2017年工业物联网白皮书_42页_11mb

工业物联网白皮书（2017版）总结

核心内容概述

本白皮书由中国电子技术标准化研究院联合多家企业与科研单位共同编写，旨在全面阐述工业物联网的发展背景、内涵本质、技术现状、标准现状及产业应用。白皮书指出，工业物联网是支撑智能制造的关键使能技术体系，具有智能感知、泛在连通、精准控制、数字建模、实时分析和迭代优化六大典型特征。

主要观点

1. 工业物联网的发展背景

• 发展现状：工业物联网正在推动传统产业转型升级，成为全球工业智能化变革的重要推手，广泛应用于设计、生产、管理和服务等环节。
• 发展需求：工业物联网满足企业对实时监控、智能仓储、预测性维护等实际需求，有助于解决产能过剩、成本增加等问题。
• 发展意义：工业物联网助力智能制造，实现资源的高效利用，构建服务驱动型新工业生态体系，推动我国从生产驱动向创新驱动转型。

2. 工业物联网的内涵

• 本质：工业物联网是物联网在工业领域的深度应用，不仅仅是“工业+物联网”，而是实现工业资源的网络互连、数据互通和系统互操作。
• 阶段：工业物联网实施分为四个阶段：智能感知控制、全面互联互通、深度数据应用、创新服务模式。
• 价值：工业物联网具有提升价值、优化资源、升级服务和激发创新四大价值。

关键信息

3. 工业物联网的技术现状

• 参考体系架构：由用户域、目标对象域、感知控制域、服务提供域、运维管控域和资源交换域组成，实现工业资源的全面互联。
• 技术体系：
  • 感知控制技术：包括传感器、射频识别（RFID）、工业控制等，是工业物联网部署的核心。
  • 网络通信技术：涵盖工业以太网、短距离无线通信、低功耗广域网（LPWAN）等，实现工业资源的高效互联。
  • 信息处理技术：包括数据清洗、分析、建模、存储等，支撑工业物联网的数据应用。
  • 安全管理技术：涵盖加密认证、防火墙、入侵检测等，保障工业物联网的安全运行。
• 技术趋势：
  • 终端智能化：传感器设备向微型化、智能化发展，工业控制系统开放性增强。
  • 连接泛在化：工业控制网络实现多技术融合，支持广泛的设备与系统互联。
  • 计算边缘化：边缘计算技术兴起，实现数据在本地处理，提高实时性与安全性。
  • 网络扁平化：工业物联网体系架构简化，提升系统性能与降低维护成本。
  • 服务平台化：工业物联网平台成为应用支撑，强调连接灵活、扩展性强与数据安全性。

4. 工业物联网的产业现状

• 终端产业：传感器市场增长迅速，全球主要由美日德企业主导，我国在高端传感器领域有所突破。
• 平台产业：工业物联网平台成为产业发展的关键点，国内外企业如西门子、通用电气、阿里、腾讯等均积极布局，推动平台生态建设。

5. 工业物联网的标准现状

• 国际标准化：国际电信联盟（ITU-T）和国际电工委员会（IEC）等组织推动物联网标准制定，涵盖网络服务、设备管理、大数据需求、语义本体等。
• 国内标准化：我国已发布《物联网参考体系结构》《物联网术语》等标准，推动工业物联网标准化进程。
• 标准问题：存在整体布局、数据异构集成、资源数据标准化封装、安全环境构建等挑战，需从顶层设计、基础共性、关键技术及安全等方面进行标准化研究。

工业物联网的应用案例

6.1 服务模式创新—基于机床物联网的租赁应用

• 项目简介：基于iSESOL平台，构建“生产力共享”模式，实现设备数据采集、分析与业务决策。
• 网络架构：分三层（企业网络、云平台网络、外部网络），实现设备与平台的互联。
• 先进性：支持多种租赁模式，实现按需付费、即时结算，提升设备使用效率与业务决策能力。

6.2 金融领域创新—基于工业物联网的新保险模式

• 项目简介：基于树根互联“根云”平台，开发UBI（基于使用）保险模式，实现设备状态评估与信用风险建模。
• 创新点：首次尝试“装备+数据+金融”闭环模式，通过设备运行数据实现精准定价与风险评估。

6.3 生产工艺优化—实现对轧辊磨削的全程自动控制

• 项目简介：宝钢技术通过工业互联网与RFID技术，实现轧辊全流程自动控制，提升生产效率与安全性。
• 创新点：引入RFID、视觉捕捉、AGV自动搬运等技术，实现轧辊全生命周期管理，为行业提供智能化解决方案。

6.4 智能物流应用—基于工业物联网的物流自动化

• 项目简介：某轮胎制造企业通过物流自动化系统，实现仓储管理、调度控制、数据管理等功能，优化供应链效率。
• 创新点：引入AGV自动牵引车、码垛机器人等智能设备，实现物流业务与制造环节的深度融合。

致谢

白皮书编写受到多位专家及多家企业与科研单位的支持，包括赵敏、林雪萍等专家，以及清华大学、重庆邮电大学、三一重工等单位的贡献。