工业物联网白皮书-中国电子技术标准化研究院-2017.9-44页_11mb

工业物联网白皮书（2017版）总结

核心内容

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机构共同编写，旨在系统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重要使能技术体系，其目标是通过网络互连、数据互通和系统互操作，实现制造资源的高效利用，构建服务驱动型新工业生态体系。

主要观点

• 工业物联网是智能制造的关键支撑，具备智能感知、泛在连通、精准控制、数字建模、实时分析、迭代优化六大典型特征。
• 工业物联网的发展受到国家战略推动，如“中国制造2025”、“工业4.0”等，各国纷纷布局以抢占发展先机。
• 工业物联网的实施分为四个阶段：感知控制、互联互通、数据应用、服务模式创新。
• 工业物联网涉及感知控制、网络通信、信息处理、安全管理四大技术体系，其技术趋势包括终端智能化、连接泛在化、计算边缘化、网络扁平化、服务平台化。
• 工业物联网的标准体系正在逐步完善，但面临整体布局、互联互通、数据封装、安全保障等方面的挑战。

关键信息

一、工业物联网的发展背景

1. 发展现状：工业物联网推动产业转型升级，成为全球工业体系智能化变革的重要推手。
2. 发展需求：企业通过工业物联网解决实际问题，如设备监控、智能仓储、预测性维护等，以提升效率、降低成本。
3. 发展意义：工业物联网助力智能制造，实现资源高效利用、决策科学化和产业价值提升。

二、工业物联网的内涵

1. 本质：工业物联网是物联网在工业制造领域的深入应用，不仅包括“工业+物联网”，还涉及系统互操作与资源灵活配置。
2. 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
3. 价值：
   • 提升价值：数据深度集成，挖掘数据价值。
   • 优化资源：通过数据驱动实现资源高效调度。
   • 升级服务：从产品交易转向数据驱动的服务模式。
   • 激发创新：构建跨领域创新生态。

三、工业物联网的技术现状

1. 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。
2. 技术体系：
   • 感知控制技术：传感器、RFID、工业控制等。
   • 网络通信技术：工业以太网、短距离无线通信、低功耗广域网等。
   • 信息处理技术：数据清洗、建模、存储与分析。
   • 安全管理技术：加密认证、防火墙、入侵检测等。
3. 技术趋势：
   • 终端智能化：传感器和设备向智能化、微型化发展。
   • 连接泛在化：实现工业设备与系统的全面互联。
   • 计算边缘化：边缘计算提升实时处理能力。
   • 网络扁平化：简化架构，提升系统性能与管理效率。
   • 服务平台化：平台提供远程监控、预测性维护等服务。

四、工业物联网的产业现状

1. 终端产业：
   • 传感器市场快速增长，全球由美、日、德主导，中国也有一定发展。
   • 工业控制市场中，PLC和DCS市场由国外企业主导，但国内厂商正在崛起。
2. 平台产业：
   • 巨头企业积极布局工业物联网平台，如西门子、通用电气、ABB、树根互联等。
   • IT企业也参与其中，如微软、亚马逊、阿里、腾讯等。
   • 平台之间展开合作，推动工业物联网生态系统的构建。

五、工业物联网的标准现状

1. 国际标准化工作：
   • ITU-T、ISO/IEC JTC1等组织推动工业物联网标准制定。
   • 主要涉及网络架构、设备管理、数据建模、安全控制等。
2. 国内标准化工作：
   • 国家物联网基础工作组发布多项标准，如《物联网参考体系结构》、《物联网术语》等。
   • 已发布与工业物联网相关的传感器、控制、以太网、无线网络等标准。
3. 待解决的问题：
   • 需要统一标准体系，分阶段推进。
   • 解决网络互通、数据异构集成、数据封装和安全防护等问题。

六、工业物联网的应用

1. 服务模式创新：
   • 通过iSESOL平台实现机床租赁业务，提供实时监控与智能决策支持。
   • 支持多种租赁模式，实现“生产力共享”。
2. 金融领域创新：
   • 基于工业物联网数据，开发UBI（基于使用）保险模式。
   • 利用设备运行数据进行风险评估与精准定价。
3. 生产工艺优化：
   • 宝钢技术通过RFID、智能控制等技术实现轧辊流转全程自动控制。
   • 提高生产效率、降低人工错误率、优化资源调度。
4. 智能物流应用：
   • 基于工业物联网实现轮胎制造企业的物流自动化。
   • 构建仓储物流系统，提升供应链管理效率，降低成本。

结语

工业物联网是智能制造的重要基石，其发展受到政策、技术、市场等多重因素驱动。当前，工业物联网在技术、标准、产业应用等方面取得一定进展，但仍需在标准化、安全性和互联互通等方面持续完善，以推动其在更广泛领域的深入应用。