联网中各类终端设备在设计、研发、生产制造及运行过程中的安全防护、检测及其他技术要求，包括数据采集类设备、智能装备类设备［如可编程逻辑控制器（PLC）、智能电子设备（IED）等］等。对于每一类终端设备，均包括但不限于设计规范、防护要求（或基线配置要求）、检测要求等标准。网络安全标准：主要规范承载工业智能生产和应用的通信网络与标识解析系统的安全防护、检测及其他技术要求，以及相关网络安全产品的技术要求。数据安全标准：主要规范工业互联网与数据相关的安全防护、检测及其他技术要求，包括工业大数据、企业用户和个人用户信息等数据安全技术要求、数据安全管理规范等标准。平台安全标准：主要规范工业互联网平台的安全防护、检测、病毒防护及其他技术要求，包括边缘计算能力、工业云基础设施（包括服务器、数据库、虚拟化资源等）、平台应用开发环境、微服务组件等安全标准。应用程序安全标准：主要规范用于支撑工业互联网智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸等服务的应用程序的安全防护与检测要求，包括支撑各种应用的软件、App、Web系统等。安全管理标准：主要规范工业互联网相关的安全管理及服务要求，包括安全管理要求、安全责任管理、安全能力评估、安全评测、应急响应等标准。2.2.2重点标准化领域及方向2.

总体标准

（1）网络与联接标准：网络与联接标准主要包括工厂内网络、工厂外网络、工业设备／产品联网、网络设备、网络资源管理、互联互通等标准。a.工厂内网络标准：主要规范工业设备／产品、控制系统、信息系统之间网络互联要求，包括工业以太网、工业无源光网络（PON）、时间敏感网络（TSN）、确定性网络（DetNet）、软件定义网络（SDN），以及工业无线、低功耗无线网络、第五代移动通信技术（5G）工业应用等关键网络技术标准。b.工厂外网络标准：主要规范连接生产资源、商业资源及用户、产品的公共网络（互联网、专网、VPN等）要求，包括基于多协议标签交换（MPLS）、光传送网（OTN）、软件定义网络（SDN）等技术的虚拟专用网络（VPN）标准，以及长期演进（LTE）、基于蜂窝的窄带物联网（NB-IoT）等蜂窝无线网络标准。c.工业设备／产品联网标准：主要规范工业设备／产品联网所涉及的功能、接口、参数配置、数据交换、时钟同步、定位、设备协同、远程控制管理等要求。2.2.2重点标准化领域及方向2.

总体标准

（1）网络与联接标准：网络与联接标准主要包括工厂内网络、工厂外网络、工业设备／产品联网、网络设备、网络资源管理、互联互通等标准。d.网络设备标准：主要规范工业互联网内使用的网络设备功能、性能、接口等关键技术要求，包括工业网关、工业交换机、工业路由器、工业光网络单元（ONU）、工业基站、工业无线访问（AP）等标准。e.网络资源管理标准：主要规范工业互联网涉及的地址、无线频谱等资源使用管理要求及网络运行管理要求，包括工业互联网IPv6地址管理规划、应用和实施等标准，用于工业环境的无线频谱规划等标准，以及工厂内网络管理、工厂外网络管理等标准。f.互联互通标准：主要规范跨设备、跨网络、跨域数据互通时涉及的协议、接口等技术要求。2.2.2重点标准化领域及方向2.

总体标准2）标识解析标准：标识解析标准主要包括编码与存储、标识采集、解析、交互处理、设备与中间件、异构标识互操作等标准。a.编码与存储标准：主要规范工业互联网的编码方案，包括编码规则、注册操作规程、节点管理等标准，以及标识编码在条形码、二维码、射频识别标签存储方式等方面的标准。b.标识采集标准：主要规范工业互联网标识数据的采集方法，包括各类涉及标识数据采集实体间的通信协议及接口要求等标准。c.解析标准：主要规范工业互联网标识解析的分层模型、实现流程、解析查询数据报文格式、响应数据报文格式和通信协议等要求。d.交互处理标准：主要规范设备对标识数据的过滤、去重等处理方法及标识服务所涉及的标识间映射记录数据格式和产品信息元数据格式等要求。e.设备与中间件标准：主要规范工业互联网标识解析服务设备所涉及的功能、接口、协议、同步等要求。f.异构标识互操作标准：主要规范不同工业互联网标识解析服务之间的互操作，包括实现方式、交互协议、数据互认等标准。2.2.2重点标准化领域及方向2.

总体标准3）边缘计算标准：边缘计算标准主要包括边缘设备、边缘智能、能力开放等标准。a.边缘设备标准：主要规范边缘云、边缘网关、边缘控制器等边缘计算设备的功能、性能、接口等要求。b.边缘智能标准：主要规范实现边缘计算智能化处理能力技术的相关标准，包括虚拟化和资源抽象技术、实时操作系统、分布式计算任务调度、边缘云协同策略和技术等标准。c.能力开放标准：主要规范基于边缘设备的资源开放能力、接口、协议等要求，以及边缘设备之间互通所需的调度、接口等要求。2.2.2重点标准化领域及方向2.

总体标准

（4）平台与数据标准：平台与数据标准主要包括数据采集、资源管理与配置、工业大数据、工业微服务、应用开发环境及平台互通适配等标准。a.数据采集标准：主要规范工业互联网平台对各类工业数据的集成与接入处理相关技术要求，包括协议解析、数据集成、数据边缘处理等标准。b.资源管理与配置标准：主要规范工业互联网平台基础资源虚拟化、资源调度管理、运行管理等技术要求，以及工业设备和工业资源配置等要求。c.工业大数据标准：主要包括工业数据交换、工业数据分析与系统、工业数据管理、工业数据建模、工业大数据服务等标准。工业数据交换标准：主要规范工业互联网平台内不同系统之间数据交换体系架构、互操作、性能等要求。工业数据分析与系统标准：主要规范工业互联网数据分析的流程及方法，包括一般数据分析流程及典型场景下数据分析可以使用的工具大数据系统等标准。工业数据管理标准：主要规范工业互联网数据的存储结构、数据字典、元数据、数据质量、数据生命周期管理、数据管理能力成熟度等要求。工业数据建模标准：主要规范物理实体（制品、设备、产线、产品等）在网络空间中的映像及相互关系，包括静态属性数据描述、运行状态等动态数据描述，以及物理实体之间相互作用及激励关系的规则描述等标准。工业大数据服务标准：主要规范工业互联网平台运用大数据能力对外提供的服务，包括大数据存储服务、大数据分析服务、大数据可视化服务、数据建模及数据开放服务、数据共享服务等的标准。2.2.2重点标准化领域及方向2.

总体标准

（4）平台与数据标准：平台与数据标准主要包括数据采集、资源管理与配置、工业大数据、工业微服务、应用开发环境及平台互通适配等标准。d.工业微服务标准：主要规范工业互联网平台微服务架构原则、管理功能、治理功能、应用接入、架构性能等要求。e.应用开发环境标准：主要规范工业互联网平台的应用开发对接和运营管理技术要求，包括应用开发规范、应用开发接口、服务发布、服务管理及资源管理、用户管理、计量计费、开源技术等标准。f.平台互通适配标准：主要规范不同工业互联网平台之间的数据流转、业务衔接与迁移，包括互通共享的数据接口、应用进行移植和兼容的应用接口、数据及服务流转迁移要求等标准。2.2.2重点标准化领域及方向2.

总体标准

（5）工业App标准：工业App标准主要包括开发、应用和服务标准。a.开发标准：主要规范工业App参考架构、工业App开发方法、工业App开发平台等相关标准。b.应用标准：主要规范工业App的应用需求、应用模式、应用评价等应用特性的相关标准。c.服务标准：服务于工业App生态建设，主要规范工业App的知识产权、质量保证、流通服务、安全防护等相关标准。2.2.2重点标准化领域及方向2.

总体标准

（6）安全标准：安全标准主要包括控制系统安全、设备安全、网络安全、数据安全、平台安全、应用程序安全、安全管理等标准。a.控制系统安全标准：主要规范工业互联网中各类控制系统中的控制软件与控制协议的安全防护、检测及其他技术要求，包括监视与数据采集系统（SCADA）、集散控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS）等安全标准。b.设备安全标准：主要规范工业互联网中各类终端设备在设计、研发、生产制造及运行过程中的安全防护、检测及其他技术要求，包括数据采集类设备、智能装备类设备［如可编程逻辑控制器（PLC）、智能电子设备（IED）等］等。对于每一类终端设备，均包括但不限于设计规范、防护要求（或基线配置要求）、检测要求等标准。c.网络安全标准：主要规范承载工业智能生产和应用的通信网络与标识解析系统的安全防护、检测及其他技术要求，以及相关网络安全产品的技术要求。2.2.2重点标准化领域及方向2.

总体标准

（6）安全标准：安全标准主要包括控制系统安全、设备安全、网络安全、数据安全、平台安全、应用程序安全、安全管理等标准。d.数据安全标准：主要规范工业互联网与数据相关的安全防护、检测及其他技术要求，包括工业大数据、企业用户和个人用户信息等数据安全技术要求、数据安全管理规范等标准。e,平台安全标准：主要规范工业互联网平台的安全防护、检测、病毒防护及其他技术要求，包括边缘计算能力、工业云基础设施（包括服务器、数据库、虚拟化资源等）、平台应用开发环境、微服务组件等安全标准。f.应用程序安全标准：主要规范用于支撑工业互联网智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸等服务的应用程序的安全防护与检测要求，包括支撑各种应用的软件、App、Web系统等。g.安全管理标准：主要规范工业互联网相关的安全管理及服务要求，包括安全管理要求、安全责任管理、安全能力评估、安全评测、应急响应等标准。2.2.2重点标准化领域及方向3.

应用标准应用标准包括典型应用标准和垂直行业应用标准。（1）典型应用标准：典型应用标准包括智能化生产、服务化延伸、网络化协同、个性化定制标准。a.智能化生产标准：主要面向工业企业的生产制造环节，制定通用的业务应用等标准。b.服务化延伸标准：主要面向产品远程运维、基于大数据的增值服务等典型场景，制定通用的业务应用等标准。c.网络化协同标准：主要面向协同设计、协同制造、供应链协同等场景，制定通用的业务应用等标准。d.个性化定制标准：主要面向个性化、差异化客户需求，制定通用的业务应用等标准。（2）垂直行业应用标准：依据基础共性标准、总体标准和典型应用标准，面向汽车、航空航天、石油化工、机械制造、轻工家电、电子信息等重点行业领域的工业互联网应用，开发行业应用导则、特定技术标准和管理规范，优先在重点行业领域实现突破，同时兼顾传统制造业转型升级的需求，逐步覆盖制造业全应用领域。2.2.2重点标准化领域及方向4.

标准体系演进分析

《工业互联网标准体系（版本2.0）》相较于《工业互联网标准体系框架（版本1.0）》主要新增以下系列标准。（1）边缘计算：边缘计算是在靠近物或数据源头的网络边缘侧构建的融合网络、计算、存储、应用核心能力等的分布式开放体系和关键技术。（2）工业App：工业App是基于工业互联网平台，承载工业知识和经验，满足特定场景需求的工业应用软件，是工业技术软件化的重要成果。工业App的本质是工业知识的沉淀、复用与重构，其根本价值是解决工业痛点应用问题。（3）垂直行业应用：工业互联网新的体系架构同时在工业应用场景、垂直行业推广方面提供了实施路径。要指导全行业建设工业互联网，需要针对特定行业制定标准规范，指导行业工业互联网的快速构建。当前，面向重点行业领域的标准研制工作刚刚起步，需要根据行业应用需求不断凝练标准化目标，联合产业链上下游主体持续推进标准化工作。总结与展望核心总结工业互联网标准体系是工业互联网发展的重要基础，为工业互联网的发展提供了坚实的支撑。它规范了技术架构与数据交互，确保了生态系统的兼容性与互操作性。未来展望未来，工业互联网标准体系将不断完善，推动工业互联网向更智能、更高效的方向发展。随着AI与大数据技术的融合，标准将进一步赋能制造业数字化转型，实现全产业链的价值跃升。2.3产业体系生态与价值的实现目录工业互联网的变革、应用价值及产业模式基于工业互联网的业务模式创新总结与展望INDUSTRIALINTERNET2.3.1工业互联网的变革、应用价值及产业模式工业互联网推动工业生产模式的变革1.工业互联网的变革工业互联网引发的变革工业互联网建立后，衍生出一种新型的“工业互联网产业模式”。

其本质是机器、数据、人三要素融合推动制造范式变革所呈现的外部动态特征。

它重塑了生产力和生产关系，不仅为制造企业带来新的创新发展机遇和巨大商业价值，也对其他行业的数字化转型及政府的数字化治理提供了支撑，成为推动数字经济发展的主要阵地。基于工业互联网应用而形成的工业互联网产业模式是工业互联网体系的重要组成部分。互联网引起的变化如右图所示。1.工业互联网的变革

从设备接入端来看，对经由工业互联网连接的机器设备所采集的海量数据进行剖析、归类与深度挖掘后，制造业生态圈中的企业家、管理人员、设备维修工程师、设备设计工程师等成员将运用这些数据。数据的作用强大，小到改善机器性能、优化运行状态、精准预测关键零部件（关重件）寿命、分析材料特性等；大到调整优化备件库存策略、合理规划工厂产能、科学开展运营管理等工作，以此实现基于数据的决策优化，这一过程可称作基于数据要素的“智能化”。

从技术应用方法层面来看，工业互联网实时连接的云端大数据分析软件，革新了传统工业设备管理单一、依赖巡检与事后响应处置的工作模式。它将传统模式下数据、分析和决策三者相互分离的格局，转变为由企业用户、设备生产商、服务提供方共同构成的共生联合体，重构了产业模式。同时，该模式深度融入企业的研发设计、供应链管理、生产管理、售后服务等各个环节，进而缩短产品开发周期、优化制造流程、降低产品开发与制造成本，提升智能设备和产品售后服务的效率。

此外，工业互联网提供商将传统方法与新一代信息技术深度融合，借助所获取的庞大历史数据、当期数据和实时数据，运用先进的信息技术分析能力开展特定行业的高级数据分析，并拓展至跨界的制造服务及其他赋能服务领域。这些服务为制造业生态圈中的成员带来了契合各自需求的显著效益。

工业互联网通过在设备资产管理、生产过程管控、企业运营管理、资源配置协同、产品工艺研发、服务模式创新等多元场景中的实践应用，产生了以下几方面的显著应用价值。其一，提升了油、气、电等能源的使用效率；其二，增强了工业系统与设备的运行及维护效能，这等同于提高了生产力水平；其三，对运营流程进行优化与简化，提升了整体运营效率，进而释放出更多人力资源，使其能够投身于更具价值与创新性的工作。2.工业互联网的应用价值提高生产效率通过数据互联优化流程，减少停机时间降低运营成本智能调度与预测性维护，降低资源浪费提升产品质量全流程数据监控，实现精准质量控制3.工业互联网的产业模式工业互联网通过连接与数据驱动，催生了全新的产业模式，重塑了工业生产与服务流程。工业互联网产业模式3.工业互联网的产业模式工业互联网＋制造企业

驱动生产模式革新，以用户需求为中心，实现大规模柔性生产工业互联网＋制造产业

资源共享的工业生态体系，促进资源配置升级工业互联网＋服务业催生新业态涌现，从单一产品销售向“产品+服务”转型工业互联网＋治理支撑政府向数字化治理转型资源共享的工业生态体系2.3.2基于工业互联网的业务模式创新工业互联网为业务模式创新提供了新的机遇基于工业互联网的业务模式创新

与工业互联网相关的产业体系逐步成型，既为生产系统智能化发展注入了新思维与新动力，也推动了商业系统迈向智能化新阶段。其创新的产业应用模式，涵盖制造业领域的智能化生产、网络化协同、个性化定制与服务化延伸等新模式，还涉及基于工业互联网的产融结合、产教融合等新业态。基于工业互联网的业务模式创新1.智能化生产模式

智能化生产借助物联网、大数据及云计算等技术，实现设备、产品、产线、车间、人及信息系统的互联，将产品生产制造各环节与生产要素纳入智能网络。通过数据采集、集成、分析、交互，达成生产过程自动化控制、智能化管理与定制化生产。智能化生产需聚焦设备互联、流程集成、数据实时分析与制造控制等关键环节的产品、技术和服务创新应用。2．协同化制造模式

协同化制造模式本质是分散形态的生产组织创新，以协同制造技术与产业链各环节资源控制能力为基础，融合企业制造系统与能力开放应用。它将企业内部IT系统、OT系统与互联网连接，打破企业物理和组织界限，实现管理信息和生产数据在不同工厂、企业与供应链上下游企业及跨供应链间互通共享，将串行工作转为并行工程，实现供应链内及跨供应链间企业产品设计、制造、管理和商务等全产业链协同，在互信安全协议约束下进行资源再整合与再优化，提高制造效率和经营效益。3．个性化定制模式

个性化定制模式是用户为满足个性化需求，直接参与生产过程的生产模式。工业互联网通过智能化生产与协同化制造，解决个性化定制与标准化、规模化工业生产之间的矛盾，提高生产效率并满足用户需求。个性化定制模式主要包括大规模个性化定制、模块化定制、远程定制。4．服务化延伸模式

传统服务型制造企业运用传统手段，从以产品制造为主向提供“产品＋服务”商业模式转型，如融资租赁、交钥匙工程、制造外包等，但未将服务与产品全生命周期各环节融合，服务在产品体系结构中相对孤立。随着互联网与工业的深入融合，催生基于多种技术构建的业态融合生态服务系统。这些服务系统运用物联网、大数据等技术，打通供应链资金流、物流和信息流，营造包括资金链、供应链与高效物流的商业生态。与传统服务型制造不同，基于工业互联网的服务型制造为产品提供在线、实时、远程智能服务，消除“产品孤儿”，使制造企业价值创造从产品生产环节延伸至产品售后服务，实现真正的服务转型。5．产融结合模式

产融结合模式是金融行业基于工业互联网的创新服务模式，也是工业互联网产业生态构建的新路径。传统金融服务依赖用户报表分析和尽职调查评估企业，难以实现用户批量开发和实时评价，且发放资金后风险控制手段不足、管理成本高，制约了对实体经济的支持力度。工业互联网平台服务商的介入，既能为行业、区域内企业提供设备接入与资产管理、智能制造、资源与能力供需对接、产业链协同等服务，也能为产融结合提供丰富场景和工具，支持金融机构业务拓展、风险控制、服务创新和定价决策。目前产融结合模式主要有基于工业互联网的“数据＋银行”“数据＋保险”“数据＋租赁”等，模式开发仍有巨大创新空间。6．产教融合模式

产教融合模式是数字经济时代教育培训模式的创新。工业互联网产业发展及基于工业互联网的产业模式创新，需要大量具备工业互联网相关领域理论知识和实操经验的技术人才，传统院校教育难以满足企业转型升级的人才培养需求，工业互联网通过提供平台云端应用系统、机器人技术与图像处理技术教具、对接生产现场的模拟训练或真实训练实践环境等，创新培训手段与工具，结合为不同培训对象定制化开发的课程体系和资格证书，满足产业优化升级对技术、技能人才质量提升的客观需求，以及技术、技能人才对继续教育、终身学习的主观需求。总结与展望核心总结工业互联网产业体系不仅是技术的集合，更是生态与价值的实现。它打通了生产与商业的壁垒，为工业互联网的持续发展提供了坚实的基础支撑。未来展望未来，随着技术的迭代，工业互联网产业体系将不断完善。它将进一步推动工业向更智能、更高效的方向演进，实现全产业链的数字化转型。以生态构建价值，以创新驱动未来——工业互联网产业体系的持续进化感谢观看THANKSFORWATCHING模块3工业互联网基础技术2024SMARTTECHNOLOGYSERIES3.1物联网技术连接物理世界的智能纽带2024SMARTTECHNOLOGYSERIES目录01.物联网的内涵02.物联网的特性03.物联网的关键技术04.总结与展望3.1.1物联网的内涵连接万物的智能网络定义

物联网是通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。比尔·盖茨在1995年提出了“物物互联”的概念,999年美国Auto-ID中心率先提出建立在物品编码、无线射频技术和互联网基础上的物联网概念。。目前，人们对物联网还没有一个可接受的明确定义，但从一般意义上讲，物联网是一个网络，它可以将任何具有独立地址并基于信息媒介（如互联网或传统通信网络）的普通物理物体连接起来，如图所示。换句话说，在物联网世界中，每一个物体都被寻址，每一个物体都在通信，每一个物体都在被管理。这种情形下的“物”，例如，工厂内的制造设备、家用电器、汽车和街角的自动售卖机，它们将信息上传到网络，无须通过人工，就能以机器对机器的方式自动报告运转情况，启动报警功能，或发出信号要求补充材料、下订单等。也就是说，在物联网世界中，每个物体均可被寻址、通信、被控制。3.1.2物联网的特性感知·互联·智能1．传感器技术的综合应用全面感知在现实社会中，各行各业均有大量不同类型的传感器，这些传感器已经、正在或将被连接部署到物联网上。部署后的传感器成为信息源，根据各自类型特性捕获不同格式和内容的信息。这些信息动态变化，传感器通过特定频率循环采集，实现数据持续更新。全面感知是物联网的基础，通过各种传感器、二维码识别、RFID等技术，实时采集物体的信息，为后续的处理和决策提供数据支持。传感器RFID二维码物联网全面感知架构示意图

物联网（IoT）不同于我们通常所说的传统意义上的互联网，它的特点体现在与事物相关的存在形态、运行状态和被动行为等特征上。物联网的特性2．基于互联网的泛在网络可靠传输可靠传输是物联网的关键，通过各种网络技术，将采集到的信息实时、准确地传输到指定的处理中心，确保数据的完整性与时效性。互联网仍是物联网的核心要素与重要基础。融合不同有线和无线网络后，互联网可将获取的数据信息精确传递至任何所需数据中心、运算平台和应用终端。鉴于信息源数据繁多，为确保数据传输快速无误，在传输过程中数据需与各种异构网络、协议相适应匹配。基于互联网的泛在网络（UbiquitousNetwork）是不同类型的有线和无线网络的综合体，其基本特征是无所不在、无所不包、无所不能，旨在实现任何时间、任何地点、任何人、任何物都能顺畅地通信。实时传输毫秒级数据响应准确无误保障数据完整性图：物联网数据可靠传输架构示意3．智能处理与智能控制能力智能处理物联网利用云计算、模式识别等智能技术，拓展了应用范围和应用领域。通过结合传感器与智能处理，物联网可获取和捕捉庞大数据源，并进行加工处理和高级分析，从而获取所需信息数据，将大规模数据高效、可靠地组织起来，为上层应用提供智能支撑平台。智能处理是物联网体系的核心中枢。它通过云计算、大数据分析等前沿技术，对前端采集的海量信息进行深度挖掘、实时处理与智能决策。云计算大数据分析智能决策物联网智能处理架构示意图3.1.3物联网的关键技术支撑物联网发展的核心技术1.感知技术感知技术是物联网的基础，为物联网提供了数据采集的核心能力，是连接物理世界与数字世界的桥梁。传感器技术实时采集物理环境数据，实现智能化感知射频识别(RFID)技术无线射频识别，实现物品的自动识别与追踪二维码技术低成本、高密度的数据存储与快速读取图：物联网感知技术架构示意图2.网络通信传输技术

网络通信是物联网的关键基石，构建了设备间互联互通的数字高速公路，为海量数据的传输与交互提供底层支撑。

使用网络通信传输技术可实现物联网中物与物、人与物之间信息的交流。例如，可以通过互联网、移动通信网、卫星通信等传输物联网感知到的信息。无线传感器网络(WSN)感知层数据采集与短距离传输的核心移动通信网络(Mobile)广域覆盖与长距离数据传输通道互联网(Internet)数据汇聚、处理与应用的中枢平台无线传感器网络IoTNETWORKTECHNOLOGYARCHITECTURE3.数据融合与智能技术应用技术数据融合是指对多种数据或信息进行处理，组合出高效且符合用户需求的数据的过程。智能技术是为了有效地达到某种预期目的，利用知识进行分析后所采用的各种方法和手段，通过在物体中植入智能系统，可以使得物体具备一定的智能性，能够主动或被动地实现与用户的沟通。应用技术是物联网生态的核心引擎，为海量数据提供处理、分析与决策能力，支撑万物互联的智能化落地。云计算：提供弹性算力与存储服务大数据：挖掘数据价值，驱动业务洞察人工智能：赋予设备自主学习与决策能力物联网应用技术场景示意图总结与展望技术总结物联网技术是连接物理世界的智能纽带，通过传感器、网络和数据分析，实现了万物互联。它为智能制造提供了强大的技术支持，打破了信息孤岛，提升了生产效率与管理精度。未来展望未来，物联网技术将在工业、农业、交通、医疗等领域得到更广泛的深度应用。随着5G与AI技术的融合，它将进一步推动社会的智能化发展，构建更加高效、便捷、绿色的智慧生态。3.2网络通信技术

网络通信技术（NetworkCommunicationTechnology，NCT）是一种通过使用计算机和网络通信设备来收集、存储、处理和传输信息（如图像和文本），从而实现高速传输和完整交换信息的技术。就通信目的而言，NCT大致可分为互联网技术、连接手机等移动终端的移动互联网技术，以及连接机器等物理物体的物联网技术。目录013.2.1移动互联网技术023.2.2天地一体化网络技术033.2.3网络通信基础技术NETWORKCOMMUNICATION3.2.1移动互联网技术融合移动通信与互联网的优势1.移动互联网的内涵与特点内涵：结合移动通信与互联网优点，由运营商与互联网公司共同构建的通信网络。移动互联网不仅具有随时使用的便捷性，还具备“随身携带”的便携性，并且可以分享和互动。核心特点：灵活性与移动性：随时随地接入网络。准确性与实时性：信息交流及时准确。定位与感应性：支持基于位置的服务(LBS)。保密性与安全性：需保障信息隐私安全。局域限制：受基站覆盖和终端性能影响。移动互联网2.移动互联网关键技术移动终端技术是移动互联网的入口基础，涵盖了从底层制造到上层应用的完整技术链条。先进终端制造技术：整合机械、自动化、信息和电子技术。终端硬件平台技术：包含处理器芯片与人机交互技术。终端软件平台技术：涵盖操作系统、中间件及应用技术。智能手机内部芯片与电路板特写(1)移动终端技术(2)网络服务平台技术网络服务平台技术是连接终端与互联网的桥梁，主要包含以下核心技术：移动通信网络技术：从1G到5G演进，提供高速无线连接。无线局域网技术(WLAN)：如Wi-Fi，提供局域无线接入。无线MESH网络技术（WMN)：多跳中继扩展覆盖，增强健壮性。其他接入网络：以实现小区域的无线局域网的运行，可采用NFC、IrDA、ZigBee、UWB和蓝牙等技术。WMN技术采用多跳无线技术2.移动互联网关键技术(3)应用服务平台技术应用服务平台技术构建了移动互联网的核心应用生态，主要包含以下关键技术：云计算：提供按需的计算资源和服务。HTML5：构建丰富的网页应用和交互体验。Widget：“应用小插件”，即一种可供用户制作和自由下载的小工具。Mashup：基于网络的内容继承技术，将两种以上使用公共或者私有数据库的Web应用合并在一起，形成一个整合应用。RSS技术：内容包装和投递协议，应用于如网上新闻频道、网络博客和电子商务领域。不同格式和需求的内容能够被聚合、分类、高速传递、存储和管理。P2P：实现终端之间的直接通信和资源共享。云计算示意2.移动互联网关键技术(4)5G技术第五代移动通信技术是一种具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，5G通信设施是实现人、机、物互联的网络基础设施。主要包含以下特点：高速：5G基站的峰值需求至少为20Gb/s。大带宽：5G的宽带性质使下载速度达到1Gb/s。泛在网：5G使用的微型基站可以跨越终端通信，并连接到工业生产监控的各个角落的网络信号。低延迟：5G网络的延迟则降至1～10毫秒。5G的关键技术包括：网络功能虚拟化（NFV）、软件定义网络（SDN）和网络切片