2017工业物联网白皮书_44页-11mb

工业物联网白皮书（2017版）总结

核心内容

本白皮书由中国电子技术标准化研究院联合多家企业及科研单位共同编写，旨在系统阐述工业物联网的发展背景、内涵本质、技术现状、标准现状及产业应用。白皮书将工业物联网定义为支撑智能制造的一套使能技术体系，强调其在工业制造领域中实现资源高效利用、服务模式创新及智能化管理的重要作用。

主要观点

• 工业物联网的定位：工业物联网是智能制造的关键支撑技术，通过网络互连、数据互通和系统互操作，实现制造资源的灵活配置和制造过程的优化。
• 六大典型特征：智能感知、泛在连通、精准控制、数字建模、实时分析和迭代优化。
• 发展阶段：工业物联网的实施包括智能感知控制、全面互联互通、深度数据应用及创新服务模式四个阶段。
• 技术体系：涵盖感知控制、网络通信、信息处理及安全管理四大技术领域。
• 产业现状：工业物联网终端产业与平台产业均处于快速发展阶段，国内外企业积极布局，推动产业升级。
• 标准现状：国内外已开展多项标准化工作，但仍存在布局分散、技术集成复杂、安全规范不统一等问题。
• 应用案例：涵盖租赁服务、保险模式、生产工艺优化及智能物流等多个领域，展示工业物联网在实际场景中的价值。

关键信息

一、工业物联网的发展背景

• 发展现状：工业物联网成为全球工业智能化变革的重要推手，推动制造业转型升级。
• 发展需求：满足企业对实时监控、智能仓储、预测性维护等实际需求，提升生产效率和产品质量。
• 发展意义：助力智能制造，促进资源高效利用、科学决策和产业升级，推动我国从生产驱动向创新驱动转变。

二、工业物联网的内涵

• 本质：工业物联网是物联网在工业领域的应用，不仅仅是“工业+物联网”的简单叠加。
• 阶段：
  1. 智能感知控制阶段：通过传感器、RFID等技术实现数据采集与控制。
  2. 全面互联互通阶段：通过多种通信技术实现工业资源之间的信息交互。
  3. 深度数据应用阶段：利用云计算、大数据等技术对数据进行建模、分析与优化。
  4. 创新服务模式阶段：推动设备租赁、远程运维、智能制造等服务模式创新。
• 价值：
  • 提升价值：实现工业数据的深度集成与应用。
  • 优化资源：通过数据驱动实现资源的高效调度。
  • 升级服务：推动制造企业向服务型转变。
  • 激发创新：为工业领域提供丰富的数据接口与创新环境。

三、工业物联网的技术现状

• 参考体系架构：包括用户域、目标对象域、感知控制域、服务提供域、运维管控域和资源交换域。
• 技术体系：
  • 感知控制技术：包括传感器、RFID、工业控制等，是工业物联网的核心。
  • 网络通信技术：如工业以太网、无线通信等，是实现互联互通的基础。
  • 信息处理技术：涵盖数据清洗、建模、分析及存储，支撑工业物联网应用。
  • 安全管理技术：包括加密、防火墙、入侵检测等，保障系统安全。
• 技术趋势：
  • 终端智能化：传感器设备向微型化、智能化发展。
  • 联接泛在化：通过多种网络技术实现工业资源的全面连接。
  • 计算边缘化：边缘计算在数据处理中发挥重要作用，提升响应速度与安全性。
  • 网络扁平化：简化系统架构，提升系统性能与管理效率。
  • 服务平台化：平台成为工业物联网的核心支撑，提升数据价值与服务灵活性。

四、工业物联网的产业现状

• 终端产业：
  • 传感器市场增长迅速，全球主要由美、日、德企业主导。
  • 我国在传感器及仪器仪表领域逐步提升，部分企业已具备国际竞争力。
  • PLC与DCS市场中，国外企业占据主导地位，但国内企业正在快速追赶。
• 平台产业：
  • 工业物联网平台成为产业发展的关键，国内外企业积极布局。
  • 跨界合作推动平台生态发展，如GE与微软、西门子与IBM等合作案例。

五、工业物联网的标准现状

• 国际标准：包括IEC、ISO/IEC JTC1等组织在传感器、通信、安全等方面制定标准。
• 国内标准：中国已发布多项工业物联网相关标准，如《物联网参考体系结构》《物联网术语》等。
• 标准化问题：
  • 整体布局不清晰，需分阶段推进。
  • 网络互联互通、数据异构集成等技术问题亟待解决。
  • 需规范数据封装与应用创新生态环境。
  • 工业物联网安全标准需进一步完善。

六、工业物联网的应用

• 租赁服务：基于iSESOL平台实现设备数据实时采集与业务决策支持，推动生产力共享。
• 保险模式：通过UBI模式，利用工业物联网数据进行风险评估与精准定价。
• 生产工艺优化：宝钢技术通过RFID、智能控制等技术实现轧辊流转全程自动控制，提升生产效率与安全性。
• 智能物流：基于工业物联网的物流自动化系统，提升仓储管理与供应链效率，实现高效、精准的物流服务。

结语

本白皮书系统地总结了工业物联网的发展现状、技术体系与产业应用，强调其在智能制造中的核心作用。同时指出当前标准化工作仍处于初级阶段，需加强顶层设计、基础共性及安全标准建设。工业物联网的应用案例展示了其在多个领域的潜力，为未来工业智能化发展提供了方向与参考。