工业互联网应用专业，工业互联网应用技术？

近年来，我国工业互联网形成了快速发展的态势，《工业互联网产业经济报告 2020》指出，中国工业互联网产业带动的经济规模增长了近4倍，仅2020年我国工业互联网融合带动的经济影响规模就达2.49万亿元，同比增长55.8%。目前，全国已形成具有一定影响力的工业互联网平台超过100个，各种类型的工业APP数量35万个，广泛应用到钢铁、机械、电力、交通、能源等国民经济重点行业。工业互联网既是我国实现工业经济向网络化、智能化方向迈进，实现高质量发展的关键，也是全球新一轮科技和产业革命的动力。

一、工业互联网基本概念

工业互联网是新一代信息通信技术与产业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和产业生态。通过人、机、物、系统的全面连接，构建了覆盖全产业链、全价值链的新型制造和服务体系，为实现工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了途径，也是第四次工业革命的重要基石。

工业互联网不仅仅是互联网在工业中的简单应用，而是具有更丰富的内涵和外延。它以网络为基础，以平台为中心，以数据为要素，以安全为保障。它不仅是工业数字化、网络化、智能化转型的基础设施，也是互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合的应用模式。同时，它也是一种新的业态和产业，将重塑企业形态、供应链和产业链。

当前，工业互联网融合应用向国民经济重点行业广泛拓展，形成平台化设计、智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸、数字化管理六大新模式，赋能、赋智、赋值作用不断显现，有力的促进了实体经济提质、增效、降本、绿色、安全发展。

二、工业互联网常见认知误区

1. 工业互联网并非仅是信息基础设施

工业互联网不仅是“产品 ? 人 ? 机 ? 料 ? 法 ? 环 ? 测”等工业端的技术联接，也不仅是其运行机理的映射，还包含了这些工业端的管理关系、工艺关系、生产组织、上下游实体供应链等关系网络的映射。工业现场数据一直与其所依附的工业端发生着密不可分的高频互动，以复杂的数据种类映射着更为复杂的工业现场关系网络。数据按照所映射的工业现场关系网络进行传递、穿透和加载，按照给定工业机理模型和算法进行计算、分析和推理，最后做出解决工业现场实际问题的业务决策/预测。

从工业互联网所具有的上述工业属性来看，不能仅将工业互联网看作是与大数据、人工智能（AI）、第五代移动通信（5G）等新一代信息与通信技术（ICT）同类的新型“信息基础设施”，而应该同时将其看作是新型“工业基础设施”。

2. 工业互联网并非仅是物联网

进入21世纪以来，物联网产业蓬勃兴起，物理实体正在越来越大的范围内实现互联互通。工业互联网是基于工业以太网/ 工控网、工业物联网而建立的工业原生互联网络。“工业现场+工业端”既是产生问题的本体和土壤，也是解决问题的资源和抓手。工业物联网聚焦工业领域，以工业现场的“产品 ? 人 ? 机 ? 料 ? 法 ? 环 ? 测”等工业端为基本资源和联接、赋能对象，具有较强的工业属性；而物联网联接范围更广，主要联接的是不具备工业属性的实物端，二者有较大区别。

3. 工业互联网并非仅是技术网络

原生互联网络是自然界一种超越技术的客观存在，如星球之间存在引力网、生物之间存在生态网、人际之间存在关系网、企业之间存在协作网等，这些网络并非是由于技术网络发展后才建立的，而恰恰是技术网络不断学习、模仿客观存在的原生互联网络，并且与其不断叠加、融合，才发展到了今天的技术高度。通过对近年来实施工业互联网的行业数据进行分析后发现，当该行业的企业实体关系网络较发达时，工业互联网应用水平也较高（如经营网络高度发达的电力和轻工行业，稳居全国榜首）。因此，研究工业互联网不能只谈技术网络，仅凭技术视角，中小企业所具有的地域协作网、家族关系网、乡土合作网等实体关系网络，也应该是考虑范畴。

4. 工业互联网并非仅是大企业的领地

目前，我国工业互联网的发展路径主要是：大企业自建平台，中小企业上云。大企业拥有资金、人才、企业经营网络等优势，但是并非只有大企业才能建设工业互联网，中小微企业也可以根据自身的需求建设适合自身的工业互联网，且在细分领域借助他们独特的企业实体协作关系网络，让工业互联网落地。

综上所述，当前，我国亟需探索出既体现国内外先进工业思维，又符合国情、企情的工业互联网自主模型，形成一个引导工业互联网开发、集成和运行的生态体系框架，兼顾大、中、小、微企业，使其按照各自需求建设工业互联网。

三、 工业互联网体系架构

工业互联网是工业制造与IT融合形成的新型应用架构，其意义在于发展相关支撑技术以促进工业生产生态的重构。为了快速、广泛的部署并推广应用，我国相继发布了《工业互联网体系架构 1.0》和《工业互联网体系架构 2.0》。

1.工业互联网体系架构 1.0

我国工业互联网产业联盟（AII, Alliance of Industrial Internet）于2016年发布《工业互联网体系架构 1.0》，如图1所示。架构1.0从工业智能化发展角度出发，以基于全面互联而形成数据驱动的智能为核心，网络、数据、安全为工业和互联网的共性基础和支撑（其中，“网络”支撑数据传输交换，“数据”驱动智能化生产，“安全”保障工业生产中数据与网络交互）。

2. 工业互联网体系架构2.0

为了能够更好地适用于各个领域实际应用场景，特别是强化信息技术在解决方案与行业应用推广的实操指导性，AII 于 2020 年正式发布《工业互联网体系架构2.0》，如图2所示。

架构2.0继承了架构1.0的网络、数据、安全三大功能体系，并利用工业互联网平台代替了数据功能降低架构1.0的冗余，通过弱化数据传输以及数据安全等功能加强数据的集成、分析、优化功能。此外，还定义了业务视图、实施框架以及技术体系。架构2.0通过自上而下的方式对业务视图、功能架构、实施框架和技术体系进行融合贯通，明确了功能架构设计以及实施部署方式。

四、工业互联网安全风险分析

由于工业互联网打破了传统工业相对封闭可信的制造环境，因此传统互联网安全威胁向工业领域融合渗透。当前工业互联网“内忧外患”，外部安全威胁及内生安全风险并存，安全形势严峻。

一是，随着工业领域网络化、智能化的推进，工厂内部网络与互联网逐步打通，导致网络攻击路径增多，传统互联网病毒、木马、高级持续性攻击等网络风险多渠道向工厂内蔓延。

二是，工业互联网平台涉及设计协同、供应链协同、制造协同、服务协同、用户全流程参与以及产品服务延伸等方面，均将面临木马病毒感染、拒绝服务攻击、有组织有针对性的网络攻击等严峻安全威胁，网络安全风险加剧。

三是，工厂数据由少量、单一、单向向大量、多维、双向转变，数据保护难度增大，体量大、种类多、保护需求不同、流动方向和路径复杂，面临严峻的数据泄露风险。

四是，工业互联网装备由机械化向高度智能化改变，产生了嵌入式操作系统、微处理器和应用软件的新模式，由此带来攻击范围扩大、扩散速度增加、漏洞影响扩大等智能设备安全隐患突出。

2017年，工业互联网上升为国家战略，成为推动“制造强国”和“网络强国”的一个“战略选择项”，自2018年起工业互联网连续5年写入政府工作报告，纳入国家“十四五”规划纲要。只有站在“百年未有之大变局”和实现“两个强国”目标的时代背景下，我们才能深刻理解我国大力发展工业互联网，长期推动制造业转型升级和高质量发展的坚定决心和必要性。这是一条漫长的赛道，需要秉持打“持久战”的信念，它不仅在于“知”，更在于“行”。

参考文献：

[1] 亓晋等.工业互联网的概念、体系架构及关键技术 [J],物联网学报，2022.6,38-49.

[2]工业互联网产业联盟. 工业互联网体系架构(版本 1.0)[EB]. 2016.

[3]陶永, 蒋昕昊, 刘默, 等. 智能制造和工业互联网融合发展初探[J]. 中国工程科学, 2020, 22(4): 24-33.

[4]工业互联网产业联盟. 工业互联网体系架构 2.0[EB]. 2020.

[5]赵敏等.工业互联网生态系统模型研究与应用[J]. 中国工程科学，2022,24(4):53-62.

阴国富，陕西省中青年科技创新领军人才、陕西省“特支计划”区域发展科技创新人才、陕西省秦创原离散装备制造业工业互联网创新应用“科学家+工程师”队伍首席科学家、渭南师范学院技术转移中心主任、教授、硕导。