摘要：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是智能制造發(fā)展的幕后推手，那么工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的技術難點都有什么?我們又應該將技術發(fā)展著眼點落在哪些方面?本文首先簡要闡述了我國大力發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的原因，其次深入分析了目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域技術難點以及深入研究要點。

　　我國政府大力支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

　　2016年，工信部、財政部聯(lián)合發(fā)布智能制造發(fā)展規(guī)劃，明確了“十三五”期間我國智能制造發(fā)展的指導思想。2017年，國務院印發(fā)了《國務院關于深化“互聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)金制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見》，指出要部署深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展和加快制造強國建設。2018年，工信部推出《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設及推廣工程實施指南》，此舉給企業(yè)帶來大量的發(fā)展機會，特別是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設、工業(yè)云、工業(yè)APP以及工業(yè)大數(shù)據(jù)等領域。在此大背景下，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)發(fā)展迅速。　

　　圖1

　　我國為何大力發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

　　依托融合新興工業(yè)技術重要載體的互聯(lián)網(wǎng)，第四次工業(yè)革命正在以空前的速度、深度和廣度席卷全球。無論是德國的“工業(yè)4.0”、美國的“再工業(yè)化”、還是“中國制造2025”，核心都是將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略著力點。我國有著世界上最大的工業(yè)體系，但競爭能力與美、德等發(fā)達國家存在一定差距，這意味著中國工業(yè)體系有著巨大的轉型升級潛能和需求。但是目前我國擁有全球最大的信息通信技術產業(yè)體系，不少領域已具備較高的發(fā)展水平。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)把二者融合，促進雙方協(xié)同創(chuàng)新，是我國實現(xiàn)制造強國的重大突破口。然而，目前的傳統(tǒng)網(wǎng)絡無法滿足工業(yè)需求。因此，對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進行深入的探討和研究勢在必行。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與應用面臨的挑戰(zhàn)

　　智能制造通過對局部物理生產狀態(tài)進行實時可靠的檢測與控制，實現(xiàn)大規(guī)模生產實體控制和全局優(yōu)化生產、資源的協(xié)調分配與動態(tài)組織以及信息空間與物理空間的高度集成和動態(tài)連接。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是信息空間與物理空間融合和統(tǒng)一的基礎，通過各類具備信息感知、計算和決策控制能力的異構物理實體、計算實體等通過復雜網(wǎng)絡實現(xiàn)交互和協(xié)作，實現(xiàn)各類制造信息的高效流動與整合，從而有效提高制造系統(tǒng)的效益。與傳統(tǒng)的信息網(wǎng)絡不同，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一個規(guī)模巨大、開放、異構和物理分散的分布式系統(tǒng)，現(xiàn)有網(wǎng)絡的體系架構已難以滿足其應用需求。從技術發(fā)展以及落地的角度，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)面臨以下臨挑戰(zhàn)：(1) 如何實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中大量異構節(jié)點實時可靠的互聯(lián)互通?(2) 如何在復雜多變的工業(yè)環(huán)境中保證工業(yè)網(wǎng)絡安全?(3)如何解決中小企業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用問題?

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展的著眼點

　　筆者就以上提出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)面臨的諸多挑戰(zhàn)，提出了以下四個發(fā)展要點：

　　(1)建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系架構。智能工廠在建設過程中會使用到多個智能設備提供商提供的智能設備，這些設備大部分缺乏統(tǒng)一的智能設備通訊協(xié)議標準，智能工廠需要通過對接大量不同通訊協(xié)議來對不同類別的智能設備做管理控制，這將給智能工廠和設備提供商雙方造成較大的開發(fā)成本浪費，且不利于日后的升級維護。因此，需要定義智能工廠建設中的聯(lián)網(wǎng)設備和信息子系統(tǒng)集成需要遵循的統(tǒng)一通信鏈路、協(xié)議和編碼標準，協(xié)議從通訊、數(shù)據(jù)交互、業(yè)務邏輯、程序模塊、報文協(xié)議等角度引導設備接入物聯(lián)網(wǎng)信息交換平臺。

　　(2)復雜生產環(huán)境下的安全信息感知技術。由于感知系統(tǒng)本身故障及感知系統(tǒng)本身故障及可能出現(xiàn)的突發(fā)事件，會導致信息物理系統(tǒng)所獲取的傳感數(shù)據(jù)具有較大的隨機性和不確定性。因此，數(shù)據(jù)的安全可信是信息物理系統(tǒng)面臨的關鍵點之一。應建立復雜生產環(huán)境下文件的安全信息感知技術，和感知數(shù)據(jù)可信性分析框架，設計數(shù)據(jù)可信性推理機制，有效提升信息感知的安全性。

　　(3)實時可靠接入與傳輸技術。需要深入研究面向復雜工業(yè)環(huán)境的低時延接入技術，克服動態(tài)不確定環(huán)境的負面影響;同時，針對廣域覆蓋、海量連接的典型智能制造應用需求，探索高可靠、低時延、低功耗的無線傳輸新技術，確保物理系統(tǒng)與信息系統(tǒng)、異構信息系統(tǒng)內部的高效、可靠信息共享與交互。

　　(4)建立面向中小企業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構。中小企業(yè)受限于資金、人力等限制，不能簡單復制和模仿大型企業(yè)信息化建設的模型。因此，我們必須建立適合中小企業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，使得中小企業(yè)可以快速、靈活、便捷的根據(jù)實際情況靈活應用，實現(xiàn)中小企業(yè)的生產革新。

　　結語

　　由于智能制造需求和信息通信技術之間的高度契合，工業(yè)物理設備互聯(lián)互通、協(xié)同調度已成為大勢所趨。現(xiàn)有的網(wǎng)絡標準體系架構、信息傳輸處理技術、以及安全感知已經(jīng)無法滿足復雜工廠環(huán)境的應用需求。因此，我們應著眼提出新型面向智能制造的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)理論基礎來實現(xiàn)產業(yè)的發(fā)展。同時，我們也應考慮我國中小企業(yè)的需求，研發(fā)低成本的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，適應各類企業(yè)實際應用。