工业互联网标准体系

发布时间:2019-11-14 09:08:01

工业互联网标准体系


编 写 说 明

工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,日益成为新工业革命的关键支撑和深化“互联网+先进制造业”的重要基石,对未来工业发展产生全方位、深层次、革命性影响。“工业互联网、标准先行”,标准化工作是实现工业互联网的重要技术基础。

为指导当前和未来一段时间工业互联网标准化工作,解决标准缺失、滞后、交叉重复等问题,落实国务院“关于深化’互联网+先进制造业’发展工业互联网的指导意见”,由工业和信息化部指导,在紧密结合《工业互联网标准体系框架(版本 1.0)》、全面总结工业互联网标准化需求基础上,工业互联网产业联盟以下简称“联盟”组织撰写《工业互联网标准体系(版本 2.0)》,修订了工业互联网标准体系框架及重点标准化方向,梳理了已有工业互联网标准及未来要制定的联盟标准,形成统一、综合、开放的工业互联网标准体系。

工业互联网是一个长期发展和演进的过程,联盟将根据国内外工业互联网的发展情况,持续推进标准化需求研究,广泛吸纳产业界的反馈意见,适时修订和发布报告新版。



一、工业互联网发展情况

(一)工业互联网体系架构

工业互联网通过系统构建网络、平台、安全三大功能体系,打造人、机、物全面互联的新型网络基础设施,形成智能化发展的新兴业态和应用模式,见图 1 所示。

1 工业互联网体系架构

其中,网络体系是工业互联网的基础,将连接对象延

伸到工业全系统、全产业链、全价值链,可实现人、物品、机器、车间、企业等全要素,以及设计、研发、生产、管理、


服务等各环节的泛在深度互联,包括网络联接、标识解析、 边缘计算等关键技术。

平台体系是工业互联网的核心,是面向制造业数字化、

网络化、智能化 需求,构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系,支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配 置的载体,其中平台技术是核心,承载在平台之上的工业

APP 技术是关键。

安全体系是工业互联网的保障,通过构建涵盖工业全 系统的安全防护体系,增强设备、网络、控制、应用和数据的安全保障能力,识别和抵御安全威胁,化解各种安全风险, 构建工业智能化发展的安全可信环境,保障工业智能化的实现。

新模式新业态是我国工业互联网的特色应用。我国工

业企业、信息通信企业、互联网企业积极开展工业互联网应 用探索和模式创新,形成了智能化生产、个性化定制、网络化协同、服务化延伸等诸多新模式新业态。

(二)工业互联网重点领域标准化发展情况

1 网络与联接

在传统工业网络领域,虽然我国自主研发的工厂自动化用以太网EPA、面向工业过程自动化的无线网络WIA-PA等技术已成为国际标准,但在工业互联网整体产业和技术方


面基础仍较为薄弱,急需制定相应标准。目前,联盟已发布 或在开展《工厂内网 工业 EPON 系统技术要求》、《工业互联网 标杆网络 工厂外网技术要求》标准制定,随着工业互联网的发展,需要在时间敏感网络(TSN)、软件定义网络

SDN、第五代移动通信技术5G、支持互联网协议第六版(IPv6) 、确定性网络DetNet、低功耗无线网络、工业无源光纤网络PON、工业无线等重点领域加快技术标准及产业布局。

2 标识解析

标识解析系统是工业互联网重要基础设施之一。目前, 国内外存在多种标识解析技术,包括标码(Handle)、对象标识符(OID)、物联网统一标识(Ecode)编码、国际物品编码(GS1)等。现有标识解析技术大部分面向物联网个别领域应用,缺少针对工业互联网特定应用场景、复杂工序流程等特定应用设计,在数据互认、互操作等方面也缺技术方案,无法支撑构建统一管理、高效、安全可靠、互联互通的网络基础设施。目前,CCSA 和工业互联网产业联盟正在制 定《工业互联网 标识解析 信息协同共享技术要求》等相关标准,将从整体上构建一套体系完整、兼容性强、能够满足各行业应用的工业互联网标识解析标准体系。


3 边缘计算

边缘计算是在靠近物或数据源头的网络边缘侧构建的融合网络、计算、存储、应用核心能力的分布式开放体系和关键技术,其国内外标准化工作刚刚进入起步阶段,国内正在制定《工业互联网 边缘计算节点模型和技术要求 边缘控制器》《工业互联网 边缘计算节点模型和技术要求 边缘网关》等通信行业标准。目前,联盟尚未发布边缘计算相关标准,正在加快推动边缘计算相关的总体架构、资源抽象和虚拟化、边云协同、节点管理、设备资源开放等方面标准研制工作。

4 平台与数据

工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求,构建基于云平台的海量数据采集、汇聚、分析服务体系,支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置。全球工 业互联网平台发展迅速,涌现出一批优秀平台产品和创新应用,但整体上看,当前平台发展还处于初级阶段,产业发展与标准化共识正在形成,数据采集、资源管理与配置、工业大数据、工业微服务、工业应用开发环境、平台互通适配等领域成为标准化和产业推广布局的重点。目前,联盟已发布

《工业互联网工业互联网平台 通用要求》、《工业互联网


平台 接口模型》等平台架构类标准;在数据采集方面,联盟已发布或正在制定制造资源/能力集成接入要求、工业设备接入技术要求等标准;在应用开发环境和工业微服务方面,已发布或正在制定《工业互联网平台 应用接口管理要求》、《工业互联网平台 微服务框架》等标准;在工业互联网平台测试与评估方面发布或正在制《工业互联网平台 可信服务评估评测要求》、《工业互联网平台 测试验证》等标准。

5 工业 APP

工业 APP 是基于工业互联网平台,承载工业知识和经验, 满足特定需求的工业应用软件,是工业技术软件化的重要成果。工业 APP 的本质是工业知识的沉淀、复用与重构,其根本价值是解决工业应用问题。业界需要尽快对工业 APP 的内容体系、生态体系、支撑平台体系等方面建立共识。目前, 联盟尚无相关标准。随着工业 APP 不断解决工业实际问题、支撑工业能力体系建设、推动工业应用模式升级,通过制定相关标准,能够更有效的发展和推广工业 APP,支撑“百万工业 APP”发展目标的实现。


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