當前，全球新一輪產業變革蓬勃興起，制造業重新成為全球經濟發展的焦點。發達國家紛紛采取重大舉措，推動制造業轉型升級。工業互聯網作為新一代信息技術與工業系統全方位深度融合的產物，是制造業轉型升級的加速器和助推器，對拉動實體經濟具有重要作用。

伴隨著當前制造業變革與數字經濟浪潮的交匯融合，云計算、物聯網、大數據等信息技術與制造技術、工業知識的集成創新不斷加劇，工業互聯網平臺應運而生。

在制造企業轉型中發揮核心支撐作用

工業互聯網平臺作為工業互聯網的三大要素之一，是新型制造系統的數字化神經中樞，是工業資源配置的核心，在制造企業轉型中發揮著如下4方面的核心支撐作用。

一是促進傳統工業云平臺的迭代升級，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。二是扮演新工業體系的“操作系統”，發揮著類似于Windows、Android和iOS系統的重要作用，支撐構建基于軟件定義的高度靈活與智能的工業體系。三是作為資源集聚共享的有效載體，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。四是打造制造企業競爭新優勢的關鍵抓手，不斷建立、鞏固和強化工業智能化新優勢。

對于企業來說，工業互聯網平臺可以實現智能化生產管理，提高生產效率，降低運營成本，實現商業模式創新，以及跨企業、跨區域、跨行業的資源和能力聚集，打造更加高效的協同設計、制造和服務體系。

工業互聯網平臺體系架構

工業互聯網平臺是面向制造業數字化、網絡化、智能化需求，構建基于海量數據采集、匯聚、分析的服務體系，支撐制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置的工業云平臺，包括邊緣、平臺（工業PaaS）、應用三大核心層級。可以認為，工業互聯網平臺是工業云平臺的延伸發展，其本質是在傳統云平臺的基礎上疊加物聯網、大數據、人工智能等新興技術，構建更精準、實時、高效的數據采集體系，建設包括存儲、集成、訪問、分析、管理功能的使能平臺，實現工業技術、經驗、知識的模型化、軟件化、復用化，以工業APP的形式為制造企業各類創新應用，最終形成資源富集、多方參與、合作共贏、協同演進的制造業生態。工業互聯網平臺的功能架構如圖1所示。

圖1 工業互聯網平臺功能架構圖

其中，第一層是邊緣，通過大范圍、深層次的數據采集，以及異構數據的協議轉換與邊緣處理，構建工業互聯網平臺的數據基礎；第二層是平臺，基于通用PaaS疊加大數據處理、工業數據分析、工業微服務等創新功能，構建可擴展的開放式云操作系統；第三層是應用，形成滿足不同行業、不同場景的工業SaaS和工業APP，形成工業互聯網平臺的最終價值。

此外，工業互聯網平臺還包括IaaS基礎設施，以及涵蓋整個工業系統的安全管理體系，這些構成了工業互聯網平臺的基礎支撐和重要保障。

工業互聯網平臺技術標準

工業互聯網平臺需要解決多類工業設備接入、多源工業數據集成、海量數據管理與處理、工業數據建模分析、工業應用創新與集成、工業知識積累迭代實現等一系列問題，涉及七大類關鍵技術，分別為數據集成和邊緣處理技術、IaaS技術、平臺使能技術、數據管理技術、應用開發和微服務技術、工業數據建模與分析技術和安全技術。

在7類技術中，通用平臺使能技術、工業數據建模與分析技術、數據集成與邊緣處理技術、應用開發和微服務技術正快速發展。在平臺層，PaaS技術、新型集成技術和容器技術正加速改變信息系統的構建和組織方式。在邊緣層，邊緣計算技術極大地拓展了平臺收集和數據管理的范圍和能力。在應用層，微服務等新型開發框架驅動工業軟件開發方式不斷變革，而工業機理與數據科學深度融合則正在引發工業應用的創新浪潮。

標準是技術和產業發展的基礎和先導，是當前搶占工業互聯網制高點和話語權的重點爭奪領域。德國、美國等發達國家紛紛在工業互聯網領域布局標準。比如，在20世紀的近40年時間里，德國每年3.3%的GDP增長中，標準的貢獻占到了0.9%，僅次于資本投入。

為加快我國工業互聯網發展，推進工業互聯網產學研用協同發展，2016年2月1日，工業、信息通信業、互聯網等領域的百余家單位共同發起成立工業互聯網產業聯盟，發布了多項研究成果，推動工業互聯網產業應用實踐取得實質性進展。

2017年7月，中國通信標準化協會成立了工業互聯網特設任務組，圍繞核心標準、技術、平臺加速開展工業互聯網標準研制工作，開展了“工業互聯網平臺通用技術要求”“工業互聯網平臺應用接口要求”等行業標準制定，目前這些行業標準正在征求意見稿階段。

工業互聯網平臺應用

2013年以來，工業互聯網平臺的理念和重要性逐漸被產業界所認識，全球各類產業主體積極布局，工業互聯網平臺已經進入全面爆發期。根據咨詢機構IoT Analytics的統計，目前全球工業互聯網平臺數量超過150個。2017年以來平臺發展步入快車道，僅我國就有數十個平臺產品發布。

支撐國家戰略實施，企業積極布局工業互聯網平臺。如中國航天科工集團公司打造了我國首個國際工業互聯網平臺，以“云制造”為核心、以“互聯網+智能制造”為主題、提供全方位綜合型生產性服務的國際工業互聯網平臺，致力于形成“資源共享、能力協同、互利共贏”的國際工業云端生態。

部分企業采用PaaS、微服務等新型架構搭建平臺，為應用開發提供更好的能力支持，在提供自身平臺服務的同時，著力打造繁榮的第三方應用創新生態。

部分消費品生產企業基于個性化定制生產模式構建工業互聯網平臺，實現用戶需求、設計資源與生產能力的全面打通。

部分企業憑借運營及數據服務能力，通過強化工業連接及工業分析構建平臺。

安全是工業互聯網的保障

在工業互聯網三大體系中，網絡是基礎，平臺是核心，安全是保障。安全是工業互聯網發展的前提和保障，只有構建覆蓋工業互聯網各防護對象、全產業鏈的安全體系，完善滿足工業需求的安全技術能力和相應管理機制，才能有效識別和抵御安全威脅，化解安全風險，進而確保工業互聯網健康有序發展。

為工業互聯網相關企業應對日益增長的安全威脅、部署安全防護措施提供指導，提升工業互聯網企業整體安全防護能力。在工信部網安局指導下，中國互聯網產業聯盟研究提出了工業互聯網安全框架（如圖2所示）。

圖2 工業互聯網安全框架

工業互聯網安全框架從防護對象、防護措施及防護管理3個視角構建。針對不同的防護對象部署相應的安全防護措施，根據實時監測結果發現網絡中存在或即將發生的安全問題并及時做出響應。同時加強防護管理，明確基于安全目標持續改進的管理方針，保障工業互聯網的持續安全。工業互聯網安全框架的3個防護視角相輔相成、互為補充，形成一個完整、動態、持續的防護體系。

發展建議

當前，全球領先企業工業互聯網平臺正處于規劃擴張的關鍵期，基于工業互聯網平臺的制造業生態是當前科技競爭高地，我們要抓住當前的發展機遇，推動我國工業互聯網平臺產業進步、應用繁榮。對此，筆者有如下建議。

一是加強頂層設計，培育一批跨行業、跨領域的綜合性平臺。開展相關技術驗證與測試評估，組織實施工業企業上云和工業企業APP培育工程，打造新型工業體系，加快形成培育經濟增長新動能。

二是加強平臺建設，提升平臺服務功能。組織開發者社區、企業、研究機構、高等院校等聯合開展技術研究，將大數據、云計算、人工智能、機器學習等技術融入平臺建設中，提升平臺服務企業和行業的能力，切實滿足工業轉型升級需求。

三是研究制定工業互聯網平臺標準體系，促進平臺互聯互通。制定工業數據交換、分析、管理開發工具API、微服務API等數據、接口和互聯互通等重點領域標準，支撐不同類型、不同領域平臺的互聯互通和共享合作。

四是提升安全防護水平，保障平臺穩定可靠運行。加快推進數據加密、訪問控制、漏洞監測等關鍵技術研發與應用，增強平臺對非法入侵的甄別和抵抗能力。綜合利用數據備份與恢復、冗余設計、容錯設計等方法提升平臺運行魯棒性，加強性能監測與故障監測，及時發現和排除故障，確保平臺整體穩定性。