工业互联网相关体系简要梳理

此前刊文认为，工业互联网是“产业数字化”的代表，与前海的科创产业定位有契合性。工业互联网实质上是一个复杂的系统性的概念，所涉及细分产业众多，本文对其体系进行简要的梳理，并就相关细分产业在前海的发展进行了提出几点设想，供参考。

 上世纪八、九十年代，现场总线、集中控制系统等突破性技术在工业中得到规模化应用，极大提升了工业效率，而此后20年工业系统基本处于缓慢的技术改良中。到了2012年左右，由于计算机算力、各类算法和通信技术飞速发展，工业届的领先者们设想利用这些技术实现工业系统再一次飞跃，其中GE提出了工业互联网，得到了普遍认同。当前，全球各工业强国均在大力推进工业互联网相关产业，总体上看传统的工业设备制造商（如GE、霍尼韦尔、三一重工）、设备运营商（如法国Engie、国家电网）以及互联网企业（如阿里、京东）是主要参与主体。这些主体分布在多个产业，根据《工业与联网平台白皮书 》的相关归类，主要提供边缘层、计算基础设施层、平台层和应用层四大方面的产品和服务，具体如下图所示。

图一 工业互联网体系（来源：《工业互联网平台白皮书》）

边缘层，一些业界学者和从业者称之为现场设备层，相关产业内容及企业包括：1.设备接入的设施，也就是工业以太网、工业总线等传统的通信设施，以及3/4/5G、WIFI等新一代的无线通信设施，主要用于采集数据的传输。这其中的典型企业包括思科、西门子、华为等。2.传感设备，包括一些现场的温度、流量、压力、电磁通量等特征值的测量变送设备。具有代表性的企业包括霍尼韦尔、美国MEAS传感器公司、沈阳仪表等。3.控制执行装置，包括电磁阀门、变频器、继电器等，具有代表性的企业包括ABB、西门子、中控等；目前在现场利用边缘计算模块提升控制的适应性和及时性成为一种趋势，大多数自动化设备企业以及阿里等互联网企业在推进开发应用。计算基础设施层，产业内容较为单一，与当前云计算的IAAS层实际上是一致的，即用虚拟化、分布式存储、负载调度手段，将计算资源进行池化，实现工业现场数据计算和存储的弹性。

目前在该领域的企业主要是互联网巨头（如阿里、百度）、IDC设备供应商（如IBM、华为、浪潮）、通信运营商（如国内的三大运营商）等。这些企业在工业互联网领域内的业务，实际是其云计算业务应用领域的拓展。在形式上除了公有云，现在私有云的部署形式也是不少成熟企业的选择。平台层，整体上看该层的产业内容是工业互联网该层最为核心的内容，是将各个细分产业的工业机理、知识、工艺流程等进行积累并模型化，用成熟软件整体移植、微框架服务等技术手段形成一个个可被具体应用调用的组件。其最能体现细分行业的属性和特征，可以说该层是各种工业APP的开发基础。目前该领域的企业来自各个细分产业的领先企业，比如GE在其Predix平台上构建了旋转设备（如飞机引擎、蒸汽轮机）的模型库，石化盈科在其ProMACE上构建了一系列的化工流程模型库。

一个比较鲜明的特征是，跨行业的平台层较为少见，一般都是一些有综合性业务的企业才有能力构建，比如GE、西门子、ABB之类世界级工业巨头。应用层，该层的产业内容主要是将研发设计、生产制造、运营维护、经营管理等制造全过程进行算法化、代码化、软件化，针对具体的场景开发出来的工业APP。一般来说相关企业分为三类，一是构建了平台层的企业，基于相关工业机理开发出具有典型性和通用性的应用，比如GE、西门子、横河、和利时等。

二是平台层企业的上下游企业或者应用其产品的方案解决供应商，基于平台层的知识和机理开发应用。三是一些管理自动化应用（如产品调度、排产、供应商管理等）的开发企业，这些企业所需要的工业知识并不特别多，很多都是互联网企业跨界而来。

新一代信息技术产业是前海的重点发展方向，而工业互联网作为其中的新形态，对于深圳乃至国家推动工业往高端水平发展有重要作用，前海发展工业互联网相关产业不是蹭热点、不是求大求全，而是既定产业方向上的进一步补充完善。前海尽管将进一步扩区，但总体上产业空间有限，聚集各产业环节高价值部分是必然选择。因而可以做一些设想，工业互联网相关产业在前海集聚的理想形态是少制造环节、重资产运营环节，多解决方案供应环节、研发环节：边缘层，如工业现场的全场通信方案供应商、边缘计算方案供应商聚集。计算基础设施层，有1-2个云计算供应商的运营总部落地。平台层，多个在细分行业领先企业的数字化业务研发总部入驻。应用层，一大批基于外部平台层技术，进行各行各业局部领域创新的初创型应用开发企业聚集。