20161009-工业互联网产业联盟-工业互联网产业架构_44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，是实现工业智能化发展的关键基础设施。其核心在于网络、数据与安全三方面，分别支撑互联、智能决策和安全保障。

主要观点

工业互联网与智能制造的关系：
- 工业互联网是智能制造的重要基础，为其提供共性基础设施和能力。
- 智能制造依赖于工业互联网实现信息深度自感知、智慧优化自决策和精准控制自执行。
工业互联网体系架构：
- 体系架构包括网络、数据和安全三大核心部分，形成数据驱动的智能闭环。
- 网络支撑生产与商业系统的互联，数据驱动生产运营优化，安全保障整个系统的稳定运行。
工业互联网的网络体系：
- 工厂内部网络呈现“两层三级”结构，需向扁平化、IP化、无线化、灵活组网发展。
- 工厂外部网络需支持高带宽、低时延、百万级用户隔离和全程服务质量保障，需引入5G、SDN等新技术。
工业互联网的标识与地址体系：
- 标识解析体系是工业互联网的关键神经系统，需支持异构兼容性和高效性。
- IPv6是解决工业互联网地址枯竭问题的必然选择，需在工业领域广泛部署。
工业互联网的数据体系：
- 工业大数据涵盖现场设备、生产管理和外部数据，具有体量大、结构复杂、处理速度快、置信度高等特征。
- 数据体系包括采集、预处理、建模、分析与决策五个层次，支持智能生产、协同制造等场景。
工业互联网的安全体系：
- 安全体系包括设备、网络、控制、应用和数据五个层面，需构建综合安全保障机制。
- 随着工业系统向开放发展，安全威胁日益复杂，需引入动态防御、信息安全与功能安全融合等策略。

关键信息

网络体系

工厂内部网络：
- 当前为“两层三级”结构，包含OT网络和IT网络。
- 存在技术标准不统一、信息死角、静态组网等问题。
- 发展趋势为扁平化、IP化、无线化、灵活组网，需采用SDN、IPv6等技术。
工厂外部网络：
- 需支持百亿终端接入、百级业务平面、百万用户隔离等。
- 发展趋势为与互联网深度融合，需采用5G、SDN、NFV等技术。
标识解析体系：
- 标识类似于互联网域名，解析系统实现信息查询与映射。
- 存在功能、性能、安全、管控等挑战。
- 发展趋势为多方案共存，支持公平对等机制，如Handle、ONS等。
地址体系：
- IPv4地址枯竭，IPv6成为必然选择。
- 需解决工业网络安全性、可靠性等需求，支持设备与系统的全球唯一地址。

数据体系

工业大数据特征：
- 体量大、分布广、结构复杂、处理速度快、置信度高。
- 应用于智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸等场景。
数据架构：
- 包括数据采集与交换、预处理与存储、建模、分析与决策五个层次。
- 未来将实现数据闭环，支持全局数据分析与局部实时处理。

安全体系

安全需求：
- 设备、网络、控制、应用和数据五个层面需综合保障。
- 安全体系需应对网络攻击、数据泄露、非法入侵等风险。
现状与问题：
- 当前工业安全以功能安全为主，缺乏统一标准和全面防护体系。
- 面临设备安全、网络安全、控制安全、应用安全和数据安全等多重挑战。
发展趋势：
- 设备内嵌安全机制，如安全芯片、可信计算等。
- 动态网络安全防御，支持无线网络的传输安全。
- 信息安全与功能安全融合，形成综合安全机制。
- 数据分类分级保护，支持全生命周期安全防护。