工業(yè)互聯(lián)網平臺功能架構

（1）邊緣層是基礎

邊緣層通過對海量設備的連接和深層次的數(shù)據(jù)采集，以及異構數(shù)據(jù)的協(xié)議轉換、邊緣處理、云端協(xié)同，構建工業(yè)互聯(lián)網平臺的數(shù)據(jù)基礎。在工業(yè)領域，由于協(xié)議和規(guī)約不同，不同廠商設備之間的連接存在原生壁壘，成為制約工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展的重要原因之一，因此，強化協(xié)議轉換能力成為平臺的重要發(fā)展方向。例如GE PredixMachine利用OPC UA技術實現(xiàn)不同工業(yè)網絡協(xié)議的轉換。其次，強化邊緣與云端協(xié)同能力是另一個重要發(fā)展方向。例如ThingWorx平臺將云端模型導入邊緣設備進行實時分析，并根據(jù)反饋數(shù)據(jù)進一步優(yōu)化云端模型，實現(xiàn)雙向迭代。

（2）平臺層是核心

平臺層基于通用PaaS疊加大數(shù)據(jù)處理、工業(yè)數(shù)據(jù)分析、工業(yè)微服務等創(chuàng)新功能，構建可擴展的開放式云操作系統(tǒng)。一是提供工業(yè)數(shù)據(jù)管理能力，將數(shù)據(jù)科學與工業(yè)機理結合，幫助制造企業(yè)構建工業(yè)數(shù)據(jù)分析能力，實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值挖掘；二是把技術、知識、經驗等資源固化為可移植、可復用的工業(yè)微服務組件庫，供開發(fā)者調用；三是構建應用開發(fā)環(huán)境，借助微服務組件和工業(yè)應用開發(fā)工具，幫助用戶快速構建定制化的工業(yè)App。

（3）應用層是關鍵

應用層提供從設計、生產、管理到服務的全流程創(chuàng)新性業(yè)務應用，構建良好的工業(yè)App創(chuàng)新環(huán)境，使開發(fā)者基于平臺數(shù)據(jù)及微服務功能實現(xiàn)應用創(chuàng)新。形成滿足不同行業(yè)、不同場景的工業(yè)SaaS和工業(yè)App，實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網平臺的價值。

工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展背景

近年來，新一輪科技革命和產業(yè)變革快速發(fā)展，互聯(lián)網由消費領域向生產領域快速延伸，工業(yè)經濟由數(shù)字化向網絡化、智能化深度拓展，互聯(lián)網創(chuàng)新發(fā)展與新工業(yè)革命形成歷史性的交匯，催生了工業(yè)互聯(lián)網。

加快發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網，促進新一代信息技術與制造業(yè)深度融合，是順應技術、產業(yè)變革趨勢，是加快制造強國、網絡強國建設的關鍵抓手，是深化供給側結構性改革、促進實體經濟轉型升級，也是實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標，持續(xù)推進可持續(xù)發(fā)展的客觀要求。

從工業(yè)經濟發(fā)展角度看，工業(yè)互聯(lián)網為制造強國建設提供關鍵支撐。一是推動傳統(tǒng)工業(yè)轉型升級。通過跨設備、跨系統(tǒng)、跨廠區(qū)、跨地區(qū)的全方面互聯(lián)互通，實現(xiàn)各種生產和服務資源在更大范圍、更高的效率、更加準確的優(yōu)化配置，實現(xiàn)提質、降本、增效、綠色、安全發(fā)展，推動制造業(yè)智能化、綠色化，大幅提升工業(yè)經濟發(fā)展質量和效益。二是加快新興產業(yè)培育壯大。工業(yè)互聯(lián)網促進設計、生產、管理、服務等環(huán)節(jié)由單點的數(shù)字化向全方面集成演進，加速創(chuàng)新方式、生產模式、組織形式和商業(yè)范式的深刻變革，催生平臺化設計、智能化制造、網絡化協(xié)同、個性化定制、服務化延伸、數(shù)字化管理等諸多新模式、新業(yè)態(tài)、新產業(yè)。

從網絡設施發(fā)展角度看，工業(yè)互聯(lián)網是網絡強國建設的重要內容。一是加速網絡演進升級。工業(yè)互聯(lián)網促進人與人相互連接的公眾互聯(lián)網、物與物相互連接的物聯(lián)網向人、機、物、系統(tǒng)等的全方面互聯(lián)拓展，大幅提升網絡設施的支撐服務能力。二是拓展數(shù)字經濟空間。工業(yè)互聯(lián)網具有較強的滲透性，可以與交通、物流、能源、農業(yè)等實體經濟各領域深度融合，實現(xiàn)產業(yè)上下游、跨領域的廣泛互聯(lián)互通，推動網絡應用從虛擬到實體、從生活到生產的科學跨越，極大地拓展了網絡經濟的發(fā)展空間。

工業(yè)物聯(lián)網的巨大潛力

近年來，硬件、連接性、大數(shù)據(jù)分析和機器學習方面的創(chuàng)新融合在一起，為行業(yè)帶來了巨大的機會。硬件創(chuàng)新意味著傳感器成本更低，功能更強大，并且電池壽命更長。連接性創(chuàng)新意味著將數(shù)據(jù)從這些傳感器發(fā)送到云的成本更低，更容易。大數(shù)據(jù)分析和機器學習創(chuàng)新意味著，一旦收集了傳感器數(shù)據(jù)，就有可能獲得對制造過程的強大洞察力。這些創(chuàng)新可以使生產率大幅提高，并大幅降低成本。

體現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網潛力的一個例子是預測性維護。在制造過程中損壞的機器可能意味著數(shù)百萬美元的生產力損失，工廠只能停止生產來解決該問題。

過去的解決方案是定期安排維護，但這存在一些問題。如果機器在維護前出現(xiàn)故障怎么辦？如上所述，這將導致生產率的巨大損失。

預測性維護意味著使用更多的傳感器來收集機器上的數(shù)據(jù)，然后使用數(shù)據(jù)分析和機器學習來確定機器何時需要維護。維修得太晚會導致機器損壞，太早維修會導致資源分配錯誤。

預測性維護只是一個示例，這已經在現(xiàn)實中應用。隨著工業(yè)物聯(lián)網的采用和發(fā)展加速，變化將是深刻的。我們可以實現(xiàn)一種自治經濟，在這種經濟中，供應完全可以滿足需求，從而完全優(yōu)化生產過程并實現(xiàn)零浪費。

智慧水務監(jiān)管云平臺

通過建立統(tǒng)一的智慧水務監(jiān)管平臺，實現(xiàn)對供水設備、水處理設備的智能識別、監(jiān)控和管理，形成集設備在線能耗診斷、水量水質監(jiān)測、遠程動態(tài)監(jiān)測為一體的設備檢測和監(jiān)測完備體系。隨著傳感器數(shù)量的增多，其數(shù)據(jù)收集量將范圍更廣、更具代表性，對設備的橫向數(shù)據(jù)（不同設備之間的數(shù)據(jù)）與縱向數(shù)據(jù)（單一設備的歷史數(shù)據(jù)）進行統(tǒng)計，有助于設備制造單位和設備用戶進行研究分析，實現(xiàn)設備的集中檢測，推進精細化管理，提升設備的運行效率，實現(xiàn)安全水質、不間斷供水的目標。