工業互聯網平臺的頂層設計一．國家政策近幾年，隨著國家出臺一系列相關政策，工業互聯網的發展刮起了一陣旋風。從《中國制造2025》，到《深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》，以及各個地方相繼出臺了關于發展工業互聯網的指導文件和相關政策，工業互聯網迎來了迸發的春天。上至各級政府領導單位，下至各個企業代表，都在朝著工業互聯網的大道上探索和實踐，無不昭示著這一行業的崛起，新工業革命已經來了。政策引導，產業扶持，行業變革，工業互聯網平臺的建設提上日程。二．定義工業互聯網的定義工業互聯網的內涵用于界定工業互聯網的范疇和特征，明確工業互聯網總體目標，是研究工業互聯網的基礎和出發點。工業互聯網是互聯網和新一代信息技術與工業系統全方位深度融合所形成的產業和應用生態，是工業智能化發展的關鍵綜合信息基礎設施。其本質是以機器、原材料、控制系統、信息系統、產品以及人之間的網絡互聯為基礎，通過對工業數據的全面深度感知、實時傳輸交換、快速計算處理和高級建模分析，實現智能控制、運營優化和生產組織方式變革。工業互聯網只要從三個方面來理解：網絡，平臺，安全。網絡是基礎，平臺是核心，安全是保障。因此，在網絡和安全保障的前提之下，平臺的搭建和完善尤為重要。工業互聯網平臺的定義工業互聯網平臺本質上是一個工業知識標準化生產、模塊化封裝的自動化流水線，是一個工業操作系統，將變革人類知識沉淀、傳播、復用和價值創造范式，成為新工業革命的關鍵基礎設施、工業全要素鏈接的樞紐和工業資源配置的核心，在工業互聯網體系架構中具有至關重要的地位。工業互聯網平臺是面向制造業數字化、網絡化、智能化需求，構建基于海量數據的采集、匯聚、分析和服務體系，支撐制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置的開放式工業云平臺。工業互聯網平臺事關國家未來10-15年工業操作系統主導權之爭，事關一個國家制造業競爭優勢的確立、鞏固和強化。三．平臺的定位是傳統工業云平臺的迭代升級從工業云平臺到工業互聯網平臺演進包括成本驅動導向、集成應用導向、能力交易導向、創新引領導向、生態構建導向五個階段，工業互聯網平臺在傳統工業云平臺的軟件工具共享、業務系統集成基礎上，疊加了制造能力開放、知識經驗復用與開發者集聚的功能，大幅提升工業知識生產、傳播、利用效率、形成海量開放APP應用與工業用戶之間相互促進、雙向迭代的生態體系。是新工業體系的“操作系統”工業互聯網的興起與發展將打破原有封閉、隔離又固化的工業系統，扁平、靈活而高效的組織架構將成為新工業體系的基本形態。工業互聯網平臺依托高效的設備集成模塊、強大的數據處理引擎、開放的開發環境工具、組件化的工業知識微服務，向下對接海量工業裝備、儀器、產品，向上支撐工業智能化應用的快速開發與部署，發揮著類似于微軟Windows、谷歌Android系統和蘋果IOS系統的重要作用，支撐構建了基于軟件定義的高度靈活與智能的工業體系。是資源集聚共享的有效載體工業互聯網平臺將信息流、資金流、人才創意、制造工具和制造能力在云端匯聚，將工業企業、信息通信企業、互聯網企業、第三方開發者等主體在云端集聚，將數據科學、工業科學、管理科學、信息科學、計算機科學在云端融合，推動資源、主體、知識集聚共享，形成社會化的協同生產方式和組織模式。是打造制造企業競爭新優勢的關鍵抓手工業互聯網平臺企業圍繞“智能機器+云平臺+工業APP”功能架構，整合“平臺提供商+應用開發者+海量用戶”等生態資源，搶占工業數據入口主導權、培育海量開發者、提升用戶粘性，不斷建立、鞏固和強化以平臺為載體、以數據為驅動的工業智能化新優勢，搶占新工業革命的制高點。四．平臺產業發展情況當前，全球工業互聯網正加速深化發展，工業互聯網平臺作為工業互聯網落地實施與生態構建的關鍵載體，正成為全球產業界布局重點。是裝備制造和自動化企業，發揮工業制造技術、產品、經驗和數據積累優勢，構建工業互聯網平臺，如GE、西門子等。二是生產制造企業，將自身數字化轉型經驗以平臺為載體對外提供服務，如航天科工、海爾等。三是工業軟件企業，借助平臺的數據匯聚與處理能力提升軟件性能拓展服務邊界，如SAP、用友等。四是信息通信技術企業，發揮ICT技術優勢將已有平臺制造領域延伸，如IBM、華為等。此外，平臺之間相互合作不斷深化，通過強強聯合加速產業生態布局。整體上，工業互聯網平臺尚處于發展初期，相關的技術標準和管理規范尚未建立，各種平臺獨立發展，平臺與設備、智能產品等互聯協議多且缺乏統一標準，數據轉換與互認標準基本空白，對平臺運行、平臺資源、平臺服務缺少規范化管理。為避免碎片化發展，規范平臺研發、建設、運行和服務，引導產業健康發展，亟需加快工業互聯網平臺相關標準制定，并協同推進標準的國際化。五．標準體系建設的思路及原則總體思路抓住新一輪科技革命和產業變革契機，緊密結合我國工業互聯網平臺發展及標準化需求，按照“統籌規劃、需求牽引、持續迭代、兼容并蓄”的原則，建立統一、綜合、開放的工業互聯網平臺標準體系，明確工業互聯網平臺重點標準化領域和方向，協同推進國際標準制定，為我國工業互聯網平臺有序、快速發展提供支撐和保障。基本原則1）統籌規劃加強工業互聯網平臺標準體系框架設計及標準化工作的組織實施，明確重點標準化領域和方向，有效指導工業互聯網平臺國家標準、行業標準、團體標準等相關標準工作。2）需求牽引堅持以應用需求為牽引，強化標準的先進性、適用性和有效性，結合產業共性需求規劃部署階段性推進重點，強化基礎共性、產業亟需標準研制。3）持續迭代適應工業互聯網平臺發展發展和競爭需求，采用邊部署實施、邊創新發展、邊完善管理的總體思路，協同推進標準研制，持續完善標準體系。4）兼容并蓄加強我國工業互聯網平臺技術創新成果向國際標準的轉化，充分借鑒國際工業互聯網平臺技術和標準化成果，協同推動國內國際標準研制。六．標準體系框架結合《工業互聯網平臺白皮書（2017）》給出的工業互聯網平臺功能架構，工業互聯網平臺的標準體系包括總體標準、平臺共性支撐標準、應用服務標準三大類標準。1.總體標準總體標準主要規范工業互聯網平臺的總體性、通用性、指導性標準，包括術語定義、需求標準、架構標準、測試評估標準、服務管理標準、安全防護標準等。（1）術語定義標準用于統一工業互聯網平臺主要概念認識，為其他工業互聯網平臺相關標準中的術語定義提供依據和支撐。（2）需求標準基于工業互聯網平臺應用場景收集，提取工業互聯網平臺功能、性能、服務等需求，以指導平臺架構設計。（3）架構標準用以明確和界定工業互聯網平臺的范疇、各部分的層級關系和內在聯系，包括工業互聯網平臺通用分層模型、總體架構、核心功能、不同層級和核心功能之間的關系，以及工業互聯網平臺共性能力要求等。（4）測試與評估標準用于針對工業互聯網平臺技術、產品的測試進行規范，用于對平臺的運行部署和服務提供開展評估，包括測試方法、可信服務評估評測、應用成熟度評估評測等。（5）服務管理標準用于規范工業互聯網平臺建設及運行、工業互聯網平臺企業服務行為，包括工業互聯網平臺運行管理、服務管理等方面標準，以及針對企業的管理機制。（6）安全防護標準主要規范工業互聯網平臺的安全防護要求，包括工業數據安全、工業云安全、工業應用安全、平臺安全管理等標準。其中：--工業數據安全標準用于規范工業互聯網平臺承載的數據相關的安全要求，包括工業互聯網平臺數據采集、傳輸、存儲、使用過程的安全要求，保障數據全生命周期的機密性和完整性。--工業云安全標準用于規范支撐工業互聯網平臺的工業云基礎設施的安全要求，包括工業云的虛擬化安全、API接口安全、計算及存儲資源安全等。--工業應用安全標準用于規范工業互聯網平臺智能應用層智能化生產、網絡化協同、個性化定制、服務化延伸等應用服務安全，包括支撐各種應用的軟件、APP、Web安全等。--平臺安全管理標準用于規范工業互聯網平臺相關的安全管理及服務要求，包括風險管理、責任管理、資產管理、運維管理、供應鏈管理、風險評估、安全評測、應急響應等相關要求。共性支撐標準平臺共性支撐標準主要規范工業互聯網平臺的關鍵共性支撐技術。包括平臺邊緣連接標準、平臺云資源標準、平臺數據標準、平臺管理服務標準、平臺互聯標準等。其中：（1）平臺邊緣計算標準主要規范邊緣計算相關的需求、架構、邊緣節點、接口等標準。（2）平臺云資源標準主要規范工業互聯網平臺云基礎設施相關技術，包括虛擬化的計算、存儲和網絡資源，以及基礎框架、存儲框架、計算框架、消息系統等標準。（3）平臺管理服務標準主要規范工業互聯網平臺自身管理服務相關的標準，包括開放接口標準、平臺數據標準、開發工具與環境標準、微服務組件標準等。--開放接口標準主要規范工業互聯網平臺在對用戶提供服務時的開放接口能力，包括開發工具API、微服務調用API等。--平臺數據標準主要規范工業數據交換標準、工業數據分析標準、工業數據管理標準、工業數據建模標準、工業大數據服務標準等。--開發工具與環境標準主要規范工業互聯網平臺開發公共服務能力，包括：應用開發工具標準、建模工具標準、開發運行支撐環境標準、服務調用與管理標準等。（4）平臺互聯標準主要規范不同類型或者不同領域平臺間共享合作所需要的標準包括互通架構、互通接口等標準，其中：--互通架構標準主要規范不同平臺之間對接的模式等要求，包括組網模式、結算模式、接口要求、服務質量等。--互通接口標準主要規范不同工業互聯網平臺之間的數據接口、應用接口等。應用服務標準主要規范涉及工業企業運行涉及的生產、管理、服務等環節的關鍵應用服務，如：研發設計、生產制造、供應鏈和物流、產品運維等，包括服務功能、接口、配置等要求。以及面向垂直行業圍繞產業鏈上下游協作，新型的應用服務，如，設備狀態分析，供應鏈分析等，包括服務功能、接口、配置等要求。七．標準化存在的問題和挑戰當前，工業互聯網平臺尚處于發展初期，工業互聯網平臺標準缺失，同時人工智能、邊緣計算、微服務等新技術新理念不斷引用，跨界融合與全球競爭正在加劇，對工業互聯網平臺標準化提出了很多新的挑戰。（1）工業互聯網平臺標準亟需加快研制。從全球來看，工業互聯網平臺憑借其對數據、服務、用戶等各種資源的匯聚作用，成為產業界關注的焦點，制造企業、互聯網企業和傳統信息通信企業紛紛推出各自的工業互聯網平臺產品，業界尚未形成公認的工業互聯網平臺標準，面向工業需求的平臺的功能、接口、數據管理與服務、性能、安全可信等方面的要求尚不明確。（2）工業互聯網平臺標準化工作機制有待創新。工業互聯網平臺是互聯網資源與工業系統資源對接的樞紐，是IT技術與OT技術跨界融合的關鍵基礎設施，其技術標準研制需要垂直行業領域、ICT領域、工業領域專家協作開展，并加速迭代創新。亟需針對工業互聯網平臺發展和競爭需求，探索加快標準化研制的工作機制和研制通道。（3）全球工業互聯網平臺相關標準競爭加劇。圍繞平臺相關的接口協議、數據互認等標準，正在成為全球標準化布局的重點，人工智能、邊緣計算等創新領域全球標準化布局加劇，開源理念正在向工業互聯網平臺延伸。我國亟需圍繞工業互聯網平臺相關的技術標準，加緊戰略布局，加快標準化進程，協同推進國內國際標準研制。八．標準化工作推進措施工業互聯網平臺標準化是規范發展、提升融合發展水平的重要抓手，現階段工業互聯網平臺處于發展初期的重要歷史機遇，應充分發揮標準化作用，做好對工業互聯網平臺技術、產品的引導，規范運營管理，深度參與國際標準化。（1）推動產業協作開展工業互聯網平臺標準研制。面向工業互聯網平臺標準化需求，促進產業鏈條上下游聯合、跨界聯合、產學研用聯合，推動總體性標準、共性支撐標準、應用服務標準研制，突破數據采集、工業大數據、開放接口等共性技術標準，以及模型庫、算法庫、微服務等關鍵能力部件的調用、集成等標準化問題，為開發平臺應用的多方參與者快速有效開展業務提供支撐。（2）探索工業互聯網平臺標準制定的新模式。響應國家《深化標準化工作改革方案》的倡議，充分發揮產業聯盟等組織在標準制定方面速度快、市場需求響應及時、標準推廣高效等優勢，加快在工業互聯網平臺關鍵技術標準方面的制定工作，并積極探索標準向國際行標的轉化機制。（3）推進工業互聯網平臺標準驗證和標準推廣。加強工業互聯網平臺標準試驗驗證工作，推進工業互聯網平臺技術標準、產品、系統和應用的驗證環境建設，推廣工業互聯網平臺公共評估工作，為技術、標準、平臺產品和應用的研發、測試和運行提供試驗支撐環境，加快工業互聯網平臺相關技術標準及產品的推廣應用。（4）積極參與國際標準研制。積極推動我國科研院所、工業互聯網平臺建設運營企業、智能設備研發企業等工業互聯網平臺生