工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)方案

1、互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)的一種范式工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)方案按標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一的和簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)化方式編制和布置各種建筑物(或建筑群)內(nèi)各種系統(tǒng)的通信線(xiàn)路，包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、電話(huà)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和照明系統(tǒng)等。因此，綜合布線(xiàn)系統(tǒng)是一種標(biāo)準(zhǔn)通用的信息傳輸系統(tǒng)。綜合布線(xiàn)是智慧工廠(chǎng)建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施,是將所有語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)化布線(xiàn)方式，用來(lái)支持語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)、圖文、多媒體等綜合應(yīng)用。報(bào)告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式結(jié)語(yǔ)02030405建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)的能源管控平臺(tái)，利用傳感器網(wǎng)絡(luò)、短距離無(wú)線(xiàn)通信等在內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和控制能耗設(shè)施，

2、并能根據(jù)實(shí)時(shí)的能耗信息，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制和集約化生產(chǎn)。1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提出的背景 GE要為大量的工業(yè)、航空、醫(yī)療裝備提供運(yùn)維服務(wù) 借助互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的，可以顯著提高服務(wù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)增值 【傳統(tǒng)方式】數(shù)據(jù)獲取、計(jì)算分析和決策優(yōu)化分離，圍繞歷史數(shù)據(jù)分析的結(jié)果難以實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)作用到設(shè)備 運(yùn)行過(guò)程 【工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)】設(shè)備、人和數(shù)據(jù)互聯(lián)，三個(gè)過(guò)程實(shí)時(shí)、并行開(kāi)展，數(shù)據(jù)分析同步反映設(shè)備狀態(tài)，實(shí)時(shí)控制設(shè)備動(dòng)作、精確優(yōu)化運(yùn)行效率由此帶來(lái)的“1%的威力”1%提效創(chuàng)造1萬(wàn)億美元市場(chǎng)： 中國(guó)，未來(lái)15年燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組能耗降低1%，節(jié)約80億美元燃料； 油氣勘探開(kāi)發(fā)的資本利用率提高1%，則能省下70億美元； 鐵路網(wǎng)

3、絡(luò)的運(yùn)輸行業(yè)運(yùn)營(yíng)效率提高1%，又能省下20億美元燃料成本。 全球，燃?xì)獍l(fā)電廠(chǎng)生產(chǎn)效率提高1%，將節(jié)約價(jià)值660億美元燃油； 石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)的資本利用率提高1%，每年將減少近900億美元支出；鐵路、航空、醫(yī)療、電力、石油天然氣行業(yè)提效1%，15年內(nèi)帶來(lái)2760億美元增長(zhǎng)智能制造系統(tǒng)架構(gòu)通過(guò)生命周期、系統(tǒng)層級(jí)和智能功能三個(gè)維度構(gòu)建完成，主要解決智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)和框架的建模研究生命周期是由設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、銷(xiāo)售、服務(wù)等一系列相互聯(lián)系的價(jià)值創(chuàng)造活動(dòng)組成的鏈?zhǔn)郊?。生命周期中各?xiàng)活動(dòng)相互關(guān)聯(lián)、相互影響。不同行業(yè)的生命周期構(gòu)成不盡相同。1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)1.智能機(jī)器人2.先進(jìn) 分析

4、3.工作中的人第一個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提案美國(guó)GE“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)” 2012年末，美國(guó)GE公司提出的關(guān)于產(chǎn)業(yè)設(shè)備與IT融合的概念 定義：基于開(kāi)放、全球化的網(wǎng)絡(luò)，將設(shè)備、人和數(shù)據(jù)分析（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)三要素）連接起來(lái)，用過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù) 的利用與分析，升級(jí)航空、醫(yī)療裝備等工業(yè)領(lǐng)域的智能化，降低能耗，提升效率。工業(yè)革命通過(guò)先進(jìn)的傳感器，控制和軟件將全球設(shè)備，機(jī)群和網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)信息革命將基于物理世界的分析預(yù)測(cè)算法，自動(dòng)化和專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域知識(shí)結(jié)合起來(lái)決策者、執(zhí)行者將任何時(shí)間段工作和移動(dòng)的人員連接起來(lái)支撐更加智能的設(shè)計(jì)，運(yùn)作，維護(hù)和更高的服務(wù)質(zhì)量和安全設(shè)備層級(jí)包括傳感器、儀器儀表、條碼、射頻識(shí)別、機(jī)器、機(jī)械和裝置等，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)

5、活動(dòng)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)；控制層級(jí)包括可編程邏輯控制器（PLC）、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）、分布式控制系統(tǒng)（DCS）和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)（FCS）等；車(chē)間層級(jí)實(shí)現(xiàn)面向工廠(chǎng)/車(chē)間的生產(chǎn)管理，包括制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）等；企業(yè)層級(jí)實(shí)現(xiàn)面向企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理，包括企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP）、產(chǎn)品生命周期管理（PLM）、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)（SCM）和客戶(hù)關(guān)系管理系統(tǒng)（CRM）等；協(xié)同層級(jí)由產(chǎn)業(yè)鏈上不同企業(yè)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)共享信息實(shí)現(xiàn)協(xié)同研發(fā)、智能生產(chǎn)、精準(zhǔn)物流和智能服務(wù)等。智能功能包括資源要素、系統(tǒng)集成、互聯(lián)互通、信息融合和新興業(yè)態(tài)等五層。1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景傳統(tǒng)制造系統(tǒng)存在的問(wèn)題感知深度不足傳統(tǒng)儀表自動(dòng)

6、化系統(tǒng)僅感知過(guò)程變量信息維度低、難以反映物理過(guò)程深層次動(dòng)態(tài)特性互聯(lián)廣度不足跨領(lǐng)域信息孤島難以互聯(lián)互通無(wú)法準(zhǔn)確描述領(lǐng)域間復(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)系，決策全局性差分析的綜合預(yù)見(jiàn)性不足對(duì)工業(yè)運(yùn)行數(shù)據(jù)的挖掘深度不足導(dǎo)致決策不準(zhǔn)確、盲目系統(tǒng)集成是指通過(guò)二維碼、射頻識(shí)別、軟件等信息技術(shù)集成原材料、零部件、能源、設(shè)備等各種制造資源。由小到大實(shí)現(xiàn)從智能裝備到智能生產(chǎn)單元、智能生產(chǎn)線(xiàn)、數(shù)字化車(chē)間、智能工廠(chǎng)，乃至智能制造系統(tǒng)的集成。互聯(lián)互通是指通過(guò)有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)等通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)機(jī)器之間、機(jī)器與控制系統(tǒng)之間、企業(yè)之間的互聯(lián)互通。信息融合是指在系統(tǒng)集成和通信的基礎(chǔ)上，利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，在保障信息安全的前提下，實(shí)現(xiàn)信息

7、協(xié)同共享。新興業(yè)態(tài)包括個(gè)性化定制、遠(yuǎn)程運(yùn)維和工業(yè)云等服務(wù)型制造模式。1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景提升感知深度視覺(jué)感知相比傳統(tǒng)溫度變送器：從檢測(cè)“溫度點(diǎn)“ ，到感知 “溫度場(chǎng)”感知信息具有更高的維度和更大的信息量為實(shí)時(shí)，精準(zhǔn)優(yōu)化制氫過(guò)程提供可能通過(guò)多路攝像頭感知對(duì)溫度場(chǎng)建模、分析與實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)實(shí)例：美國(guó)“智能過(guò)程制造（SPM）”計(jì)劃，制氫工廠(chǎng)1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景提升互聯(lián)廣度實(shí)例：德國(guó)“數(shù)字工廠(chǎng)”項(xiàng)目 生產(chǎn)規(guī)劃產(chǎn)品規(guī)劃產(chǎn)品設(shè)計(jì)試制量產(chǎn)使用服務(wù)數(shù)字工廠(chǎng)1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景提升分析預(yù)見(jiàn)性實(shí)例：歐洲“Knowledge based Factory”項(xiàng)目1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景制造業(yè)的需求以互聯(lián)網(wǎng)為代表的

8、新一代信息技術(shù)與制造系統(tǒng)深度融合1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景互聯(lián)網(wǎng)+第三產(chǎn)業(yè)釋放巨大活力，成為重要經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)極能否把“互聯(lián)網(wǎng)+”在服務(wù)業(yè)的技術(shù)體系，直接平移到工業(yè)領(lǐng)域？報(bào)告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式結(jié)語(yǔ)020304052.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)功能架構(gòu)摘自工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)白皮書(shū)（2017），工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)功能架構(gòu)摘自工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)白皮書(shū)（2017），工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵從信息網(wǎng)絡(luò)維度，對(duì)平臺(tái)的四個(gè)定位：從信息網(wǎng)絡(luò)視角看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)的延

9、伸 按照計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、軟件定義的思路，解構(gòu)傳統(tǒng)工業(yè)系統(tǒng)遵循靈活、開(kāi)放、生態(tài)的原則，重新組織工業(yè)系統(tǒng)運(yùn)行一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是傳統(tǒng)工業(yè)云平臺(tái)的迭代升級(jí) 大量工業(yè)用戶(hù)參與的軟件生態(tài)二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是新工業(yè)體系的“操作系統(tǒng)” 扁平、靈活、軟件定義的組織架構(gòu)三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是資源集聚共享的有效載體 各方資源匯聚，社會(huì)化協(xié)同生產(chǎn)四、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是打造制造企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵抓手 平臺(tái)/生態(tài)成為企業(yè)壟斷地位的標(biāo)志2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)內(nèi)涵：“人-機(jī)-物”深度融合的智能網(wǎng)絡(luò)空間主要特征：三元融合人行為模型工業(yè)過(guò)程模型信息系統(tǒng)模型時(shí)空關(guān)聯(lián)實(shí)時(shí)反映工業(yè)過(guò)程的時(shí)空變化平行演進(jìn)信息空間與物理

10、空間同步演進(jìn) 智能涌現(xiàn)實(shí)現(xiàn)工業(yè)過(guò)程的自感知、自分析、自?xún)?yōu)化、自執(zhí)行2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)內(nèi)涵：“人-機(jī)-物”深度融合的智能網(wǎng)絡(luò)空間主要特征：三元融合人行為模型工業(yè)過(guò)程模型信息系統(tǒng)模型時(shí)空關(guān)聯(lián)實(shí)時(shí)反映工業(yè)過(guò)程的時(shí)空變化平行演進(jìn)信息空間與物理空間同步演進(jìn) 智能涌現(xiàn)實(shí)現(xiàn)工業(yè)過(guò)程的自感知、自分析、自?xún)?yōu)化、自執(zhí)行2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵背景與內(nèi)涵網(wǎng)絡(luò)空間體系架構(gòu)和演進(jìn) 時(shí)延敏感網(wǎng)絡(luò)新架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)行為特征數(shù)據(jù)科學(xué)問(wèn)題 多源異構(gòu)、時(shí)空關(guān)聯(lián)大數(shù)據(jù)分析網(wǎng)絡(luò)空間安全問(wèn)題 信息與物理一體化安全2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵從智能制造維度，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不是一張網(wǎng)，是互聯(lián)的工業(yè)系統(tǒng)企業(yè)內(nèi)部：制造系統(tǒng)互

11、聯(lián)：各類(lèi)制造設(shè)備互聯(lián)管理控制互聯(lián)：業(yè)務(wù)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)互聯(lián)跨企業(yè)間：產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)互聯(lián)，構(gòu)成制造網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)工業(yè)系統(tǒng)的需求：互聯(lián)的最終目的是為智能決策提供支撐，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)過(guò)程的運(yùn)行優(yōu)化亟需大量與工業(yè)過(guò)程相關(guān)機(jī)理、運(yùn)行、優(yōu)化知識(shí)的高效獲取、融合、處理與應(yīng)用2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)：由“信息網(wǎng)絡(luò)支撐的互聯(lián)智能”向“知識(shí)驅(qū)動(dòng)的自主智能”發(fā)展-202020252030主導(dǎo)技術(shù)：數(shù)字化主導(dǎo)技術(shù)：AI主導(dǎo)技術(shù)：互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)制造信息空間制造物理空間 數(shù)字化深化應(yīng)用-全過(guò)程的數(shù)字化集成當(dāng)前狀態(tài)當(dāng)前目標(biāo)互聯(lián)智能-企業(yè)內(nèi)互聯(lián)-跨企業(yè)互聯(lián)-生命周期互聯(lián)未來(lái)目標(biāo)自主智能-工況自感知-工藝自學(xué)習(xí)-

12、裝備自執(zhí)行-系統(tǒng)自組織當(dāng)前未來(lái)2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵“工業(yè)智腦”的構(gòu)建（MI）現(xiàn)有工業(yè)控制系統(tǒng)特征：智能：依靠人的編程輸入，無(wú)法演進(jìn)通信計(jì)算：分布式采集-集中式計(jì)算感知：僅可感知、檢測(cè)過(guò)程量“工業(yè)智能”特征1.系統(tǒng)自主學(xué)習(xí)自我優(yōu)化能力2.以連接為特征的分布式計(jì)算能力3.跨媒體信息融合認(rèn)知能力人腦特征：1.智能發(fā)育2.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)3.視聽(tīng)觸覺(jué)2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵發(fā)展動(dòng)力技術(shù)-模式雙輪驅(qū)動(dòng) “技術(shù)”推動(dòng)“模式”演進(jìn)，二者共同作用，實(shí)現(xiàn)跨越式變革現(xiàn)有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)：僅提供信息技術(shù)支撐架構(gòu)（末梢感知+骨干神經(jīng)）技術(shù)模式物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算個(gè)性化定制、遠(yuǎn)程監(jiān)控、預(yù)測(cè)性維護(hù)、云制造報(bào)告

13、內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式結(jié)語(yǔ)020304053.平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)體系摘自工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)白皮書(shū)（2017），工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟3.平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)泛在化感知技術(shù) 設(shè)備、生產(chǎn)過(guò)程的泛在化感知： 實(shí)現(xiàn)傳感器、控制器、執(zhí)行器互聯(lián)通信的WSN技術(shù)：工業(yè)應(yīng)用的挑戰(zhàn)：抗干擾高實(shí)時(shí)低功耗工業(yè)應(yīng)用的挑戰(zhàn)：WirelessHARTISA100.11aWIA-PAWIA-FA3.平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)泛在化感知的新技術(shù)方向WIA-PA面向流程工業(yè)泛在感知的低速、低功耗無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在801.15.4物理層基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)

14、跳頻，多跳高實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)、高精度同步技術(shù)，使得數(shù)據(jù)傳輸可靠性99%以上，網(wǎng)絡(luò)功耗微安級(jí)。2011年11月，IEC/TC65投票通過(guò)，成為IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。3.平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)3.平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)3.平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)泛在化感知的新技術(shù)方向3.平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)基于Internet的TCP/IP架構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)工廠(chǎng)管理網(wǎng)絡(luò)、控制網(wǎng)絡(luò)、傳感網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面互聯(lián)，并與Internet集成，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫信息傳輸實(shí)現(xiàn)工廠(chǎng)全覆蓋，管理和控制業(yè)務(wù)混流傳輸，并提供安全可靠保障的組網(wǎng)與傳輸技術(shù)工業(yè)應(yīng)用的挑戰(zhàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、高安全、管理流控制流混合傳輸、控制業(yè)務(wù)毫秒級(jí)時(shí)延3.平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)

15、方向IEEE 802.1 Time-Sensitive Networking基于802.11無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)管理業(yè)務(wù)與控制業(yè)務(wù)的混流傳輸，保障控制業(yè)務(wù)流的同步低時(shí)延通信；在802.11的MAC機(jī)制進(jìn)行改進(jìn)，借鑒Profinet的全網(wǎng)調(diào)度方法，通過(guò)對(duì)傳輸任務(wù)載止期的精細(xì)化調(diào)度保障傳輸時(shí)延；提出了802.1Qbu幀優(yōu)先級(jí)和802.1Qbv傳輸調(diào)度兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充，已經(jīng)通過(guò)項(xiàng)目授權(quán)（PAR），正在技術(shù)研究階段。3.平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向ISA100.15 Wireless Backhaul Network基于遠(yuǎn)距離寬帶無(wú)線(xiàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)傳感網(wǎng)與工廠(chǎng)骨干控制網(wǎng)的互聯(lián)，支撐現(xiàn)場(chǎng)感知數(shù)據(jù)回傳到控

16、制中心；設(shè)計(jì)了回程網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)接口和管理架構(gòu)，研發(fā)了多種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享頻譜下的共存技術(shù)；2013年8月巴西油田RIO de Janeiro開(kāi)展了面向油井遠(yuǎn)程測(cè)量的回程網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，70余家企業(yè)參與。3.平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向工業(yè)軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）技術(shù)基于SDN技術(shù)實(shí)現(xiàn)工廠(chǎng)管理業(yè)務(wù)與控制業(yè)務(wù)的混流傳輸；針對(duì)工廠(chǎng)管理業(yè)務(wù)和控制業(yè)務(wù)特征，設(shè)計(jì)了基于流交換的處理核心和基于SDN的協(xié)同調(diào)度機(jī)制，形成了混流傳輸模式下的確定性傳輸保障技術(shù)體系；已研制出工業(yè)SDN交換機(jī)原型。3.平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)提出了SDN協(xié)議擴(kuò)充提出了Openflow的工業(yè)SDN協(xié)議擴(kuò)充當(dāng)前的Openflow協(xié)議的me

17、ter表是用于限流的簡(jiǎn)單協(xié)議，缺少對(duì)工業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)保障的支撐；對(duì)Openflow協(xié)議提出修正草案，對(duì)meter表進(jìn)行擴(kuò)充，支持對(duì)每個(gè)流的優(yōu)先級(jí)、帶寬預(yù)留、截止期優(yōu)化等QoS策略；與華為、信通院合作，在ONF基金會(huì)成立Openflow in Industry 工作組，討論在下一版本中增加面向工業(yè)的協(xié)議修正。3.平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)以模塊化、服務(wù)化的模式，實(shí)現(xiàn)制造應(yīng)用的動(dòng)態(tài)自組織；提供數(shù)據(jù)管理、建模等基礎(chǔ)服務(wù)，數(shù)據(jù)分析、仿真、優(yōu)化等核心服務(wù)，支撐制造應(yīng)用開(kāi)發(fā)；工業(yè)應(yīng)用的挑戰(zhàn)。 嵌入式設(shè)備資源受限、服務(wù)高并發(fā)性服務(wù)及時(shí)處理、動(dòng)態(tài)服務(wù)組織。3.平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向基于W

18、eb Service框架實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備數(shù)據(jù)與操作的封裝，提供開(kāi)放服務(wù)；以統(tǒng)一的Web Service 描述，兼容了工業(yè)領(lǐng)域原有的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)警事件、安全約束、歷史訪(fǎng)問(wèn)等多種數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)、跨應(yīng)用的不同廠(chǎng)商設(shè)備的互操作；OPC UA標(biāo)準(zhǔn)受到了眾多工業(yè)設(shè)備制造商支持，西門(mén)子、Matrikon、Softing等多家廠(chǎng)商提出了軟件解決方案，并正在研發(fā)硬件連接網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品。 基于OPC-UA的制造資源服務(wù)化接入 3.平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向 平臺(tái)使能技術(shù)：具有容災(zāi)特性的服務(wù)總線(xiàn) 容災(zāi)特性面向互聯(lián)網(wǎng)的不穩(wěn)定性，研究基于排產(chǎn)計(jì)劃的系統(tǒng)模型片段和關(guān)聯(lián)生產(chǎn)數(shù)據(jù)片段的預(yù)載、緩存機(jī)制高效

19、壓縮傳輸方法輕量級(jí)高強(qiáng)度加密機(jī)制在優(yōu)化利用有限網(wǎng)絡(luò)帶寬的同時(shí)充分考慮移動(dòng)設(shè)備能量受限的特點(diǎn)，研究高效節(jié)能的數(shù)據(jù)壓縮傳輸算法。復(fù)雜的加密算法會(huì)造成移動(dòng)終端能耗加大，研究支持低能耗、高加密強(qiáng)度的算法是要解決的難題之一。3.平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向支持實(shí)時(shí)增量數(shù)據(jù)的組織 高速集成接口及增量存儲(chǔ)規(guī)范； 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)關(guān)系模型； 數(shù)據(jù)集成安全規(guī)范。 數(shù)據(jù)管理技術(shù)：實(shí)時(shí)增量工業(yè)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)工業(yè)大數(shù)據(jù)處理技術(shù) 輕量級(jí)大規(guī)模數(shù)據(jù)索引技術(shù)； 基于內(nèi)存的高速實(shí)時(shí)流數(shù)據(jù)處理方法； 工業(yè)流數(shù)據(jù)過(guò)濾及回歸算。3.平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向面向工廠(chǎng)/車(chē)間規(guī)劃設(shè)計(jì) 布局優(yōu)化計(jì)算模型、工

20、位平衡分析模型、物流路徑重構(gòu)優(yōu)化模型 工業(yè)數(shù)據(jù)建模和分析技術(shù)：數(shù)字工廠(chǎng)建模與仿真分析面向生產(chǎn)過(guò)程精益管控 產(chǎn)品模型、工藝模型、設(shè)備模型、業(yè)務(wù)模型等生產(chǎn)模型 面向虛實(shí)融合與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用 虛實(shí)融合數(shù)據(jù)總線(xiàn)、模型驅(qū)動(dòng)引擎、虛擬傳感器建模、多模態(tài)數(shù)據(jù)集成 VR、AR等技術(shù)應(yīng)用于實(shí)操培訓(xùn)、生產(chǎn)監(jiān)控、維修指導(dǎo)、智能倉(cāng)儲(chǔ)等。報(bào)告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺(tái)的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式結(jié)語(yǔ)020304054.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式以互聯(lián)制造為特征的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)智能制造三大集成、引領(lǐng)“互聯(lián)制造”新模式4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式模式一：互聯(lián)設(shè)計(jì)開(kāi)展聯(lián)合研發(fā)降低研發(fā)

21、成本通過(guò)高端專(zhuān)業(yè)軟件共享，降低企業(yè)研發(fā)資金投入通過(guò)仿真分析，縮短研制周期，降低研發(fā)成本參與研發(fā)范圍更為廣泛，利于問(wèn)題的解決對(duì)企業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)數(shù)據(jù)分析，為產(chǎn)品改進(jìn)提供依據(jù)智慧工廠(chǎng)需要穩(wěn)定的無(wú)線(xiàn)流量、可靠的安全策略、可視化集中管控、移動(dòng)APP運(yùn)維，去支持物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)調(diào)控辦公室溫度、濕度、光照等環(huán)境因素，助力企業(yè)打造舒適的智慧辦公環(huán)境，能方便及時(shí)地掌握諸如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)性能統(tǒng)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)故障等信息；可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)管理整個(gè)廠(chǎng)區(qū)網(wǎng)絡(luò)，隨時(shí)隨地網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維。統(tǒng)一管理全區(qū)的無(wú)線(xiàn)AP、樓層交換機(jī)、IoT傳感器等，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)；中心控制器集無(wú)線(xiàn)AC、身份認(rèn)證、大數(shù)據(jù)收集分析、上網(wǎng)行為管理和審計(jì)、無(wú)線(xiàn)有線(xiàn)運(yùn)維

22、、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)于一體；員工辦公、訪(fǎng)客網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線(xiàn)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)安全隔離，確保網(wǎng)絡(luò)安全性；無(wú)線(xiàn)生產(chǎn)網(wǎng)采用同頻組網(wǎng)技術(shù)，接入無(wú)線(xiàn)掃碼槍、無(wú)線(xiàn)攝像頭、移動(dòng)叉車(chē)、AGV無(wú)人搬運(yùn)車(chē)等，不允許其他終端接入，保證生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行；員工辦公和訪(fǎng)客移動(dòng)終端使用不同的SSID，內(nèi)部員工通過(guò)賬號(hào)密碼接入無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，PDA等辦公移動(dòng)終端使用PSK+MAC地址白名單接入網(wǎng)絡(luò)，保證只允許受信任的終端接入4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式模式二：互聯(lián)產(chǎn)品通過(guò)設(shè)備租賃服實(shí)現(xiàn)由賣(mài)設(shè)備到賣(mài)服務(wù)的轉(zhuǎn)變通過(guò)將備件與主機(jī)綁定的方式增加來(lái)自備件銷(xiāo)售的利潤(rùn)通過(guò)提供增值運(yùn)維服務(wù)，提升產(chǎn)品的利潤(rùn)率通過(guò)眾包眾維服務(wù)，可大幅節(jié)省裝備企業(yè)建立維修站的成本。在企業(yè)銷(xiāo)

23、售鏈實(shí)施智能物流、智能安防等應(yīng)用。在倉(cāng)儲(chǔ)、調(diào)度、跟蹤監(jiān)控和產(chǎn)品追溯等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)對(duì)物品、集裝箱、車(chē)輛和人員的全程狀態(tài)監(jiān)測(cè)和智能調(diào)度，構(gòu)建高效率、低成本和安全的現(xiàn)代物流體系。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)企業(yè)內(nèi)的智能安防系統(tǒng)，構(gòu)建智能化、全方位、立體安防體系和高效的智能樓宇管理系統(tǒng)。4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式模式三：互聯(lián)生產(chǎn)通過(guò)富裕生產(chǎn)資源的租賃，提高設(shè)備利用率。通過(guò)生產(chǎn)眾包使產(chǎn)業(yè)鏈的專(zhuān)業(yè)化分工趨向更為合理?；诠性频木婊芸胤?wù)有效提升中小企業(yè)的精細(xì)化管理水平，增強(qiáng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力?；谒接性频木?xì)化管控服務(wù)有效的降低了企業(yè)IT部署及維護(hù)成本，同時(shí)保障了信息安全。產(chǎn)品定位：項(xiàng)目為構(gòu)建基于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等最新信息技術(shù)和移動(dòng)防爆智能終端技術(shù)的、軟硬件相結(jié)合的智能化安全管理云系統(tǒng)。產(chǎn)品功能：實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)狀態(tài)和安全信息的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程通訊、事故建模、風(fēng)險(xiǎn)分析、智能推演、預(yù)報(bào)預(yù)警、應(yīng)急處置輔助決策等功能，為政府安全監(jiān)管、企業(yè)安全生產(chǎn)管理以及事故應(yīng)急處置服務(wù)。產(chǎn)品定位：項(xiàng)目為構(gòu)建基于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等最新信息技術(shù)和移動(dòng)防爆智能終端技術(shù)的、軟硬件相結(jié)合的智能化安全管理云系統(tǒng)。產(chǎn)品功能：實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)狀