工业互联网体系架构_42页_18mb

报告摘要

工业互联网体系架构总结

核心内容

工业互联网是新一代信息技术与工业系统深度融合形成的产业和应用生态，是工业智能化发展的关键基础设施。其本质是通过网络互联、数据驱动和安全保障，实现工业系统的智能化、网络化和协同化。工业互联网体系架构主要包括网络、数据和安全三个核心要素，共同支撑工业智能化的实现。

主要观点

工业互联网的内涵
工业互联网以机器、原材料、控制系统、信息系统、产品和人之间的互联为基础，通过数据的全面感知、实时传输、快速处理和高级建模分析，实现智能控制、运营优化和生产组织方式变革。
工业互联网与智能制造的关系
智能制造是工业互联网的重要应用，依赖于工业制造技术和工业互联网基础能力。工业互联网是智能制造的关键基础，为制造变革提供共性基础设施和能力。
工业互联网体系架构
工业互联网体系架构包括网络、数据和安全三个核心体系，形成数据驱动的三大优化闭环：机器设备运行优化、生产运营优化和企业协同、用户交互与产品服务优化。
工业互联网网络体系
工业互联网网络体系包括工厂内部网络和外部网络。内部网络呈现扁平化、IP化、无线化和灵活组网的发展趋势，外部网络则需支持高可靠性、大连接、百万级用户隔离等能力。
工业互联网数据体系
工业大数据是工业互联网的核心，具有体量大、分布广、结构复杂、处理速度快、置信度高的特征。数据体系包括数据采集与交换、预处理与存储、建模、分析及决策与控制应用等层次。
工业互联网安全体系
安全体系包括设备、网络、控制、数据和应用五个方面，需构建纵深防御、立体防护机制，实现对工业系统的全方位保护。

关键信息

网络体系：包括工厂内部网络和外部网络，分别有“两层三级”结构和多种技术发展趋势，如IPv6、SDN、5G等。
标识解析体系：标识解析是工业互联网的关键神经系统，支持多种方案，如ONS和Handle，需实现跨企业、跨行业、跨区域的信息交互。
数据体系：工业大数据贯穿设计、生产、管理、服务等环节，通过数据采集、预处理、建模、分析和应用，实现智能化优化。
安全体系：需解决设备安全、网络安全、控制安全、数据安全和应用安全问题，发展动态防御、信息安全与功能安全融合等机制。
实施路径：工业互联网的实施包括网络互联、标识解析、应用支撑和数据体系的建设，涉及工厂云平台、工业云平台和混合云模式。

附件与术语

附件1：术语与定义
包括“工业互联网”、“智能制造”、“众包众创”、“个性化定制”、“协同设计”、“协同制造”、“柔性制造”、“精准营销”、“供应链协同”、“垂直电商”、“智能机器”、“边缘计算”、“标识”、“解析”、“根服务器”、“根区文件”、“工厂内部网络”、“工厂外部网络”等术语的定义。
附件2：缩略语
包括OPC、SDN、IPv6、DNS、DNSSEC、MPLS、IPSec、SSL、MQTT、AMQP、CoAP、XMPP、ESB、SOA、DNS、ONS、Handle、DONA、IaaS、PaaS、SaaS等缩略语的解释。

图表目录

图1：工业互联网业务视图
图2：工业互联网体系架构
图3：工业互联网互联示意
图4：工业互联网整体网络体系目标框架
图5：工厂网络连接现状
图6：工厂内部网络目标架构
图7：工厂外部网络目标架构
图8：工业互联网应用支撑体系
图9：工业互联网数据体系参考架构
图10：工业互联网大数据技术应用示意
图11：工业互联网安全体系
图12：现阶段工业系统实现架构
图13：工业互联网目标实现架构
图14：网络互联的实施
图15：标识解析的实施
图16：工厂云平台的实施
图17：工业云平台的实施
图18：混合云的实施
图19：工业互联网数据的实施
图20：工业互联网安全的实施

总结

工业互联网是一个长期演进的系统，其发展将推动工业系统智能化、网络化和协同化。报告从网络、数据和安全三个维度提出工业互联网体系架构，并结合国内外实践，探讨其发展现状、问题及未来趋势。通过构建统一的标识解析体系、IP化网络、工业云平台及大数据技术，工业互联网将实现从数据采集到智能决策的闭环优化，促进工业生态系统的智能化转型。

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