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工业互联网平台化与服务化的发展趋势

优管网

发布: 2020/04/02

作者:优制云

来源:中国工控网

本文对工业互联网平台化与服务化的发展问题进行了分析,提出了相应的实现模式,并对相关技术的发展趋势做出预测。


一、引言


        2012年美国GE提出工业互联网,2013年德国汉诺威工业博览会上提出工业4.0,随后在全球工业界引起极大反响。这两种工业信息技术的应用范式有着相同的特性,都需要工业设备数据的采集和处理,并都通过互联网环境来实现这一过程。工业社会十分看好在大量工业设备接入互联网之后可能带来的巨大变革的机会,人们相信工业数据将在互联网上获得更多价值的体现,从而为新一轮的工业革命积蓄力量。


        鉴于此,许多工业软件的提供商加入了研究、开发和推广工业互联网的行列。据不完全统计,目前国内外已经正式发布的工业互联网系统软件有100多种,其中包括一部分工业PaaS和网关产品。这些工业软件和技术的推出加速了工业互联网产业的发展,也加速了工业互联网应用的开发。


        然而,在这一进程中,由于缺乏统一的标准和规范,也有可能会出现一些与互联网原则相悖的问题,例如不同供应商提供的工业互联网软件之间可能互不兼容。从目前的发展情况来看,这种可能性是非常大的。因此,工业界和学术界都要努力从体系架构的设计开始,深入探讨工业互联网科学的发展模型。本文提出平台化和服务化的发展问题,除了说明它们与工业互联网体系架构的关系外,还指出了平台化和服务化技术在工业互联网中的实现方法,以及它们能够成为未来发展趋势的理由。



二、工业互联网技术发展的现状


        工业互联网是在自动化和信息化技术发展到一定程度,但工业数据的应用还处于较低水平的背景下提出的一种工业生产治理模式。它利用了互联网的技术与云计算资源,试图通过数据的大规模采集和处理,实现企业更加精细化和更加适应外部动态环境的管理。企业加入工业互联网的目的就是要让生产更加透明,只有这样才能更有效地利用企业的资产,创造更多的财富。在这里,我们使用“加入”而不是“建设”工业互联网,是因为它最终将成为工业社会的一种公共服务机制,就像今天的移动通讯网络一样,“入网”就能获得各种各样的信息服务,而不需要任何用户自行“组网”。


        目前,国内外许多企业都发布了相应的工业互联网系统软件,例如美国GE的Predix,德国Siemens的Mindsphere,中国树根互联的Rootcloud等。这些软件系统都有相似的结构和特点。它们都需要云计算环境的支撑,都需要通过互联网连接设备与云计算环境,都需要通过数据网关完成数据采集和上云的任务。但是在形成工业互联网社区,接入跨行业跨领域的企业数据等方面,很显然还远没有达到预期的目标。而这是工业互联网获得工业社会普遍应用的基本形态。



        另一方面,在应用开发过程中,工业互联网的发展还面临两个重要挑战。


        一是开发成本很高,工业互联网需要更多的工艺工程师的参与,但是目前的技术发展还不能满足这一要求。大部分所谓开放的技术仍然要求用户具有连接复杂计算机应用软件接口(API)的能力。


        二是信息孤岛问题,传统企业信息化最大的问题就是产生大量的信息孤岛,工业互联网因其互联互通特质而应该具有极强的消除信息孤岛的潜力。但是,由于众多的技术提供商根据它们自身的技术体系而建立的企业级工业互联网,难以形成覆盖整个工业社会的互联网,这对整个工业社会的数字化转型发展肯定是非常不利的。



        实际上,在工业互联网发展问题的背后,是关于这项技术的体系架构、技术标准,以及系统的复杂性如何设计、如何制订和如何处理的问题。其中,体系架构是非常基础性的问题,它不仅决定了工业互联网的构成,更重要的是它界定了工业互联网的目标、任务和对应的技术路线。技术标准的重要性来源于工业互联网的人-机-物构成的客观需求,但是要建设这样一个庞大的标准体系并不是一项容易的事情。每一个技术提供商都更倾向于强调他们的主张,而弱化对建设工业公共基础设施的重视程度。再加上工业互联网本身就是一种典型的复杂大系统,要应对上述挑战更不是一件容易做到的事情。我们必须为此寻求一些新的发展模式。针对工业互联网体系架构的特点,将其发展纳入到平台化和服务化的框架中,这是本文提出应对挑战的一种思路。



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