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(shù)難點(diǎn)都有什么?我們又應(yīng)該將技術(shù)發(fā)展著眼點(diǎn)落在哪些方面?本文首先簡(jiǎn)要闡述了我國(guó)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(lǐng)域技術(shù)難點(diǎn)以及深入研究要點(diǎn)。

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

　　2016年，工信部、財(cái)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(guó)智能制造發(fā)展的指導(dǎo)思想。2017年，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《國(guó)務(wù)院關(guān)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(dǎo)意見(jiàn)》，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(qiáng)國(guó)建設(shè)。2018年，工信部推出《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)及推廣工程實(shí)施指南》，此舉給企業(yè)帶來(lái)大量的發(fā)展機(jī)會(huì)，特別是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)、工業(yè)云、工業(yè)APP以及工業(yè)大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域。在此大背景下，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)發(fā)展迅速。　

　　圖1

　　我國(guó)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(shù)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(wú)論是德國(guó)的“工業(yè)4.0”、美國(guó)的“再工業(yè)化”、還是“中國(guó)制造2025”，核心都是將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略著力點(diǎn)。我國(guó)有著世界上最大的工業(yè)體系，但競(jìng)爭(zhēng)能力與美、德等發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定差距，這意味著中國(guó)工業(yè)體系有著巨大的轉(zhuǎn)型升級(jí)潛能和需求。但是目前我國(guó)擁有全球最大的信息通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系，不少領(lǐng)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(jìn)雙方協(xié)同創(chuàng)新，是我國(guó)實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的重大突破口。然而，目前的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法滿足工業(yè)需求。因此，對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行深入的探討和研究勢(shì)在必行。

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

　　智能制造通過(guò)對(duì)局部物理生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)可靠的檢測(cè)與控制，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)實(shí)體控制和全局優(yōu)化生產(chǎn)、資源的協(xié)調(diào)分配與動(dòng)態(tài)組織以及信息空間與物理空間的高度集成和動(dòng)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(chǔ)，通過(guò)各類具備信息感知、計(jì)算和決策控制能力的異構(gòu)物理實(shí)體、計(jì)算實(shí)體等通過(guò)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)交互和協(xié)作，實(shí)現(xiàn)各類制造信息的高效流動(dòng)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(luò)不同，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)規(guī)模巨大、開(kāi)放、異構(gòu)和物理分散的分布式系統(tǒng)，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的體系架構(gòu)已難以滿足其應(yīng)用需求。從技術(shù)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(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中大量異構(gòu)節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)可靠的互聯(lián)互通?(2) 如何在復(fù)雜多變的工業(yè)環(huán)境中保證工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全?(3)如何解決中小企業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用問(wèn)題?

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的著眼點(diǎn)

　　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(gè)發(fā)展要點(diǎn)：

　　(1)建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)。智能工廠在建設(shè)過(guò)程中會(huì)使用到多個(gè)智能設(shè)備提供商提供的智能設(shè)備，這些設(shè)備大部分缺乏統(tǒng)一的智能設(shè)備通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，智能工廠需要通過(guò)對(duì)接大量不同通訊協(xié)議來(lái)對(duì)不同類別的智能設(shè)備做管理控制，這將給智能工廠和設(shè)備提供商雙方造成較大的開(kāi)發(fā)成本浪費(fèi)，且不利于日后的升級(jí)維護(hù)。因此，需要定義智能工廠建設(shè)中的聯(lián)網(wǎng)設(shè)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(biāo)準(zhǔn)，協(xié)議從通訊、數(shù)據(jù)交互、業(yè)務(wù)邏輯、程序模塊、報(bào)文協(xié)議等角度引導(dǎo)設(shè)備接入物聯(lián)網(wǎng)信息交換平臺(tái)。

　　(2)復(fù)雜生產(chǎn)環(huán)境下的安全信息感知技術(shù)。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(huì)導(dǎo)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(jī)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(guān)鍵點(diǎn)之一。應(yīng)建立復(fù)雜生產(chǎn)環(huán)境下文件的安全信息感知技術(shù)，和感知數(shù)據(jù)可信性分析框架，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可信性推理機(jī)制，有效提升信息感知的安全性。

　　(3)實(shí)時(shí)可靠接入與傳輸技術(shù)。需要深入研究面向復(fù)雜工業(yè)環(huán)境的低時(shí)延接入技術(shù)，克服動(dòng)態(tài)不確定環(huán)境的負(fù)面影響;同時(shí)，針對(duì)廣域覆蓋、海量連接的典型智能制造應(yīng)用需求，探索高可靠、低時(shí)延、低功耗的無(wú)線傳輸新技術(shù)，確保物理系統(tǒng)與信息系統(tǒng)、異構(gòu)信息系統(tǒng)內(nèi)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(gòu)。中小企業(yè)受限于資金、人力等限制，不能簡(jiǎn)單復(fù)制和模仿大型企業(yè)信息化建設(shè)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(tái)，使得中小企業(yè)可以快速、靈活、便捷的根據(jù)實(shí)際情況靈活應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)中小企業(yè)的生產(chǎn)革新。

　　結(jié)語(yǔ)

　　由于智能制造需求和信息通信技術(shù)之間的高度契合，工業(yè)物理設(shè)備互聯(lián)互通、協(xié)同調(diào)度已成為大勢(shì)所趨。現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)、信息傳輸處理技術(shù)、以及安全感知已經(jīng)無(wú)法滿足復(fù)雜工廠環(huán)境的應(yīng)用需求。因此，我們應(yīng)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(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，我們也應(yīng)考慮我國(guó)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(tái)，適應(yīng)各類企業(yè)實(shí)際應(yīng)用。