一、工業互聯網內涵
對于工業互聯網業界比較認可的定義是:工業互聯網平臺是面向制造業數字化、網絡化和智能化需求,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。工業互聯網是通過構建精準、實時、高效的數據采集互聯體系,建立面向工業大數據存儲、集成、訪問、分析、管理的開發環境,實現工業技術、經驗、知識的模型化、標準化、軟件化、復用化,不斷優化研發設計、生產制造、運營管理等資源配置效率,形成資源豐富、多方參與、合作共贏、協同演進的制造業新生態。
工業互聯網都可以用以下三句話來概括:
第一,數據采集是基礎。起本質是利用泛在感知技術對多源設備、異構系統、運營環境、人員信息等要素進行實施高效采集和云端匯聚。
第二,工業PaaS是核心。其本質是在現有成熟的IaaS平臺上構建一個可擴展的操作系統,為工業應用軟件開發提供一個基礎平臺。
第三,工業APP是關鍵。主要表現為面向特定工業應用場景,激發全社會資源推動工業技術、經驗、只是和最佳實踐的模型化、軟件化、在封裝,讓用戶可以通過對工業APP的調用實現對特定制造資源的優化配置。
二、工業互聯網平臺體系架構
從工業互聯網定義來看,工業互聯網平臺需要具備四個基本功能。
一是需要實現將不同來源和不同結構的數據進行廣泛采集;
二是需要具備并支撐海量工業數據處理的環境;
三是需要基于工業機理和數據科學實現海量數據的深度分析,并實現工業知識的沉淀和復用;
四是能夠提供開發工具及環境,實現工業APP的開發、測試和部署。因此,工業互聯網平臺體系架構必須能完全實現這四個功能,即涵蓋邊緣層、IaaS層、工業PaaS層、工業SaaS層以及貫穿上述各層級的安全防護。其中,邊緣層、平臺層、應用層是工業互聯網平臺的三大核心層級。

圖1 工業互聯網平臺體系架構
首先,邊緣層是基礎。在平臺的邊緣層,對海量設備進行連接和管理,并利用協議轉換實現海量工業數據的互聯互通和互操作;同時,通過運用邊緣計算技術,實現錯誤數據剔除、數據緩存等預處理以及邊緣實時分析,降低網絡傳輸負載和云端計算壓力。
其次,平臺層是核心。在通用PaaS架構上進行二次開發,實現工業PaaS層的構建,為工業用戶提供海量工業數據的管理和分析服務,并能夠積累沉淀不同行業、不同領域內技術、知識、經驗等資源,實現封裝、固化和復用,在開放的開發環境中以工業微服務的形式提供給開發者,用于快速構建定制化工業APP,打造完整、開放的工業操作系統。
最后,應用層是關鍵。通過自主研發或者是引入第三方開發者的方式,平臺以云化軟件或工業APP形式為用戶提供設計、生產、管理、服務等一系列創新性應用服務,實現價值的挖掘和提升。
2017年工業互聯網產業聯盟發布的《工業互聯網平臺白皮書》中,將泛在連接、云化服務、知識積累、應用創新歸結為工業互聯網平臺的四大特征。
(1)泛在連接。即具備對設備、軟件、人員等各類生產要素數據的全面采集能力。
(2)云化服務。即實現基于云計算架構的海量數據存儲、管理和計算。
(3)知識積累。即能夠提供基于工業知識機理的數據分析能力,并實現只是的固化、積累和復用。
(4)應用創新。能夠調用平臺功能及資源,提公開放的工業APP開發環境,實現工業APP創新應用。