系统开发如何实现工业互联网

1. 工业互联网的应用技术包括什么

工业互联网的本质和核心是通过工业互联网平台把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地连接融合起来。

工业互联网的关键核心技术主要涵盖“一硬(工业控制)+一软(工业软件)+一网(工业网络)+一安全(工业信息安全)”四大基础技术，“边缘智能+工业大数据分析+工业机理建模+工业应用开发”四大关键技术，以及“开源平台+开源社区”两大杀手锏技术。

工业互联网首先是全面互联，在全面互联的基础上，通过数据流动和分析，形成智能化变革，形成新的模式和新的业态。互联是基础，工业互联网是工业系统的各种元素互联起来，无论是机器、人还是系统。

互联解决了通信的基本，更重要的是数据端到端的流动，跨系统的流动，在数据流动技术上充分分析、建模。伯特认为智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸是在互联的基础上，通过数据流动和分析，形成新的模式和新的业态。

这是工业互联网的基理，比现在的互联网更强调数据，更强调充分的连接，更强调数据的流动和集成以及分析和建模，这和互联网是有所不同的。工业互联网的本质是要有数据的流动和分析。

工业互联网平台可以参考SAP思爱普提出的工业4.0解决方案，作为ERP的鼻祖，德国公司SAP在工业管理数字化方面的创新走在非常前沿。SAP 将为企业提供所需的简化、创新和加速功能，帮助他们制定数字化业务战略。在 SAP 的协作式价值与创新框架内，企业将能充分利用这些功能。

2. 工业互联网

工业互联网是全球工业系统与高级计算、分析、感应技术以及互联网连接融合的结果。“工业互联网”（Instrial Internet）——开放、全球化的网络，将人、数据和机器连接起来，属于泛互联网的目录分类。 它是全球工业系统与高级计算、分析、传感技术及互联网的高度融合。

将这些元素融合起来，将为企业与经济体提供新的机遇。例如，传统的统计方法采用历史数据收集技术，这种方式通常将数据、分析和决策分隔开来。伴随着先进的系统监控和信息技术成本的下降，工作能力大大提高，实时数据处理的规模得以大大提升，高频率的实时数据为系统操作提供全新视野。机器分析则为分析流程开辟新维度，各种物理方式之结合、行业特定领域的专业知识、信息流的自动化与预测能力相互结合可与现有的整套“大数据”工具联手合作。最终，工业互联网将涵盖传统方式与新的混合方式，通过先进的特定行业分析，充分利用历史与实时数据。

工业互联网是指全球工业系统与高级计算、分析、感应技术以及互联网连接融合的结果。它通过智能机器 间的连接并最终将人机连接，结合软件和大数据分析，重构全球工业、激发生产力，让世界更美好、更快速、更安全、更清洁且更经济

3. 工业互联网到底是什么

工业互联网（Instrial Internet）是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态，通过对人、机、物、系统等的全面连接，构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系，为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了实现途径，是第四次工业革命的重要基石。

工业互联网不是互联网在工业的简单应用，而是具有更为丰富的内涵和外延。它以网络为基础、平台为中枢、数据为要素、安全为保障，既是工业数字化、网络化、智能化转型的基础设施，也是互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合的应用模式，同时也是一种新业态、新产业，将重塑企业形态、供应链和产业链。

发展工业互联网：

当前，新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起，工业互联网作为数字化转型的关键支撑力量，正在全球范围内不断颠覆传统制造模式、生产组织方式和产业形态，推动传统产业加快转型升级、新兴产业加速发展壮大。

我国工业经济正面临发达国家制造业高端回流和发展中国家中低端分流的双重挤压，迫切需要加快工业互联网创新发展步伐，推动工业经济从规模、成本优势转向质量、效益优势，促进新旧动能接续转换，快速构建我国制造业竞争新优势，抢占未来发展主动权。

4. 工业物联网怎么做

一、将真实的加工制造连接到工业4.0

如果使用了工业4.0技术，一个新的加工制造生产线可以实现多达25种的产品变化，同时将产量提高10%，库存减少30%。工业4.0架构的应用让制造商在生产过程中可以获得更丰厚的投资回报率。

工业4.0是一场工业的革命，目的是将信息技术(IT)的虚拟世界、机器的物理世界以及互联网合为一体。其中心是将具有IT功能的所有工业领域都整合起来。这些科技提高了灵活度和速度，能够使产品更具有个性化，生产更高效且规模可扩展，以及在生产控制方面具有更高的可变性。机器与机器之间的通讯和先进的机器智能化，提高了工艺的自动化水平，并带来了更多的自我监控以及实时数据。开放的基于Web的平台会增加制造企业的竞争力。
1.分布式智能

这里说的分布式智能是指在智能传动和控制技术网络的机器设备中，加入尽可能多的智能和控制功能、或者单独的传动轴，而不是从一个中央处理单元（CPU）来处理所有的动作。

拥有机器层面的过程数据并决定用它做什么，反映出了人们相信一台机器可以经过装备使用过程数据做一些事情并且独自改善工艺流程，诸如实现调整产量、更加有效率的利用能源等目标，而不是依赖“云”来处理所有这些任务。

联网的机器可以与更高的生产线级别、工厂级别以及企业级别的网络进行通讯，从而能够实现对特定事件或特定产品的实时调节。集成了传动的伺服马达和无机柜传动系统将传动组件和运动逻辑顺序放到了单独的轴向上。

2.快速连接

那些允许数据在整个企业架构中自由流动的系统，往往需要持续的投资和改进。一家工业4.0工厂车间所产生的大数据和信息流，可能会让公司的网络不堪重负。我们该如何改进自动化系统中的硬件和软件的功能，使这种设计流程更简单、花费更少的时间以及更加开放？通讯路径随着其创建和实施而变得更加流畅。在决定应该使用现场总线的什么功能时，应该看一下生产平台是否支持例如OPC
UA（来自于OPC基金会）这样的标准。消除不同供应商系统的障碍，而且对通讯和控制平台采取一种更加开放的方式很重要。

3.开放标准和系统

重点是要思考系统到底“开放”到什么程度，是否支持新兴的通讯协议和软件标准，以及开放的独立组件如何让工业4.0成为现实。

开放标准允许基于软件的解决方案可以更加灵活地集成，并有可能将新的技术移植进现有的自动化架构中。开放的控制和工程软件也沿着这个方向将自动化和IT软件程序之间的间隙弥合。一个开放的控制器核心能够使用常用的高级IT语言（例如Java和C++）来创建自动化应用程序。

一台机器的操作应该支持与智能手机或平板电脑进行简单的连接。软件可以借助控制器与3D模型软件的连接来加快自动化系统的设计和调试。一个运动控制器可以与模型之间发送指令以及接收反馈，使得机器的功能性在机械设计阶段通过运动控制就得到优化。这也让机器测试和编程可以在调试之前进行。在部件订货、组装机器之前，虚拟机器可以用来进行测试并完善设计。

4.实时数据整合

在工业4.0的工厂里，可能利用实时的机器和工厂性能数据来改变自动化系统和生产工艺的管理方式。不用捕捉并分析数月以来有价值的关于生产率、机器停机时间或者能源消耗的数据，支持工业4.0的平台能够将数据整合到常规的工厂管理报告之中。这会让制造商和机器具备详细的信息来执行快速的工艺和生产变更，以实现产品满足特定客户需求的愿景。

5.自适应性

现实世界中的主动性可以让生产更加连贯并以需求为导向。科技帮助生产线变得主动。目标就是让工作站和模块可以适应个性化的客户或产品需求。

在一个制造液压阀的工厂里，一套新的自适应组装生产线在每一件被加工件上都使用射频识别芯片。生产线上的9个智能站会识别出最终产品是如何被装配的，以及哪些工具设置和操作步骤是必须的。每个相关加工件都带有蓝牙标签，会自动将信息传送给装配站。装配步骤信息会根据不同的产品以及相关加工件的技术水平不同而显示出来。该生产线可以生产一批相同尺寸的液压阀，也可以不需要人工干预就能生产25种不同产品型号。不再需要设定时间或者多余的库存。这使得生产线的产量增加了10%，库存减少了30%。
二、让工业4.0和IIoT在智能工厂里运行

工业4.0和工业物联网(IIoT)能够为设备（从传感器到大规模控制系统）、数据和分析之间提供更好的连接性，Beckhoff自动化的TwinCAT产品专家Daymon
Thompson这样认为。传感器和系统需要网络连接来共享数据，分析有助于做出更明智的决策。

物联网主要包括4个基本元素：实体的设备、与设备之间的双向连接、数据以及分析。设备可以是小到一个传感器大到一个大规模控制系统中的任何一种。传感器和系统需要与更大的网络进行连接，以共享由传感器或系统产生的数据。对此数据进行的分析会产生可执行的信息，其结果是让人们做出精明的决策。

在IIoT的实际应用中，
企业通过将设备或资产连接到云或者本地信息技术(IT)设施上来进行数据的采集和传送。然后对采集到的数据进行分析，可以发现设备或资产更多的潜在信息，防患于未然。

例如
，监控机械组件运行温度的传感器可以追踪任何异常状况或者偏离底线的情况。这使公司可以主动地处理不希望发生的行为，从而在可能造成有害危险的系统故障加剧之前进行预测性维护，否则这些系统故障可能会导致工厂停机以及生产收益损失。这种类型的信息有助于企业新产品的设计、系统性能效率的提高以及实现利润的最大化。

工业4.0让加工制造更灵活

在一个生产制造流程，甚至是整个供应链中，通过连接性推动更多的新发现和系统优化，这是工业4.0的核心概念之一，这种科技进步也被称为第四次工业革命。

工业4.0工作组成员、德国国家科学与工程院Acatech，将18世纪蒸汽机的发明和广泛使用定义为第一次工业革命。第二次革命是20世纪早期在装配线上使用传送带。第三次革命是在20世纪中叶开发出来的微电子学、PC和可编程逻辑控制器(PLC)。第四次革命是将PC和机器连接到互联网，并启用信息物理系统（CPS）。

工业4.0要求传统的生产制造工业实现计算机化。使用物联网和信息物理系统的概念会帮助实现“智能工厂”的目标，使生产制造具有前所未有的灵活性和非常高的精益生产效率。在生产制造中，一个显着的特点是重点关注的领域从产品本身扩展到了生产这些产品的工艺上。

制造商需要灵活的生产线来适应快速变化的客户需求。灵活的机器运行能够生产很多类型的产品，通过调整批量大小来获得更高的生产利润，这使得同一个生产线可以运行更复杂的混合产品以适应客户不断变化的需求。

5. 各省市、各个地区应该如何发展工业互联网，有哪些主要任务

自2017年国务院印发《关于深化“互联网+先进制造业” 发展工业互联网的指导意见》之后，各地纷纷加快工业互联网的建设与发展步伐。发展工业互联网，网络体系是基础，平台体系是关键，安全体系是保障。各省市、各地区应紧紧系统构建网络、平台、安全三大体系，打造人、机、物全面互联的新型网络基础设施，全力推进七大任务：

1.夯实网络基础

夯实工业互联网的网络基础，应围绕网络改造升级、提速降费、标识解析，推进三方面的工作：

第一，以IPv6、工业无源光网络（PON）、工业无线、时间敏感网络（TSN）等技术，改造工业企业内网；

第二，以IPv6、软件定义网络（SDN）以及新型蜂窝移动通信技术（即5G技术），实现工业企业外网的升级改造；

第三，推进标识解析体系建设，围绕工业互联网标识解析国家顶级节点，推动行业性二级接机点的建设与连接。

2.打造平台体系

第一，培育工业互联网平台，以企业为主导，构建跨行业、跨领域平台，实现多平台互联互通。

第二，开展工业互联网平台试验验证。支持产业联盟、企业与科研机构合作共建测试验证平台，开展技术验证与测试评估。

第三，推动、吸引企业上云。鼓励工业互联网平台在产业集聚区落地，通过财税支持、政府购买服务等方式，鼓励中小企业的业务系统向云端迁移。

第四，培育工业APP，支持软件企业、工业企业、科研院所等开展合作，培育一批面向特定行业、特定场景的工业APP。

3.加强产业支撑

要加强产业支撑，必须加大关键共性技术攻关力度，提升产品与解决方案供给能力：

第一，关键共性技术支撑。鼓励企业和科研院所合作，围绕工业互联网核心关键技术、网络技术、融合应用技术开展联合攻关，促进边缘计算、人工智能、增强现实、虚拟现实、区块链等技术在工业互联网应用。

第二，系统解决方案支撑。围绕智能传感器、工业软件、工业网络设备、工业安全设备、标识解析等领域，推广一批经济实用的微服务化系统解决方案。

4.促进融合应用

融合创新工作应围绕大型企业和中小型企业两大主体开展：

针对大型企业，加快工业互联网在工业现场的应用；开展用于个性需求与产品设计，生产制造精准对接的规模化定制；

针对中小企业，实现业务系统向云端迁移；开展供需对接、集成供应链、产业电商、众包众筹等创新型应用。

5.完善生态体系

第一，构建创新体系：有效整合高校、科研院所、企业等创新资源，围绕重大共性需求与行业需要，面向关键技术与平台需求，开展产学研协同创新。

第二，构建应用生态，鼓励工业互联网服务商面向制造业企业提供咨询诊断、展示展览、行业资讯、人才培训、园企对接等增值服务。

第三，构建企业协同发展体系，以需求为导向，基于工业互联网平台，构建中介型共享制造、众创型共享制造、服务型需求共享制造、协同型共享制造等新型生产组织方式。

第四，构建区域协同发展体系，建设工业互联网创新中心、工业互联网产业示范基地。

6.强化安全保障

安全保障是发展工业互联网的底线，必须切实提升安全防护能力，建立数据安全保护体系，推动安全技术手段建设。此外，各地区还应大力发展信息安全产业，推动标识解析系统安全、工业互联网平台安全、工业控制系统安全、工业大数据安全等相关技术和产业发展，开展安全咨询、评估和认证等服务，提升整体安全保障服务能力。

7.坚持开放合作

第一，加强地区乃至国际的企业协作，形成跨领域、全产业链紧密协作的关系。

第二，建立政府、产业联盟、企业等多层次沟通对话机制。

第三，积极参与国际组织的协同与合作，参与工业互联网标准规范与国际规则的研讨与制定。

6. 企业互联网系统开发

企业互联网，就是企业利用互联网技术（云计算、移动互联网、大数据、社交网络、物联网）进行业务创新、商业变革和管理升级的网络。在业界，有的把它叫做“产业互联网”，还有的把它叫做“工业互联网”。

中文名
企业互联网

外文名
Enterprise Internet

技术简介
“互联网+”最核心的载体就是企业，而企业是一个高级的智能体，拥有着群体智慧，运行着科技创新。既然企业是一个智能体，那么是否存在语言？我们想象一下两个这样的智能体如何交流？首先：询价单、报价单，招标、投标；其次：采购单、送货单，发票、支票、转账、现金等。这就是这个群体独立存在的“企业语言”。既然企业语言真实存在，那我们只需再做两级跨界将产生“企业互联网”。第一级跨界，企业语言电子信息化，也就是现在普通应用的企业级软件；第二级跨界，在第一级的基础上跨界入互联网，通过互联网从业务上对接各个企业的应用系统。因此，“企业互联网”是在互联网应用维度，把某个群体抽象成个体作为服务和产品开发的原型[1]。

产品特性
在企业互联网中，再也无法找到单个的个体“人”，上面所有的个体都是独立存在的企业。如果换成国家对企业的定义，是法人、门店等独立经营的个体，在企业互联网中，只能找到这样独立存在的企业。而企业的实际运作又是由个人完成的，但在企业互联网中对方认可的是这个企业，而非个人，因此，这时的个人将不再是一个“人”属性的个体，而是代表企业的某个职能属性。比如，采购人员：代表着企业和对方进行询价、议价、采购等企业职能；销售人员：代表着企业和对方进行报价、议价、销售等企业职能；财务人员：代表着企业执行收、付款等财务运作的企业职能。在企业互联网中每个人代表的都是企业这个个体，使用企业语言，与另外一个企业进行业务交易、沟通往来，也就是企业这个抽象个体的社交活动。因此，企业互联网下的产品特性，是把企业看作一个抽象的个体，并对这种个体做解决方案或者服务。

意义
企业互联网，既具有企业本身的特质又具有互联网的特质。互联网的价值是缩小各个个体间的物理距离，让沟通更加方便快捷，让信息更加透明，让体验更加极致，让服务更加贴心。如果把这个概念结合企业本身的特质：BOM表、供应链、信息流、物流、资金流等，再转移到企业这个主体下，这样的结合打通了企业与企业间的信息流。这样的好处是，通过打通企业间的高速信息通道，触发优化物流，促进企业上下游资源

7. 如何构建工业互联网安全体系

2018年中国工业互联网行业分析：万亿级市场规模，五大建议构建安全保障体系

工业互联网安全问题日益凸现

工业互联网无疑是这个寒冬中最热的产业经济话题。“BAT们”视之为“互联网的下半场”，正在竞相“+工业”“+制造业”而工业企业、制造业企业们也在积极“+互联网”，希望借助互联网的科技力量，为工业、制造业的发展配备上全新引擎，从而打造“新工业”。

不难看出，工业互联网正面临着一个重要的高速发展期，预计至2020年将达万亿元规模。但与此同时，工业互联网所面临的安全问题日益凸现。在设备、控制、网络、平台、数据等工业互联网主要环节，仍然存在传统的安全防护技术不能适应当前的网络安全新形势、安全人才不足等诸多问题。

工业互联网万亿级市场模引发安全隐患

据前瞻产业研究院发布的《中国工业互联网产业发展前景预测与投资战略规划分析报告》统计数据显示，2017年中国工业互联网直接产业规模约为5700亿元，预计2017年到2019年，产业规模将以18%的年均增速高速增长，到2020年将达到万亿元规模。随着国家出台相关工业互联网利好政策，中国工业互联网行业发展增速加快，截止到2018年3月，中国工业互联网平台数量超250家。世界各国正加速布局工业互联网，围绕工业互联网发展的国际竞争日趋激烈。

预计2020年我国工业互联网产业规模将达到万亿元

数据来源：公开资料、前瞻产业研究院整理

一方面，加快工业互联网发展是制造业转型升级的必然要求;另一方面，工业互联网是构筑现代化经济体系的必然趋势。

工业互联网是深化“互联网+先进制造业”的重要基石，也是发展数字经济的新动力。发展工业互联网，实现互联网与制造业深度融合，将催生更多新业态、新产业、新模式，创造更多新兴经济增长点。

伴随着工业互联网的发展，越来越多的工业控制系统及设备与互联网连接，网络空间边界和功能极大扩展，以及开放、互联、跨域的制造环境，使得工业互联网安全问题日益凸显：

1、网络攻击威胁向工业互联网领域渗透。近年来，工业控制系统漏洞呈快速增长趋势，相关数据显示，2017年新增信息安全漏洞4798个，其中工控系统新增漏洞数351个，相比2016年同期，新增数量几乎翻番，漏洞数量之大，使整个工业系统的生产网络面临巨大安全威胁。

2、新技术的运用带来新的安全威胁。大数据、云计算、人工智能、移动互联网等新一代信息技术本身存在一定的安全问题，导致工业互联网安全风险多样化。

3、工业互联网安全保障能力薄弱。目前，传统的安全保障技术不足以解决工业互联网的安全问题，同时，针对工业互联网的安全防护资金投入较少，相应安全管理制度缺乏，责任体系不明确等，难以为工业互联网安全提供有力支撑。

如何构建工业互联网安全体系?

那么，如何铸造工业互联网的安全基石，加快构建可信的工业互联网安全保障体系呢?

1、突破关键核心技术。要紧跟工业互联网最新发展趋势，努力引领前沿技术和颠覆性技术发展。

2、推动工业互联网安全技术标准落地实施。全面推广技术合规性检测，促进工业互联网产业良性发展。

3、完善监管和评测体系。

4、切实推进工业互联网安全技术发展。加强全生命周期安全管理，构建覆盖系统建设各环节的安全防护体系。

5、联合行业力量打造工业互联网安全生态。

在工业互联网的安全防护能力建议：

1、顶层设计：出台系列文件，形成顶层设计;

2、标准引导：构建工业互联网安全标准体系框架，推进重点领域安全标准的研制;

3、技术保障：夯实基础，强化技术实力;

4、系统布局：依托联盟，打造产业促进平台;

5、产业应用：加强产业推进，推广安全最佳实践。

近年来，中国也陆续出台了《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》、《工业互联网发展行动计划(2018-2020年)》等文件，明确提出工业互联网安全工作内容，从制度建立、标准研制、安全防护、数据保护、手段建设、安全产业发展、人员培养等方面，要求建立涵盖设备安全、控制安全、网络安全、平台安全、数据安全的工业互联网多层次安全保障体系。

在国家政策以及业界的一致努力下，相信我国工业互联网在取得快速发展的同时在安全层面的保障也会更上一层楼。

8. 如何实现工业互联网产业

一、锚定细分市场

我认为，对于工业互联网企业来说，并不是什么行业都应该涉足的，目前有些工业互联网企业，尤其是双跨企业，动辄就说自己做了几十个行业，赋能了很多用户，其实，我觉得对于一个初创行业和初创企业来说，不宜做的行业过多，而应该是在不涉及过多行业的情况下，每个行业做深做透，也就是说，评价一个好的工业互联网企业的一个指标是，哪怕只做了几个行业，但是每个行业都做了几十个客户，这样才是真正的有效行业应用。

之所以开展直销模式，是因为对于任何一个新兴行业来说，没有什么比直接面对客户更直接有效的方式了，客户前期了解你的方式只有和你面对面的方式，其他的方式都是不合适的，很难想象能有人比你更能够说清楚你的新体系、新架构和新技术。

对于工业互联网行业也一样，企业只有不断地去通过直销面对客户，才能前期让客户尽早的了解你的产品体系和服务内容，通过不断地市场积累，慢慢的磨合自己的产品，打造自己的品牌，再融合各类其他的产品，才能顺利站稳脚跟，走向主流。

9. 工业互联网是如何实现的体现在哪些方面

快速网络供应链建立，主要体现，形成自己供应链后，企业在网上发布需求后，可以多个物流、供应商、经销商提供匹配信息，然后综合选择某产品项目最适合的供应链。简单的说，就是供应链里的每个单元在平台提交自己需求或服务或者想要的某种供应链，然后匹配出一条条供应链，就看你是供应链中那个单元。
采纳吧

10. 打造系统性的工业互联网平台发展体系主要做哪些方面的工作

在被问及支持工业互联网发展会有哪些配套的政策时，工信部副部长陈肇雄表示，市场环境和政策支持是加快工业互联网发展的重要保障，这次《指导意见》主要是从法规制度、市场环境、财税支持、融资服务、人才支撑和组织机制等六方面提出了支持保障的措施。

在回答关于工业互联网平台的问题时，信息化和软件服务业司司长谢少锋表示，在工作部署方面要从供给侧和需求侧两端发力，聚焦融合重点，注重夯实平台发展基础，着力提升平台运营能力，打造多层次、系统性的工业互联网平台发展体系。主要做以下几方面工作：

一是加快工业互联网平台培育。二是开展工业互联网平台试验验证，支撑产业联盟、企业与科研机构合作，共建测试验证平台。三是推动百万企业上云。四是培育百万工业APP。