一,、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)定義

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GE公司對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的定義

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（Industry Internet of Things/Industry Internet），是由美國通用電氣公司（GE）在2012年提出的一個概念,。根據(jù)GE的定義,，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)指的是將智能機器、高等分析以及企業(yè)的員工有機的組織起來的一個網(wǎng)絡,。通過將多維度的設備用通訊技術進行連接,，可以創(chuàng)造一個能夠監(jiān)測、收集,、交換,、分析并最終擁有全新的新洞察力的系統(tǒng)。這些洞察將幫助商業(yè)更聰明,、更快地成長,。

GE預測,，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場的潛力遠遠超過消費者物聯(lián)網(wǎng)市場,，因為各行各業(yè)的公司都有可能從軟件和數(shù)據(jù)分析中獲得各種益處。到2020年,，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)值可達2250億美元,。GE認為，通過將機器對機器通訊,、工業(yè)大數(shù)據(jù)分析,、網(wǎng)絡安全、人機交互,、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)結合,，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以將生產(chǎn)率提升到前所未有的高度。因此,，能源公司,、石化公司、制造業(yè)公司,、醫(yī)藥公司,、航空公司都將進行大規(guī)模地運營升級，并最終在財務報表上有積極表現(xiàn),。

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我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（AII）對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的定義

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟是在我國工業(yè)與信息化部指導下成立的,。根據(jù)其發(fā)布的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構》，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)和新一代信息技術與工業(yè)系統(tǒng)全方位深度融合所形成的產(chǎn)業(yè)和應用生態(tài),，是工業(yè)智能化發(fā)展的關鍵綜合信息基礎設施,。

AII認為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質是以機器,、原材料,、控制系統(tǒng),、信息系統(tǒng)、產(chǎn)品及人的網(wǎng)絡互連為基礎,，通過對工業(yè)數(shù)據(jù)的深度感知,，實時傳輸交換，快速計算處理及高級建模分析,，實現(xiàn)智能控制,、運營優(yōu)化和生產(chǎn)組織方式的變革。

AII將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務需求從工業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)兩個視角進行分析,。從工業(yè)視角看,，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要表現(xiàn)為生產(chǎn)系統(tǒng)到商業(yè)系統(tǒng)的智能化；從互聯(lián)網(wǎng)視角看,，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要表現(xiàn)為商業(yè)系統(tǒng)變革牽引生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化,。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重點在“網(wǎng)絡”+“數(shù)據(jù)”+“安全”。其中,，網(wǎng)絡是基礎,，數(shù)據(jù)是核心，安全是保障,。AII視網(wǎng)絡為工業(yè)系統(tǒng)互聯(lián)和工業(yè)數(shù)據(jù)交換的支撐基礎,，視數(shù)據(jù)為工業(yè)智能化的核心驅動，視安全為網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)在工業(yè)中應用安全的安全保障,。AII認為,，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)與安全將構建工業(yè)智能化發(fā)展的三大閉環(huán)：

1,、面向機器設備運行優(yōu)化的閉環(huán),；

2、面向生產(chǎn)運營優(yōu)化的閉環(huán),；

3,、面向企業(yè)協(xié)同、用戶交互與產(chǎn)品服務優(yōu)化的閉環(huán),。

圖1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構

AII認為,，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將使得工業(yè)大數(shù)據(jù)得到廣泛應用，并在狀態(tài)描述,、診斷分析,、預測預警、輔助決策方面發(fā)揮較大作用,，并在智能化生產(chǎn),、網(wǎng)絡化協(xié)同、個性化定制和服務化延伸等場景下發(fā)揮核心作用,。

現(xiàn)階段,，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大部分還處于以“設備物聯(lián)+分析”或“業(yè)務系統(tǒng)互聯(lián)+分析”的初級應用階段,。未來將向深層次演進，在物聯(lián)和平臺全互通的基礎上實現(xiàn)復雜的分析和優(yōu)化,，從而不斷推動企業(yè)管理流程,、組織和商業(yè)模式的創(chuàng)新。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的最終愿景是具備全社會資源承載與協(xié)同的能力,，重組全產(chǎn)業(yè)主體和全局性要素,，推動生產(chǎn)方式和組織架構變革。

未來,，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將推動從生產(chǎn)過程,、企業(yè)管理到產(chǎn)業(yè)統(tǒng)籌和產(chǎn)品管理四個范疇的應用場景：首先，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺最直接地能對生產(chǎn)過程進行優(yōu)化,，通過采集和匯聚設備運行,、工藝參數(shù)、質量檢測,、物料配送和進度管理等生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù),，通過分析和反饋來知道制造工藝、生產(chǎn)流程,、質量控制,、設備維護和能耗管理等具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)的優(yōu)化。另外,，從企業(yè)運營管理角度，借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可打通生產(chǎn)現(xiàn)場,、企業(yè)管理和供應鏈數(shù)據(jù),，提升決策效率以實現(xiàn)更精準和透明的企業(yè)管理，包括供應鏈優(yōu)化,、生產(chǎn)管控一體化,、企業(yè)決策等場景。更進一步,，跨企業(yè)的協(xié)同將有望實現(xiàn),，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可在制造企業(yè)與外部需求、創(chuàng)新資源,、互補生產(chǎn)能力上全面對接,，推動包括設計、制造,、供應和服務等一整套環(huán)節(jié)協(xié)同優(yōu)化,。其具體場景包括協(xié)同制造、制造能力交易與個性定制等,。

從產(chǎn)品角度看,，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也可以將產(chǎn)品設計,、生產(chǎn)、運行和服務數(shù)據(jù)全面集成,，在設計環(huán)節(jié)就實現(xiàn)可制造性預測,，在使用環(huán)節(jié)實現(xiàn)高效管理，并通過生產(chǎn)與使用數(shù)據(jù)的反饋改進產(chǎn)品設計,。具體場景包括產(chǎn)品溯源,、產(chǎn)品和裝備遠程維護、產(chǎn)品設計反饋優(yōu)化等,。

圖2. 未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)演化的主要場景

二,、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈分析

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工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈介紹工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈介紹

從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈層次來看，可以區(qū)分為三個從層次：

圖3 .工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈層次分析

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技術基礎設施：通信與傳感控制設備需求是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎條件

為工業(yè)機器提供傳感和控制設備是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的第一步,。傳感和控制設備的普及是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)崛起的基礎條件,，如下幾個因素其在工業(yè)機器主導的經(jīng)濟下合理地加以普及，并使機器和機器的交互更加智能化,。

圖4. 通信,、傳感和控制設備在工業(yè)中具備了大規(guī)模應用的條件

工業(yè)傳感器：作為工業(yè)自動監(jiān)測和自動控制的首要環(huán)節(jié)，將成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中最重要的一環(huán),。因此,，廉價而高效的傳感器及相關應用將是實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心基礎。

通信設備及網(wǎng)絡：從通信角度而言,，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將以通信技術為通道,，通過物聯(lián)網(wǎng)的方式進行連接，并上升至云計算與大數(shù)據(jù),。在這其中,，通信技術、連接物聯(lián)網(wǎng)所需的硬件設備,、云計算能力,、大數(shù)據(jù)采集和分析能力等將是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中極為為重要的部分。而通信技術將是這一切的基礎保障,。

圖5 .工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字循環(huán)

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工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)運營平臺：大數(shù)據(jù)云計算推動工業(yè)企業(yè)管理運營和決策的優(yōu)化

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)運營平臺包括各種傳統(tǒng)的網(wǎng)絡系統(tǒng)所構建的平臺,，廣義的定義包括部署在機組和網(wǎng)絡中并廣泛結合的工業(yè)傳感和控制數(shù)據(jù)以及軟件。隨著越來越多的機器和設備加入了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),，可以實現(xiàn)跨越整個機組和網(wǎng)絡的傳感和控制設備的協(xié)同效應,。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)運營平臺的實現(xiàn)將傳統(tǒng)的分布式工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系變?yōu)榧惺襟w系，同時通過智能的平臺部署來有效地整合和管理這些廣泛不熟的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點,。久而久之,，不斷擴大的平臺使得整個機器組合加速學習，并將有助于企業(yè)做出最優(yōu)決策,。

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行業(yè)智能化應用與創(chuàng)新：人工智能帶來的未來工業(yè)的必然趨勢

當從智能設備和系統(tǒng)收集到了足夠的信息來促進數(shù)據(jù)驅動型學習的時候,，人工智能就發(fā)生作用了,。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的這一要素對于應對越來越復雜且互聯(lián)的機器、設備,、機組和網(wǎng)絡來說十分必要,。考慮到可以大范圍檢測網(wǎng)絡的設備或機組,，運營商需要迅速做出成千上萬的決定來保持系統(tǒng)的最佳性能,。通過人為控制并逐步人工智能化的系統(tǒng)執(zhí)行命令，可以將復雜性的挑戰(zhàn)轉移到數(shù)字系統(tǒng)從而克服這一復雜性,。

這些功能將促進個人能力和組織能力的提升并快速提高工作效率,。實現(xiàn)人工智能決策是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的長期遠景。它作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎是設備與系統(tǒng)以及知識相互匯集的頂點,。這一設想,，如果可以實現(xiàn)的話，那么將提高潛在的生產(chǎn)率,，同時降低成本,，規(guī)模堪比工業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)革命,。面對大量的傳感器以及通信模塊在網(wǎng)絡智能化中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù),，我們只有借助于人工智能技術。

三,、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造

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工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造的關系

智能制造是基于物聯(lián)網(wǎng),、互聯(lián)網(wǎng)、云計算,、大數(shù)據(jù)等新一代IT技術,，貫穿工業(yè)設計、生產(chǎn),、管理、服務等制造活動環(huán)節(jié),，具備深度信息自我感知,、智能優(yōu)化自我決策、精準控制自我執(zhí)行等功能的先進制造過程,、系統(tǒng)和模式的總稱,。智能制造的基本特征包括：以智能工廠作為載體、以生產(chǎn)關鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心,、以端到端數(shù)據(jù)流為基礎,、以全面深度互聯(lián)為支撐。

兩者的關系：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是智能制造的關鍵基礎,。智能制造的最終實現(xiàn)主要依靠兩個基礎：工業(yè)制造技術和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是充分發(fā)揮工業(yè)裝備,、工藝和材料潛能，挺高生產(chǎn)效率,、優(yōu)化資源配置效率,、創(chuàng)造差異化產(chǎn)品和實現(xiàn)服務增值的關鍵。

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工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)支撐制造業(yè)全流程智能化

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)支撐制造業(yè)全流程智能化,。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用于企業(yè)生產(chǎn),，將帶來四個方面的變革：

1、智能化生產(chǎn),，基于海量數(shù)據(jù)的建模分析,，形成智能決策和動態(tài)優(yōu)化，顯著提升生產(chǎn)效率,，降低生產(chǎn)成本,；

2、網(wǎng)絡化協(xié)同,，借助網(wǎng)絡整合分布于全球的設計,、生產(chǎn)、供應鏈和銷售資源,，形成眾包眾創(chuàng),、協(xié)同制造等新模式，大幅度降低開發(fā)成本,，縮短產(chǎn)品上市周期,；

3、個性化定制,，基于互聯(lián)網(wǎng)用戶個性化需求,，通過靈活組織設計，制造資源和生產(chǎn)流程實現(xiàn)低成本,、大規(guī)模定制,；

4、服務化轉型,，通過對產(chǎn)品運行的實時監(jiān)測,，提供遠程維護故障預測、性能改進等一系列服務,，實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)服務化轉型,。

圖6. 互聯(lián)網(wǎng)視角下的智能制造