知己知彼 我国工业互联网发展全解析

作为工业互联网的独立单元，工业控制系统在工业互联网发展中起着决定性作用，如果工业控制系统没有向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展，我国工业互联网发展将无从谈起；如果不能实现大规模互联感知，工业控制系统将无网可连，工业互联网将无从发展；如果没有大数据分析，没有云计算存储，工业互联网产生的大规模海量数据将毫无价值，网络应用层的业务将无法优化，工业互联网的发展模式必将单一。本文回顾工业互联网的发展历程，指出发展工业互联网在政策、产业、共赢模式及信息安全方面面临的问题与挑战，并结合我国实际，提出保障我国工业互联网安全发展的对策建议。 
一、工业互联网简介 

自2012年美国通用电气公司（GE）发布《工业互联网：打破智慧与机器的边界》1以来，在掀起了工业互联网的热潮。GE并没有明确地提出工业互联网的概念，但从其对工业互联网的阐述中可以看出：工业互联网是开放、化的网络，通过将人、数据、智能资产和设备连接起来，并结合软件和大数据分析等技术，达到提高生产力和工作效率、降低成本、减少资源使用的目标，从而促进新一轮的工业革命。在我国，无论是IT界还是工业界，无论是学术界还是产业界，都对工业互联网产生*的关注。GE提出的工业互联网，国内外发展现状如何，存在哪些方面的问题与挑战，结合我国实际国情，需要提前进行怎样的规划和布局，是值得研究的问题。 

二、工业互联网发展历程 

随着信息技术的飞速发展物理世界和信息世界将不断融合，通信网络作为信息技术的重要基础，已经从人到人的通信发展到人与机器以及机器与机器的通信。工业互联网并不是空降的概念，从其发展历程来看，经历了从工业控制系统、到传感网、物联网再到现在的工业互联网。普遍来讲，无论国内还是国外，工业互联网本身的研究都还处于起步阶段，但是工业控制系统、传感网络和物联网的相关研究成果比较丰富。 

（一）我国工业互联网发展历程 

我国工业控制自动化的发展，大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。目前，工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展，我国工业计算机系统行业已经形成，工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。 

随着传感技术的发展，大量的多种类传感器节点组织的传感网络逐渐形成，该网络是集计算机、通信、网络、智能计算、传感器、嵌入式系统、微电子等多个信息技术于一体，旨在实现对物理世界的动态智能和协同感知。2009年在无锡成立国家传感信息中心，标志着我国对传感技术尤其是微型传感器发展的高度关注。随后传感器网络标准工作组成立，开启了传感网标准的研究，试图在标准制定中争得话语权。《国家中*科学与技术发展规划（2006—2020年）》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入重点研究领域，为我国传感网络的发展提供良好的政策环境。 

传感网络的发展为物联网底层的互联网络奠定了良好的基础。随着IBM“智慧地球”的提出，我国提出“感知中国”，意味着关注焦点从传感网络转移到了物联网。2009年，时任总理*在首都科技界发表的《让科技中国可持续发展》讲话中，明确表示：“要着力突破传感网、物联网关键技术，及早部署后IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的‘发动机’。”随着首颗物联网核心芯片——“唐芯一号”的研制成功，一些发达省市将物联网列为重点培育和发展的新兴产业，如广东的“南方物联网”，北京的“中国物联网产业中心”，上海投资8亿元攻克物联网核心技术并在世博会得到广泛应用，江苏打造无锡物联网产业创新集群，四川抢摊物联网产业建设全国*“智慧县城”等，标志着我国物联网的发展已经从技术研究到了实际应用的阶段。 

（二）国外工业互联网发展历程 

从20世纪60年代开始，西方国家就依靠技术进步（即新设备、新工艺以及计算机应用）开始对传统工业进行改造。从PLC的提出到集散系统DCS的出现，从计算机集成制造系统CIMS到现场总线技术FCS的发展，发达国家在致力于工业信息化的同时，传感网络和物联网也得到了迅猛发展。2002年4月，韩国提出e－Korea（电子韩国）战略；20串联谐振04年，日本提出“U－Japan”计划；2006年6月，新加坡公布了“智慧国2015”大蓝图；2008年年底IBM向美国政府提出“智慧地球”战略；2009年6月欧盟启动“物联网行动计划”等，都是利用各种信息技术来突破互联网的物理限制，以实现无处不在的物联网络。这些都为工业互联网的提出到实现奠定了良好的基础。 

三、工业互联网发展面临的问题与挑战 

个人计算机数量的增加，网络连接成本的下降推动了互联网的发展。如今，传感器的成本越来越低，而性能越来越高，具备了更好的数据采集和存储能力，同时，工业控制系统将能够处理大量信息的实时数据，大数据的分析工具将日趋成熟，这些都是工业互联网能够受到广泛关注、拥有良好发展前景的主要原因。同时，工业互联网也面临如下的问题和挑战： 

（一）政策环境有待建立 

以物联网为例，2009年从*到地方一系列重要指示的出台使得物联网产业获得了良好的宏观政策环境。对于工业互串联谐振联网，从概念的辨析到发展前景的预测，政府和企业都是摸着石头过河，究竟该怎样进行产业扶持，政策如何细化，政府如何做好产业引导工作，这些都需要时间来研究和探讨，不可能一蹴而就。 

（二）行业壁垒需要打破 

工业互联网应用的大部分场景和行业相关。对于某些行业，其自身信息化程度较高，采用行业私有标准的信息采集终端和应用管理平台，行业封闭性强，与外部网络的互连互通性差。而某些行业由于信息保密等原因，不愿开放内部资源，也不愿采用第三方信息系统，无法纳入到工业互联网框架。工业互联网需要各行业遵守统一的标准规范，在不串联谐振涉及行业机密和信息安全的范围内实现有效的互连互通，因此行业融合是工业互联网发展需要面临的深层次问题，这涉及企业流程改变、设备改造等诸多问题，需要逐一解决。 

（三）产业链有待完善 

目前，物联网产业链包括芯片厂商、软硬件提供商、系统集成商、网络运营商、应用服务提供商和客户等多个环节，以物联网为基础发展起来的工业互联网，串联谐振是否也包括这些环节，这些环节的界定和分工如何明晰，一些重要的环节尚未发展起来，比如工业互联网的网络设计、工业互联网统一信息平台、工业大数据服务等方面的能力还处于缺位状态。