工业互联网的定义、组成及基本框架解析

2022-07-31 10:39:19 作者：C-C 2162

1 工业互联网的定义

2012年11月，美国通用电气公司发布《工业互联网：打破智慧与机器的边界》白皮书,首次定义工业互联网：在一个开放的全球网络中连接设备、人员和数据，目标是通过大数据分析提升工业智能化水平、降低能耗和提高效率。随后，美国五大工业企业(AT&T、思科、通用电气、IBM和英特尔)成立工业互联网联盟，将工业互联网定义为利用先进的数据分析方法辅助工业智能、提高商业产出的物联网络(Internet of Things, IoT)。

工业互联网通过新一代信息技术构建“人-机-物”的全面互联，实现海量工业数据的实时采集、自由传输、精准分析和智能反馈，推动传统产业加快转型升级、新兴产业加速发展壮大，支撑传统工业体系变革

2 工业互联网的组成

根据美国工业互联网联盟的定义，工业互联网的组成主要可划分为五个模块，分别是实物、机器、计算机、人和网络。

(1)实物也就是生产过程中所大量存在的元件，在工业互联网环境下存在着许多智能化产品，这些东西可以被广泛的应用在工业互联网的生产实践中，可以通过规范化的标准对其进行处理和整理，使其能够为数据分析处理可利用，这就是对实物的广泛定义;

(2)机器通常是指我们所熟知的基础设施，能够承载生产过程中对数据的处理和分析，同时可以被工作人员智能化操控，完成一定的工作任务，并且能够及时输出处理结果，又可以负责运作过程中采集部分边缘数据的功能;

(3)计算机通常是泛指在平台中所有的硬件组合，能在满足平台兼容性要求的前提下，接入工业互联网平台并且对数据进行智能处理，此外能够保证一定的技术支撑，并对处理结果准确输出;

(4)网络即具备基础通信技术的设备，工业互联网顾名思义对移动互联具有较高的要求，这就意味着平台自身需要可靠的网络保障，进而高效地实现信息互通;

(5)人就是工业互联网中的精英人才，包括制造、管理和编程等各个领域，能够正确引导工业生产的转型升级方向

3 工业互联网基本框架

基于工业互联网平台的整体架构出发，我国工业互联网平台体系架构包括基础设施层(IaaS)、平台层(PaaS)、应用层(SaaS)三大核心层级，如图2.1所示。

(1)基础设施层(IaaS)是工业互联网平台运行的基础，通过物联网感知等技术将IT资源/工业资源提供商的资源接入平台，并通过资源虚拟化、服务化等云制造技术将各类资源与大数据向平台层和应用层供给与集成，该层级也为工业互联网平台的功能运行、服务赋能提供了高性能的计算、存储、网络等云基础设施。

(2)平台层(PaaS)是工业互联网平台的核心，提供应用全生命周期服务环境与工具、微服务发布及调用环境与工具、工业微服务库、IT微服务库、工业大数据管理、开放资源接入与管理等云制造服务，依托组件化的微服务、强大的大数据处理能力、高效的资源接入与管理、开放的开发环境工具，向下连接各类IT/制造开放资源，向上承接应用层的智能化服务、智能产品、智能应用的部署与开发。

(3)应用层(SaaS)是工业互联网平台的关键，基于基础设施层和平台层的能力支撑，使得应用层的赋能能力对各行业各领域的企业用户及开发者提供其所需的智能产品与服务，并可以围绕特定的应用场景形成一系列的行业级、企业级和通用级工业APP和解决方案，有效促进社会资源的优化配置，扩大跨行业跨领域的服务化延伸，加快构建基于平台的开放创新生态，是工业互联网平台深层次的价值体系