當(dāng)前,以5G、大數(shù)據(jù)中心、人工智能等為代表的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(新基建)正成為國家戰(zhàn)略重點,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深化發(fā)展注入了強勁動能。在這一政策背景下,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不再僅是傳統(tǒng)制造業(yè)的數(shù)字化升級工具,更成為一片亟待開拓的“新藍海”,其核心驅(qū)動力正聚焦于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的創(chuàng)新與開發(fā)。
新基建政策為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供了堅實的底層架構(gòu)。5G網(wǎng)絡(luò)的超高速、低時延、廣連接特性,使得海量工業(yè)設(shè)備實時數(shù)據(jù)采集、高精度遠程控制成為可能,為柔性制造、預(yù)測性維護等場景提供了網(wǎng)絡(luò)保障。大數(shù)據(jù)中心與云計算則為工業(yè)數(shù)據(jù)的匯聚、存儲與分析提供了強大算力平臺,使得數(shù)據(jù)這一新型生產(chǎn)要素的價值得以充分釋放。人工智能技術(shù)則進一步賦予工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能化決策能力,優(yōu)化生產(chǎn)流程與資源配置。這些新基建關(guān)鍵技術(shù)的融合與協(xié)同,共同構(gòu)成了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施。
在這一基礎(chǔ)上,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開辟新藍海的關(guān)鍵路徑在于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的深度開發(fā)與融合創(chuàng)新:
其一,是面向工業(yè)場景的定制化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)。通用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)難以完全滿足工業(yè)現(xiàn)場對確定性時延、超高可靠性和安全隔離的嚴(yán)苛要求。因此,開發(fā)時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)、工業(yè)5G專網(wǎng)、邊緣計算網(wǎng)絡(luò)等成為重點方向。通過軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)、網(wǎng)絡(luò)切片等技術(shù),實現(xiàn)在統(tǒng)一物理網(wǎng)絡(luò)上為不同優(yōu)先級、不同安全等級的工業(yè)應(yīng)用提供虛擬專屬通道,確保關(guān)鍵業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。
其二,是“云-邊-端”協(xié)同計算架構(gòu)的優(yōu)化與開發(fā)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生海量、異構(gòu)的實時數(shù)據(jù),全部上傳至云端處理既不經(jīng)濟也不高效。邊緣計算技術(shù)的開發(fā)至關(guān)重要,需要在靠近設(shè)備或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè),部署具備一定算力的智能網(wǎng)關(guān)或邊緣服務(wù)器,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地化實時處理、過濾與初步分析,再將高價值數(shù)據(jù)上傳至云端進行深度建模與全局優(yōu)化。開發(fā)高效的邊云協(xié)同機制、任務(wù)卸載策略和資源調(diào)度算法,是提升系統(tǒng)整體效率的關(guān)鍵。
其三,是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與工業(yè)軟件(工業(yè)APP)的生態(tài)化開發(fā)。新基建提供了“路”與“算力”,而平臺與軟件則是跑在路上的“車”與貨物。需要持續(xù)開發(fā)更開放、更具彈性的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,降低工業(yè)知識軟件化、模型化的門檻。鼓勵開發(fā)者基于平臺,針對特定行業(yè)、特定場景開發(fā)專業(yè)化、輕量化的工業(yè)APP,形成豐富的應(yīng)用生態(tài),真正將技術(shù)能力轉(zhuǎn)化為解決實際生產(chǎn)問題的解決方案。
其四,是工業(yè)信息安全技術(shù)的體系化開發(fā)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將物理世界與信息世界深度聯(lián)通,其安全風(fēng)險也從網(wǎng)絡(luò)空間延伸至物理生產(chǎn)系統(tǒng)。必須開發(fā)涵蓋設(shè)備安全、控制安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全和應(yīng)用安全的縱深防御體系。具體包括開發(fā)適用于工業(yè)環(huán)境的入侵檢測與防護技術(shù)、工業(yè)協(xié)議深度解析與安全加固技術(shù)、基于零信任的動態(tài)訪問控制機制,以及利用區(qū)塊鏈等技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)可信溯源與防篡改。
其五,是數(shù)據(jù)價值挖掘與知識自動化技術(shù)的開發(fā)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的終極目標(biāo)是實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能決策。這需要開發(fā)更先進的工業(yè)大數(shù)據(jù)分析算法、機器學(xué)習(xí)模型,特別是結(jié)合領(lǐng)域知識的機理模型與數(shù)據(jù)模型的融合建模技術(shù)。通過開發(fā)知識圖譜、數(shù)字孿生等技術(shù),將工業(yè)經(jīng)驗、工藝參數(shù)、設(shè)備模型數(shù)字化,并實現(xiàn)知識的自動積累、復(fù)用與演進,從而支撐自感知、自決策、自執(zhí)行的智能化生產(chǎn)。
在新基建政策的持續(xù)推動下,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展藍海將愈發(fā)廣闊。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的開發(fā)重點,必將從單點突破轉(zhuǎn)向體系化融合創(chuàng)新,從技術(shù)驅(qū)動轉(zhuǎn)向與工業(yè)知識深度融合的價值創(chuàng)造。通過構(gòu)建更智能、更可靠、更安全的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)新體系,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將有力推動我國制造業(yè)向高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型升級,為經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展打造強大引擎。