工業互聯網體系架構2.0

仙桃大數據學院 2019-09-11 19:17 工業互聯網

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今年2月,美國發布了由總統特朗普親自主持制定的未來工業發展規劃,將人工智能、先進的制造業技術、5G和量子信息科學列為“推動美國繁榮和?;す野踩鋇乃南罟丶際?,可以說對工業的發展空前的重視。

而中國,也迎來了智能制造發展的破局時刻,作為先進制造業后來者,中國制造正在以中國速度和中國智慧加速追趕。

2016年9月,工業互聯網產業聯盟發布了工業互聯網產業體系架構1.0的版本,近日,中國信息通信硏究院副院長、工業互聯網產業聯盟秘書長余曉暉為行業人士揭曉了《工業互聯網體系架構2.0》,具體新版本體系架構如下圖所示:

    新的平臺不斷涌現

據工信部信息化和軟件服務業司張軒表示,現階段,國內越來越多的科技企業開展了工業互聯網平臺的建設,新的平臺品牌不斷涌現。例如中聯重科推出云谷工業互聯網平臺ZValley OS,中國電子打造“中電云網″平臺BachOS,聯想推出LeapIOT平臺,中油瑞飛深耕石油鉆井、開采、運輸、煉化等全流程,建設中國石油工業互聯網平臺,北汽新能源也打造“北汽云”等。

國內的工業互聯網新的平臺不斷涌現,那么他的整個技術路線的設計、標準化和測試、商業實踐,要如何去開展呢?

體系架構作為一個指導性的文件,在這里面會定義工業互聯網的基本要素、基本元素、功能體系、相互的關系,以及部署的方法。

據了解,工業互聯網產業體系架構1.0在分析業務需求基礎上,指出網絡、數據和安全是體系架構的三大核心。其中,在網絡體系方面,提出工廠內部網絡和工廠外部網絡都將發生演進和變化,工廠內部網絡呈現扁平化、IP化、無線化及靈活組網的發展趨勢;IPv6將成為工業互聯網發展的必然選擇;對機器和產品進行識別的標識解析體系需要變革創新以適應工業智能化的需要。

    為什么要提出2.0版本?

在發布1.0的時候,很多內容和細節不夠完善,所以2.0版本的提出就很必要了。和1.0相比,2.0版本突出數字孿生基本功能和原理,融入網絡、數據、安全新技術,具體而言:

融入新技術原理,拓展工業垂直應用領域;

豐富細化要素,強化產業指導;

構建完整體系,加強國際對接。

此外,相較工業互聯網體系架構1.0版本而言,2.0版本更是一個組合,原來定義的是功能架構,現在定義有業務指南、功能架構、實施框架、技術體系這四個部分:

業務指南:體現工業互聯網產業目標、商業價值、數字化能力和業務場景;

功能架構:明確支撐業務實現的功能,包括基本要素、功能???、交互關系和作用范圍;

實施框架:描述實現功能的軟硬件部署,明確系統實施的層級結構、承載實體、關鍵軟硬件和作用關系;

技術體系:匯聚支撐工業互聯網業務、功能和實施所需的關鍵技術。

其中,功能架構是最核心的,實施框架圍繞功能架構所產生,怎么去部署。

當開展工業互聯網的項目時,就面臨的業務需求和過去所提的信息化需求,余曉暉表示,

在新的互聯網浪潮下,我們國家經濟轉型發展過程中,出現了產業升級的問題。對于企業來說,這個新的競爭環境下如何實現企業創新,獲得競爭優勢的問題,這些和過去10-20年前有什么不同呢?從本質上,原理上并沒有很大的不同,利用新的信息技術改善傳統產業。過去所追求的是流程的智能化,通過這種方式去提高生產力。現在很大的挑戰,是外部的環境變得更為不確定性,變革更為迅捷,迭代更快速。

     2.0版本:安全、數據、網絡

據了解,這個工業化的功能架構,和1.0相比并沒有本質的差別,從三個要素,例如安全、數據、網絡來看。其中,網絡是基礎、數據是核心、安全是保障。

在網絡層面,基于信息模型的互通互操作成為支撐多元異構數據流轉的集成核心;多方式、多QoS、智能化的網絡互聯是實現融合泛在互聯的關鍵;“標識-解析-數據-應用”構成標識功能分層,實現跨企業、跨行業、跨地域,甚至跨國家的標識數據管理共享。

具體而言,2.0版本主要強化了網絡互聯能力,實現了所有的工業設備、資產、物理系統的連接;強化了數據互通能力,增強了應用層的通訊、信息模型、語音互操作,在連接的情況下,物體和物體之間的“對話”能力。

在數據層面,感知控制、數字模型、決策優化是工業互聯網數據功能的基本層次。其中,感知控制層實現資產數據感知識別和實時控制;數字模型層實現資產在虛擬空間的映射,管理數據和模型;決策優化層聚焦數據挖掘分析與價值轉化。

此外,信息流與控制流閉環也得以基于數據實現物理空間與虛擬空間的交互優化。

在安全層面,工業互聯網安全功能關注包括可靠性、保密性、完整性、可用性、隱私?;さ群切畔踩骯δ馨踩諛詰畝喔霾忝?。此外此前需要被動升級的安全防范也將轉向主動“進化”。

在安全層面,涉及在邊緣層面怎么解決網絡安全、控制安全、設備安全問題;在企業安全方面,有數據安全、應用安全、網絡安全等。在產業安全層面,我們與國家、省的平臺怎么建立企業的監測平臺、管理平臺是一個需要思考的問題。

過去工業互聯網里面最重要的是數字空間和物理空間如何交互,如何通過互相交互優化物理世界的運轉。在2.0里面進一步強化,有一個數字孿生的閉環,從物理到數字,從數字再回到物理。

余曉暉表示,大家都知道,數字的孿生體是很重要的概念,在工業互聯網里面完全通過這樣一個數字孿生的閉環來實現各方面的優化。在這個過程中,這樣的優化可以發生在設備,可以發生在車間,也可以發生在企業和產業鏈的環節。另外—方面,這樣的方法也是通用的,可以是制造業,也可以是能源、醫療、交通等行業。構成了我們通過連接、通過數據智能和相關安全保障去用新的方法優化和改造物理世界的一個體系。這就是大體上我們理解的功能框架的基本定義。

當前5G、人工智能、邊緣計算、區塊鏈等新技術風起云涌,行業對工業互聯網進一步落地實施的需求愈發強烈,產業發展已迎來融合的拐點,迫切需要對已有的工業互聯網體系架構進行更新。

該體系架構面向數字化轉型時代需求,融合工業互聯網最新理念、價值、技術、功能、范式和流程,形成了指導國家、社會、產業、企業等多層面工作推進的一套綜合性體系框架。

另附,工業互聯網具體實施框架及案例:






本文來源:飛馬網

原文鏈接:https://www.leiphone.com/news/201908/hUzbjgidrtLxFR9k.html

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