工業(yè)互聯網工業(yè)互聯網體系架構概貌

工業(yè)互聯網工業(yè)互聯網體系架構概貌為了推動工業(yè)互聯網的發(fā)展，各個國家的工業(yè)互聯網聯盟紛紛推出了自己的工業(yè)互聯網參考架構模型，用以指導相關標準體系建設及產業(yè)推進。下面簡單介紹一下美國、德國和中國的參考架構模型。體系架構非常龐大，本文只介紹整體結構，后續(xù)將分別詳細介紹業(yè)務指南、功能框架、技術框架及實施框架。關鍵詞：工業(yè)互聯網參考架構美國IIRA德國RAMI4.0SO/IEC/IEEE42010-2011標準ISO/IEC/IEEE42010-2011是用于描述系統(tǒng)架構的一套標準，它定義了架構視圖、架構描述及架構語言，用以指導一個具體系統(tǒng)架構的表述方式。工業(yè)互聯網參考架構的定義遵循該標準。美國工業(yè)互聯網參考架構IIRA2015年6月美國工業(yè)互聯網聯盟（IIC）發(fā)布了《工業(yè)互聯網參考架構IIRA》1.0版本。按照ISO/IEC/IEEE42010-2011關于架構描述的標準，參考架構包括商業(yè)視角、使用視角、功能視角和實施視角四個層級，并論述了系統(tǒng)安全、信息安全、彈性、互操作性、連接性、數據管理、高級數據分析、智能控制、動態(tài)組合九大系統(tǒng)特性。經過幾年的改進和修訂，目前最新版本為1.9。圖一美國工業(yè)互聯網參考架構德國工業(yè)互聯網參考架構RAMI4.02015年3月德國工業(yè)4.0工作組正式發(fā)布了工業(yè)4.0參考架構模型（RAMI4.0），它從產品生命周期/價值鏈、層級和架構等級三個維度，分別對工業(yè)4.0進行多角度描述的一個框架模型。RAMI4.0的第一個維度，是在IEC62264企業(yè)系統(tǒng)層級架構的標準基礎之上，補充了產品或工件的內容，并由企業(yè)內部廠拓展至“企業(yè)外部互聯”，從而體現工業(yè)4.0針對產品服務和企業(yè)協(xié)同的要求。第二個維度是信息物理系統(tǒng)的核心功能，以各層級的功能來進行體現，分為業(yè)務層、功能層、信息層、通信層、集成層、資產層（機器、設備、零部件等）。第三個維度是價值鏈，即以產品全生命周期視角出發(fā)，描述了以零部件、機器和工廠為典型代表的工業(yè)要素從虛擬原型到實物的全過程。圖二德國工業(yè)參考模型中國工業(yè)互聯網體系架構中國工業(yè)互聯網產業(yè)聯盟在參考美國工業(yè)互聯網參考架構IIRA、德國RAMI4.0、日本IVRA的基礎上于2016年8月發(fā)布了《工業(yè)互聯網體系架構1.0》。其后在不斷總結經驗的基礎上修訂完善，于2019年8月發(fā)布了《工業(yè)互聯網體系架構2.0》。整個體系框架由以下四部分組成：業(yè)務指南：體現工業(yè)互聯網產業(yè)目標、商業(yè)價值、數字化能力及業(yè)務場景。功能框架：明確支持業(yè)務實現的功能包括基本要素、功能模塊、交互關系和作用范圍。實施框架：描述實現功能的軟硬件部署，明確系統(tǒng)實施的層級結構、承載結構、關鍵軟硬件和作用關系。技術框架：匯聚支撐工業(yè)互聯網業(yè)務、功能、實施所需要的軟硬件技術。圖三中國工業(yè)互聯網體系架構工業(yè)互聯網業(yè)務指南總體視圖：業(yè)務指南框架由產業(yè)級、企業(yè)級、應用級及場景級組成，不同層級的人關注點不一樣。圖四中國工業(yè)互聯網體系業(yè)務指南框架工業(yè)互聯網功能架構總體視圖：功能框架由網絡、安全、數據、平臺等核心功能及行業(yè)解決方案、實施層級組成。圖五中國工業(yè)互聯網體系架構工業(yè)互聯網實施框架視圖：框架由網絡、安全、數據、應用等功能組件的實施，以及在產業(yè)層級、企業(yè)級、邊緣層級、設備層的部署方式。圖六中國工業(yè)互聯網體系架構主要參考文獻·《工業(yè)互聯網體系架構報告1.0》中國工業(yè)互聯網產業(yè)聯盟2016年8月·《工業(yè)互聯網體系架構2.0》中國工業(yè)互聯網產業(yè)聯盟2019年8月·《美國工業(yè)互聯網參考架構》·《ReferenceArchitechtureModelIndustries4.0》肖鵬AMT事業(yè)合伙人數字化轉型專家、產業(yè)互聯網、工業(yè)互聯網研究學者，中國人民大學商學院MBA企業(yè)家導師，EMBA企業(yè)家考官先后擔任順豐商業(yè)副總裁、CTO，新奧集團信息中心副總經理、IBM