'中國電子信息工程科技發展研究：工業互聯網'

當前，互聯網創新發展與新工業革命正處於歷史性交匯期，互聯網應用領域正從消費環節向製造環節滲透擴散。同時，經濟危機後，各國政府為重振製造業，工業巨頭為進一步保持全球領先，信息通信企業為拓展發展新藍海，共同推動了工業互聯網的興起。

2012 年美國高端製造巨頭通用電氣(GE)公司率先在全球提出發展工業互聯網(Industrial Internet)，通過雲計算、物聯網、大數據等新一代信息技術的深度應用，構建工業互聯網平臺，開展基於工業互聯網平臺的智能服務，試圖重塑工業增長模式，搶佔產業新制高點，鞏固全球引領地位。2014 年，GE 聯合Cisco、IBM、Intel 和AT&T 共同成立了工業互聯網聯盟(Industrial Internet Consortium, IIC)，加速了工業互聯網在全球的理念普及、項目落地和產業合作。截至2018 年12 月，IIC 已擁有來自全球30 餘個國家和地區的260 餘家會員企業，包括GE、西門子等傳統的製造企業，思愛普(SAP)、達索等軟件企業，以及華為、微軟、AT&T 等傳統的信息通信企業。此外，IIC 彙集了50 餘家各國企業共同推動測試床工作，並先後與德國、日本、俄羅斯、巴西、法國、印度等多個國家的政府或產業組織建立合作關係，並與包括電氣和電子工程師協會(IEEE)、國際標準化組織(ISO)、國際電工委員會(IEC)等全球20 多個標準化組織建立聯絡函關係，共同開展技術、需求、標準等的研究。目前，IIC 已經成為全球範圍內推動工業互聯網發展較重要的國際組織。

工業互聯網的概念

工業互聯網是新一代信息通信技術與工業經濟深度融合下的關鍵基礎設施、新型應用模式和全新工業生態。工業互聯網對傳統工業的生產、管理、服務方式產生了深刻影響，對技術、模式、業態和產業的創新變革起到了催化劑作用，正成為繁榮數字經濟的新基石。對於我國來說，工業互聯網是參與網絡國際治理的新途徑和統籌兩個強國建設的新抓手。

當前，互聯網創新發展與新工業革命正處於歷史性交匯期，互聯網應用領域正從消費環節向製造環節滲透擴散。同時，經濟危機後，各國政府為重振製造業，工業巨頭為進一步保持全球領先，信息通信企業為拓展發展新藍海，共同推動了工業互聯網的興起。

2012 年美國高端製造巨頭通用電氣(GE)公司率先在全球提出發展工業互聯網(Industrial Internet)，通過雲計算、物聯網、大數據等新一代信息技術的深度應用，構建工業互聯網平臺，開展基於工業互聯網平臺的智能服務，試圖重塑工業增長模式，搶佔產業新制高點，鞏固全球引領地位。2014 年，GE 聯合Cisco、IBM、Intel 和AT&T 共同成立了工業互聯網聯盟(Industrial Internet Consortium, IIC)，加速了工業互聯網在全球的理念普及、項目落地和產業合作。截至2018 年12 月，IIC 已擁有來自全球30 餘個國家和地區的260 餘家會員企業，包括GE、西門子等傳統的製造企業，思愛普(SAP)、達索等軟件企業，以及華為、微軟、AT&T 等傳統的信息通信企業。此外，IIC 彙集了50 餘家各國企業共同推動測試床工作，並先後與德國、日本、俄羅斯、巴西、法國、印度等多個國家的政府或產業組織建立合作關係，並與包括電氣和電子工程師協會(IEEE)、國際標準化組織(ISO)、國際電工委員會(IEC)等全球20 多個標準化組織建立聯絡函關係，共同開展技術、需求、標準等的研究。目前，IIC 已經成為全球範圍內推動工業互聯網發展較重要的國際組織。

工業互聯網的概念

工業互聯網是新一代信息通信技術與工業經濟深度融合下的關鍵基礎設施、新型應用模式和全新工業生態。工業互聯網對傳統工業的生產、管理、服務方式產生了深刻影響，對技術、模式、業態和產業的創新變革起到了催化劑作用，正成為繁榮數字經濟的新基石。對於我國來說，工業互聯網是參與網絡國際治理的新途徑和統籌兩個強國建設的新抓手。

工業互聯網示意圖

工業互聯網不僅僅是互聯網在工業中的簡單應用，它具有多重特性：一是基礎性，工業互聯網構建了包含工廠內網絡、工廠外網絡的新型網絡，形成了連接工業全要素和實現資源優化配置的工業互聯網平臺，是支撐工業智能化升級的關鍵基礎設施。二是滲透性，工業互聯網不僅可應用到製造領域，未來還能擴展到實體經濟各部門，為各產業網絡化、智能化升級提供基礎支撐，從而促進實體經濟轉型升級。

工業互聯網的體系架構

工業互聯網的核心是基於全面互聯而形成數據驅動的智能，網絡、數據、安全是工業互聯網的基本要素。

當前，互聯網創新發展與新工業革命正處於歷史性交匯期，互聯網應用領域正從消費環節向製造環節滲透擴散。同時，經濟危機後，各國政府為重振製造業，工業巨頭為進一步保持全球領先，信息通信企業為拓展發展新藍海，共同推動了工業互聯網的興起。

2012 年美國高端製造巨頭通用電氣(GE)公司率先在全球提出發展工業互聯網(Industrial Internet)，通過雲計算、物聯網、大數據等新一代信息技術的深度應用，構建工業互聯網平臺，開展基於工業互聯網平臺的智能服務，試圖重塑工業增長模式，搶佔產業新制高點，鞏固全球引領地位。2014 年，GE 聯合Cisco、IBM、Intel 和AT&T 共同成立了工業互聯網聯盟(Industrial Internet Consortium, IIC)，加速了工業互聯網在全球的理念普及、項目落地和產業合作。截至2018 年12 月，IIC 已擁有來自全球30 餘個國家和地區的260 餘家會員企業，包括GE、西門子等傳統的製造企業，思愛普(SAP)、達索等軟件企業，以及華為、微軟、AT&T 等傳統的信息通信企業。此外，IIC 彙集了50 餘家各國企業共同推動測試床工作，並先後與德國、日本、俄羅斯、巴西、法國、印度等多個國家的政府或產業組織建立合作關係，並與包括電氣和電子工程師協會(IEEE)、國際標準化組織(ISO)、國際電工委員會(IEC)等全球20 多個標準化組織建立聯絡函關係，共同開展技術、需求、標準等的研究。目前，IIC 已經成為全球範圍內推動工業互聯網發展較重要的國際組織。

工業互聯網的概念

工業互聯網是新一代信息通信技術與工業經濟深度融合下的關鍵基礎設施、新型應用模式和全新工業生態。工業互聯網對傳統工業的生產、管理、服務方式產生了深刻影響，對技術、模式、業態和產業的創新變革起到了催化劑作用，正成為繁榮數字經濟的新基石。對於我國來說，工業互聯網是參與網絡國際治理的新途徑和統籌兩個強國建設的新抓手。

工業互聯網示意圖

工業互聯網不僅僅是互聯網在工業中的簡單應用，它具有多重特性：一是基礎性，工業互聯網構建了包含工廠內網絡、工廠外網絡的新型網絡，形成了連接工業全要素和實現資源優化配置的工業互聯網平臺，是支撐工業智能化升級的關鍵基礎設施。二是滲透性，工業互聯網不僅可應用到製造領域，未來還能擴展到實體經濟各部門，為各產業網絡化、智能化升級提供基礎支撐，從而促進實體經濟轉型升級。

工業互聯網的體系架構

工業互聯網的核心是基於全面互聯而形成數據驅動的智能，網絡、數據、安全是工業互聯網的基本要素。

工業互聯網的基本要素

從功能體系上看，工業互聯網由網絡、平臺、安全三大體系構成。其中，網絡是基礎、平臺是核心、安全是保障。

當前，互聯網創新發展與新工業革命正處於歷史性交匯期，互聯網應用領域正從消費環節向製造環節滲透擴散。同時，經濟危機後，各國政府為重振製造業，工業巨頭為進一步保持全球領先，信息通信企業為拓展發展新藍海，共同推動了工業互聯網的興起。

2012 年美國高端製造巨頭通用電氣(GE)公司率先在全球提出發展工業互聯網(Industrial Internet)，通過雲計算、物聯網、大數據等新一代信息技術的深度應用，構建工業互聯網平臺，開展基於工業互聯網平臺的智能服務，試圖重塑工業增長模式，搶佔產業新制高點，鞏固全球引領地位。2014 年，GE 聯合Cisco、IBM、Intel 和AT&T 共同成立了工業互聯網聯盟(Industrial Internet Consortium, IIC)，加速了工業互聯網在全球的理念普及、項目落地和產業合作。截至2018 年12 月，IIC 已擁有來自全球30 餘個國家和地區的260 餘家會員企業，包括GE、西門子等傳統的製造企業，思愛普(SAP)、達索等軟件企業，以及華為、微軟、AT&T 等傳統的信息通信企業。此外，IIC 彙集了50 餘家各國企業共同推動測試床工作，並先後與德國、日本、俄羅斯、巴西、法國、印度等多個國家的政府或產業組織建立合作關係，並與包括電氣和電子工程師協會(IEEE)、國際標準化組織(ISO)、國際電工委員會(IEC)等全球20 多個標準化組織建立聯絡函關係，共同開展技術、需求、標準等的研究。目前，IIC 已經成為全球範圍內推動工業互聯網發展較重要的國際組織。

工業互聯網的概念

工業互聯網是新一代信息通信技術與工業經濟深度融合下的關鍵基礎設施、新型應用模式和全新工業生態。工業互聯網對傳統工業的生產、管理、服務方式產生了深刻影響，對技術、模式、業態和產業的創新變革起到了催化劑作用，正成為繁榮數字經濟的新基石。對於我國來說，工業互聯網是參與網絡國際治理的新途徑和統籌兩個強國建設的新抓手。

工業互聯網示意圖

工業互聯網不僅僅是互聯網在工業中的簡單應用，它具有多重特性：一是基礎性，工業互聯網構建了包含工廠內網絡、工廠外網絡的新型網絡，形成了連接工業全要素和實現資源優化配置的工業互聯網平臺，是支撐工業智能化升級的關鍵基礎設施。二是滲透性，工業互聯網不僅可應用到製造領域，未來還能擴展到實體經濟各部門，為各產業網絡化、智能化升級提供基礎支撐，從而促進實體經濟轉型升級。

工業互聯網的體系架構

工業互聯網的核心是基於全面互聯而形成數據驅動的智能，網絡、數據、安全是工業互聯網的基本要素。

工業互聯網的基本要素

從功能體系上看，工業互聯網由網絡、平臺、安全三大體系構成。其中，網絡是基礎、平臺是核心、安全是保障。

工業互聯網的組成體系

網絡體系是打通工業流程產業環節泛在深度互聯的基礎，包括網絡互聯、標識解析和信息互通。通過打造低延時、高可靠、廣覆蓋的網絡基礎設施，實現信息數據在生產各環節和全要素的無縫傳遞，從而支撐形成實時感知、協同交互、智能反饋的生產模式。

平臺體系是工業全要素連接的樞紐，也是工業資源配置的核心。平臺下連設備，上連應用，通過海量數據匯聚、建模分析與應用開發，推動製造能力和工業知識的標準化、軟件化、模塊化與服務化，支撐工業生產方式升級、商業模式創新和資源高效配置，是構建制造業新生態體系的核心。

安全體系是工業互聯網健康有序發展的保障，包括設備、控制、網絡、應用和數據等五個層面的安全。通過建立工業互聯網安全保障體系，實現對工廠內外網絡設施的保護，避免工業智能裝備、工業控制系統受到內部和外部攻擊，保障工業互聯網平臺及其應用的可靠運行，降低工業數據被洩露、篡改的風險，實現對工業互聯網的全方位保護。

當前，互聯網創新發展與新工業革命正處於歷史性交匯期，互聯網應用領域正從消費環節向製造環節滲透擴散。同時，經濟危機後，各國政府為重振製造業，工業巨頭為進一步保持全球領先，信息通信企業為拓展發展新藍海，共同推動了工業互聯網的興起。

2012 年美國高端製造巨頭通用電氣(GE)公司率先在全球提出發展工業互聯網(Industrial Internet)，通過雲計算、物聯網、大數據等新一代信息技術的深度應用，構建工業互聯網平臺，開展基於工業互聯網平臺的智能服務，試圖重塑工業增長模式，搶佔產業新制高點，鞏固全球引領地位。2014 年，GE 聯合Cisco、IBM、Intel 和AT&T 共同成立了工業互聯網聯盟(Industrial Internet Consortium, IIC)，加速了工業互聯網在全球的理念普及、項目落地和產業合作。截至2018 年12 月，IIC 已擁有來自全球30 餘個國家和地區的260 餘家會員企業，包括GE、西門子等傳統的製造企業，思愛普(SAP)、達索等軟件企業，以及華為、微軟、AT&T 等傳統的信息通信企業。此外，IIC 彙集了50 餘家各國企業共同推動測試床工作，並先後與德國、日本、俄羅斯、巴西、法國、印度等多個國家的政府或產業組織建立合作關係，並與包括電氣和電子工程師協會(IEEE)、國際標準化組織(ISO)、國際電工委員會(IEC)等全球20 多個標準化組織建立聯絡函關係，共同開展技術、需求、標準等的研究。目前，IIC 已經成為全球範圍內推動工業互聯網發展較重要的國際組織。

工業互聯網的概念

工業互聯網是新一代信息通信技術與工業經濟深度融合下的關鍵基礎設施、新型應用模式和全新工業生態。工業互聯網對傳統工業的生產、管理、服務方式產生了深刻影響，對技術、模式、業態和產業的創新變革起到了催化劑作用，正成為繁榮數字經濟的新基石。對於我國來說，工業互聯網是參與網絡國際治理的新途徑和統籌兩個強國建設的新抓手。

工業互聯網示意圖

工業互聯網不僅僅是互聯網在工業中的簡單應用，它具有多重特性：一是基礎性，工業互聯網構建了包含工廠內網絡、工廠外網絡的新型網絡，形成了連接工業全要素和實現資源優化配置的工業互聯網平臺，是支撐工業智能化升級的關鍵基礎設施。二是滲透性，工業互聯網不僅可應用到製造領域，未來還能擴展到實體經濟各部門，為各產業網絡化、智能化升級提供基礎支撐，從而促進實體經濟轉型升級。

工業互聯網的體系架構

工業互聯網的核心是基於全面互聯而形成數據驅動的智能，網絡、數據、安全是工業互聯網的基本要素。

工業互聯網的基本要素

從功能體系上看，工業互聯網由網絡、平臺、安全三大體系構成。其中，網絡是基礎、平臺是核心、安全是保障。

工業互聯網的組成體系

網絡體系是打通工業流程產業環節泛在深度互聯的基礎，包括網絡互聯、標識解析和信息互通。通過打造低延時、高可靠、廣覆蓋的網絡基礎設施，實現信息數據在生產各環節和全要素的無縫傳遞，從而支撐形成實時感知、協同交互、智能反饋的生產模式。

平臺體系是工業全要素連接的樞紐，也是工業資源配置的核心。平臺下連設備，上連應用，通過海量數據匯聚、建模分析與應用開發，推動製造能力和工業知識的標準化、軟件化、模塊化與服務化，支撐工業生產方式升級、商業模式創新和資源高效配置，是構建制造業新生態體系的核心。

安全體系是工業互聯網健康有序發展的保障，包括設備、控制、網絡、應用和數據等五個層面的安全。通過建立工業互聯網安全保障體系，實現對工廠內外網絡設施的保護，避免工業智能裝備、工業控制系統受到內部和外部攻擊，保障工業互聯網平臺及其應用的可靠運行，降低工業數據被洩露、篡改的風險，實現對工業互聯網的全方位保護。

工業互聯網體系架構2.0 功能視圖

國務院《關於深化“互聯網+先進製造業”發展工業互聯網的指導意見》發佈一年以來，我國各級政府、製造企業、自動化企業、ICT 企業、互聯網企業、科研院所等各方力量積極參與工業互聯網建設及推廣工作。為了全方位呈現工業互聯網總體發展階段性進展、重點行業的應用實踐和成效、工業互聯網的核心能力和解決方案、未來創新發展趨勢與方向等社會各界關注的重點問題，中國信息與電子工程科技發展戰略研究中心開展了工業互聯網發展情況調研，蒐集、分析國內外的最新動態和資料，組織編寫了《工業互聯網專題》，希望為政、產、學、研、用等各參與主體提供參考和指引，推動業界達成廣泛共識，共同推進工業互聯網的快速健康發展。

本書分為5 章。第1 章重點提出工業互聯網的體系架構和重點要素，明確工業互聯網是什麼，有哪些功能和作用。第2 章和第3 章分別介紹了國外和國內關於工業互聯網的政策措施、技術體系、產業生態、應用模式等方面取得的階段性成果。第4 章對工業互聯網未來創新發展趨勢進行討論，為規模化應用實踐探索道路。第5 章為總結與致謝。

【相關閱讀】中國電子信息工程科技發展研究：深度學習的全球發展態勢

END

本文摘編自《中國電子信息工程科技發展研究．工業互聯網專題》（中國信息與電子工程科技發展戰略研究中心著．北京：科學出版社，2019.5）一書“第1 章 緒 論”“前言”，有刪減，標題為編者所加。

當前，互聯網創新發展與新工業革命正處於歷史性交匯期，互聯網應用領域正從消費環節向製造環節滲透擴散。同時，經濟危機後，各國政府為重振製造業，工業巨頭為進一步保持全球領先，信息通信企業為拓展發展新藍海，共同推動了工業互聯網的興起。

2012 年美國高端製造巨頭通用電氣(GE)公司率先在全球提出發展工業互聯網(Industrial Internet)，通過雲計算、物聯網、大數據等新一代信息技術的深度應用，構建工業互聯網平臺，開展基於工業互聯網平臺的智能服務，試圖重塑工業增長模式，搶佔產業新制高點，鞏固全球引領地位。2014 年，GE 聯合Cisco、IBM、Intel 和AT&T 共同成立了工業互聯網聯盟(Industrial Internet Consortium, IIC)，加速了工業互聯網在全球的理念普及、項目落地和產業合作。截至2018 年12 月，IIC 已擁有來自全球30 餘個國家和地區的260 餘家會員企業，包括GE、西門子等傳統的製造企業，思愛普(SAP)、達索等軟件企業，以及華為、微軟、AT&T 等傳統的信息通信企業。此外，IIC 彙集了50 餘家各國企業共同推動測試床工作，並先後與德國、日本、俄羅斯、巴西、法國、印度等多個國家的政府或產業組織建立合作關係，並與包括電氣和電子工程師協會(IEEE)、國際標準化組織(ISO)、國際電工委員會(IEC)等全球20 多個標準化組織建立聯絡函關係，共同開展技術、需求、標準等的研究。目前，IIC 已經成為全球範圍內推動工業互聯網發展較重要的國際組織。

工業互聯網的概念

工業互聯網是新一代信息通信技術與工業經濟深度融合下的關鍵基礎設施、新型應用模式和全新工業生態。工業互聯網對傳統工業的生產、管理、服務方式產生了深刻影響，對技術、模式、業態和產業的創新變革起到了催化劑作用，正成為繁榮數字經濟的新基石。對於我國來說，工業互聯網是參與網絡國際治理的新途徑和統籌兩個強國建設的新抓手。

工業互聯網示意圖

工業互聯網不僅僅是互聯網在工業中的簡單應用，它具有多重特性：一是基礎性，工業互聯網構建了包含工廠內網絡、工廠外網絡的新型網絡，形成了連接工業全要素和實現資源優化配置的工業互聯網平臺，是支撐工業智能化升級的關鍵基礎設施。二是滲透性，工業互聯網不僅可應用到製造領域，未來還能擴展到實體經濟各部門，為各產業網絡化、智能化升級提供基礎支撐，從而促進實體經濟轉型升級。

工業互聯網的體系架構

工業互聯網的核心是基於全面互聯而形成數據驅動的智能，網絡、數據、安全是工業互聯網的基本要素。

工業互聯網的基本要素

從功能體系上看，工業互聯網由網絡、平臺、安全三大體系構成。其中，網絡是基礎、平臺是核心、安全是保障。

工業互聯網的組成體系

網絡體系是打通工業流程產業環節泛在深度互聯的基礎，包括網絡互聯、標識解析和信息互通。通過打造低延時、高可靠、廣覆蓋的網絡基礎設施，實現信息數據在生產各環節和全要素的無縫傳遞，從而支撐形成實時感知、協同交互、智能反饋的生產模式。

平臺體系是工業全要素連接的樞紐，也是工業資源配置的核心。平臺下連設備，上連應用，通過海量數據匯聚、建模分析與應用開發，推動製造能力和工業知識的標準化、軟件化、模塊化與服務化，支撐工業生產方式升級、商業模式創新和資源高效配置，是構建制造業新生態體系的核心。

安全體系是工業互聯網健康有序發展的保障，包括設備、控制、網絡、應用和數據等五個層面的安全。通過建立工業互聯網安全保障體系，實現對工廠內外網絡設施的保護，避免工業智能裝備、工業控制系統受到內部和外部攻擊，保障工業互聯網平臺及其應用的可靠運行，降低工業數據被洩露、篡改的風險，實現對工業互聯網的全方位保護。

工業互聯網體系架構2.0 功能視圖

國務院《關於深化“互聯網+先進製造業”發展工業互聯網的指導意見》發佈一年以來，我國各級政府、製造企業、自動化企業、ICT 企業、互聯網企業、科研院所等各方力量積極參與工業互聯網建設及推廣工作。為了全方位呈現工業互聯網總體發展階段性進展、重點行業的應用實踐和成效、工業互聯網的核心能力和解決方案、未來創新發展趨勢與方向等社會各界關注的重點問題，中國信息與電子工程科技發展戰略研究中心開展了工業互聯網發展情況調研，蒐集、分析國內外的最新動態和資料，組織編寫了《工業互聯網專題》，希望為政、產、學、研、用等各參與主體提供參考和指引，推動業界達成廣泛共識，共同推進工業互聯網的快速健康發展。

本書分為5 章。第1 章重點提出工業互聯網的體系架構和重點要素，明確工業互聯網是什麼，有哪些功能和作用。第2 章和第3 章分別介紹了國外和國內關於工業互聯網的政策措施、技術體系、產業生態、應用模式等方面取得的階段性成果。第4 章對工業互聯網未來創新發展趨勢進行討論，為規模化應用實踐探索道路。第5 章為總結與致謝。

【相關閱讀】中國電子信息工程科技發展研究：深度學習的全球發展態勢

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本文摘編自《中國電子信息工程科技發展研究．工業互聯網專題》（中國信息與電子工程科技發展戰略研究中心著．北京：科學出版社，2019.5）一書“第1 章 緒 論”“前言”，有刪減，標題為編者所加。

ISBN 978-7-03-061296-0

責任編輯：趙豔春

本書首先從工業互聯網提出的背景入手，說明工業互聯網的概念內涵和體系架構；其次總結梳理全球與我國的發展態勢，包括政策舉措、網絡、平臺、安全、應用、標準等方面的現狀；最後介紹時間敏感網絡、5G、邊緣計算、區塊鏈、人工智能等新一代信息通信技術與工業互聯網的融合發展情況，為下一步創新趨勢的研究提供參考依據。本書可供關注工業互聯網發展現狀與趨勢的科研人員、相關產業從業人員參考，同時對國家不同層面和不同領域的各界專家學者、工程科技管理人才具有較高的參考價值。

中國電子信息工程科技發展研究

中國工程院是國家工程科技界最高榮譽性、諮詢性學術機構，把握世界科技發展大勢，圍繞事關科技創新發展的全局和長遠問題，為國家決策提供科學的、前瞻的和及時的建議。履行好國家高端智庫職能，是中國工程院的一項重要任務。為此，中國工程院信息與電子學部在陳左寧副院長、盧錫城主任和學部常委會的指導下，第一階段(2015 年年底至2018 年6 月)由鄔江興、吳曼青兩位院士負責，第二階段(2018 年9 月至今)由余少華、陸軍兩位院士負責，組織學部院士，動員各方面專家300 餘人，參與《中國電子信息工程科技發展研究》綜合篇和專題篇(以下簡稱“藍皮書”)編撰工作。編撰“藍皮書”旨在分析研究電子信息領域年度科技發展情況，綜合闡述國內外年度電子信息領域重要突破及標誌性成果，為我國科技人員準確把握電子信息領域發展趨勢提供參考，為我國制定電子信息科技發展戰略提供支撐。今年的藍皮書重點展現電子信息工程科技領域2018~2019年度增量，增加編寫了集成電路、深度學習、工業互聯網、下一代互聯網IPv6等小冊子。

當前，互聯網創新發展與新工業革命正處於歷史性交匯期，互聯網應用領域正從消費環節向製造環節滲透擴散。同時，經濟危機後，各國政府為重振製造業，工業巨頭為進一步保持全球領先，信息通信企業為拓展發展新藍海，共同推動了工業互聯網的興起。

2012 年美國高端製造巨頭通用電氣(GE)公司率先在全球提出發展工業互聯網(Industrial Internet)，通過雲計算、物聯網、大數據等新一代信息技術的深度應用，構建工業互聯網平臺，開展基於工業互聯網平臺的智能服務，試圖重塑工業增長模式，搶佔產業新制高點，鞏固全球引領地位。2014 年，GE 聯合Cisco、IBM、Intel 和AT&T 共同成立了工業互聯網聯盟(Industrial Internet Consortium, IIC)，加速了工業互聯網在全球的理念普及、項目落地和產業合作。截至2018 年12 月，IIC 已擁有來自全球30 餘個國家和地區的260 餘家會員企業，包括GE、西門子等傳統的製造企業，思愛普(SAP)、達索等軟件企業，以及華為、微軟、AT&T 等傳統的信息通信企業。此外，IIC 彙集了50 餘家各國企業共同推動測試床工作，並先後與德國、日本、俄羅斯、巴西、法國、印度等多個國家的政府或產業組織建立合作關係，並與包括電氣和電子工程師協會(IEEE)、國際標準化組織(ISO)、國際電工委員會(IEC)等全球20 多個標準化組織建立聯絡函關係，共同開展技術、需求、標準等的研究。目前，IIC 已經成為全球範圍內推動工業互聯網發展較重要的國際組織。

工業互聯網的概念

工業互聯網是新一代信息通信技術與工業經濟深度融合下的關鍵基礎設施、新型應用模式和全新工業生態。工業互聯網對傳統工業的生產、管理、服務方式產生了深刻影響，對技術、模式、業態和產業的創新變革起到了催化劑作用，正成為繁榮數字經濟的新基石。對於我國來說，工業互聯網是參與網絡國際治理的新途徑和統籌兩個強國建設的新抓手。

工業互聯網示意圖

工業互聯網不僅僅是互聯網在工業中的簡單應用，它具有多重特性：一是基礎性，工業互聯網構建了包含工廠內網絡、工廠外網絡的新型網絡，形成了連接工業全要素和實現資源優化配置的工業互聯網平臺，是支撐工業智能化升級的關鍵基礎設施。二是滲透性，工業互聯網不僅可應用到製造領域，未來還能擴展到實體經濟各部門，為各產業網絡化、智能化升級提供基礎支撐，從而促進實體經濟轉型升級。

工業互聯網的體系架構

工業互聯網的核心是基於全面互聯而形成數據驅動的智能，網絡、數據、安全是工業互聯網的基本要素。

工業互聯網的基本要素

從功能體系上看，工業互聯網由網絡、平臺、安全三大體系構成。其中，網絡是基礎、平臺是核心、安全是保障。

工業互聯網的組成體系

網絡體系是打通工業流程產業環節泛在深度互聯的基礎，包括網絡互聯、標識解析和信息互通。通過打造低延時、高可靠、廣覆蓋的網絡基礎設施，實現信息數據在生產各環節和全要素的無縫傳遞，從而支撐形成實時感知、協同交互、智能反饋的生產模式。

平臺體系是工業全要素連接的樞紐，也是工業資源配置的核心。平臺下連設備，上連應用，通過海量數據匯聚、建模分析與應用開發，推動製造能力和工業知識的標準化、軟件化、模塊化與服務化，支撐工業生產方式升級、商業模式創新和資源高效配置，是構建制造業新生態體系的核心。

安全體系是工業互聯網健康有序發展的保障，包括設備、控制、網絡、應用和數據等五個層面的安全。通過建立工業互聯網安全保障體系，實現對工廠內外網絡設施的保護，避免工業智能裝備、工業控制系統受到內部和外部攻擊，保障工業互聯網平臺及其應用的可靠運行，降低工業數據被洩露、篡改的風險，實現對工業互聯網的全方位保護。

工業互聯網體系架構2.0 功能視圖

國務院《關於深化“互聯網+先進製造業”發展工業互聯網的指導意見》發佈一年以來，我國各級政府、製造企業、自動化企業、ICT 企業、互聯網企業、科研院所等各方力量積極參與工業互聯網建設及推廣工作。為了全方位呈現工業互聯網總體發展階段性進展、重點行業的應用實踐和成效、工業互聯網的核心能力和解決方案、未來創新發展趨勢與方向等社會各界關注的重點問題，中國信息與電子工程科技發展戰略研究中心開展了工業互聯網發展情況調研，蒐集、分析國內外的最新動態和資料，組織編寫了《工業互聯網專題》，希望為政、產、學、研、用等各參與主體提供參考和指引，推動業界達成廣泛共識，共同推進工業互聯網的快速健康發展。

本書分為5 章。第1 章重點提出工業互聯網的體系架構和重點要素，明確工業互聯網是什麼，有哪些功能和作用。第2 章和第3 章分別介紹了國外和國內關於工業互聯網的政策措施、技術體系、產業生態、應用模式等方面取得的階段性成果。第4 章對工業互聯網未來創新發展趨勢進行討論，為規模化應用實踐探索道路。第5 章為總結與致謝。

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本文摘編自《中國電子信息工程科技發展研究．工業互聯網專題》（中國信息與電子工程科技發展戰略研究中心著．北京：科學出版社，2019.5）一書“第1 章 緒 論”“前言”，有刪減，標題為編者所加。

ISBN 978-7-03-061296-0

責任編輯：趙豔春

本書首先從工業互聯網提出的背景入手，說明工業互聯網的概念內涵和體系架構；其次總結梳理全球與我國的發展態勢，包括政策舉措、網絡、平臺、安全、應用、標準等方面的現狀；最後介紹時間敏感網絡、5G、邊緣計算、區塊鏈、人工智能等新一代信息通信技術與工業互聯網的融合發展情況，為下一步創新趨勢的研究提供參考依據。本書可供關注工業互聯網發展現狀與趨勢的科研人員、相關產業從業人員參考，同時對國家不同層面和不同領域的各界專家學者、工程科技管理人才具有較高的參考價值。

中國電子信息工程科技發展研究

中國工程院是國家工程科技界最高榮譽性、諮詢性學術機構，把握世界科技發展大勢，圍繞事關科技創新發展的全局和長遠問題，為國家決策提供科學的、前瞻的和及時的建議。履行好國家高端智庫職能，是中國工程院的一項重要任務。為此，中國工程院信息與電子學部在陳左寧副院長、盧錫城主任和學部常委會的指導下，第一階段(2015 年年底至2018 年6 月)由鄔江興、吳曼青兩位院士負責，第二階段(2018 年9 月至今)由余少華、陸軍兩位院士負責，組織學部院士，動員各方面專家300 餘人，參與《中國電子信息工程科技發展研究》綜合篇和專題篇(以下簡稱“藍皮書”)編撰工作。編撰“藍皮書”旨在分析研究電子信息領域年度科技發展情況，綜合闡述國內外年度電子信息領域重要突破及標誌性成果，為我國科技人員準確把握電子信息領域發展趨勢提供參考，為我國制定電子信息科技發展戰略提供支撐。今年的藍皮書重點展現電子信息工程科技領域2018~2019年度增量，增加編寫了集成電路、深度學習、工業互聯網、下一代互聯網IPv6等小冊子。

當前，互聯網創新發展與新工業革命正處於歷史性交匯期，互聯網應用領域正從消費環節向製造環節滲透擴散。同時，經濟危機後，各國政府為重振製造業，工業巨頭為進一步保持全球領先，信息通信企業為拓展發展新藍海，共同推動了工業互聯網的興起。

2012 年美國高端製造巨頭通用電氣(GE)公司率先在全球提出發展工業互聯網(Industrial Internet)，通過雲計算、物聯網、大數據等新一代信息技術的深度應用，構建工業互聯網平臺，開展基於工業互聯網平臺的智能服務，試圖重塑工業增長模式，搶佔產業新制高點，鞏固全球引領地位。2014 年，GE 聯合Cisco、IBM、Intel 和AT&T 共同成立了工業互聯網聯盟(Industrial Internet Consortium, IIC)，加速了工業互聯網在全球的理念普及、項目落地和產業合作。截至2018 年12 月，IIC 已擁有來自全球30 餘個國家和地區的260 餘家會員企業，包括GE、西門子等傳統的製造企業，思愛普(SAP)、達索等軟件企業，以及華為、微軟、AT&T 等傳統的信息通信企業。此外，IIC 彙集了50 餘家各國企業共同推動測試床工作，並先後與德國、日本、俄羅斯、巴西、法國、印度等多個國家的政府或產業組織建立合作關係，並與包括電氣和電子工程師協會(IEEE)、國際標準化組織(ISO)、國際電工委員會(IEC)等全球20 多個標準化組織建立聯絡函關係，共同開展技術、需求、標準等的研究。目前，IIC 已經成為全球範圍內推動工業互聯網發展較重要的國際組織。

工業互聯網的概念

工業互聯網是新一代信息通信技術與工業經濟深度融合下的關鍵基礎設施、新型應用模式和全新工業生態。工業互聯網對傳統工業的生產、管理、服務方式產生了深刻影響，對技術、模式、業態和產業的創新變革起到了催化劑作用，正成為繁榮數字經濟的新基石。對於我國來說，工業互聯網是參與網絡國際治理的新途徑和統籌兩個強國建設的新抓手。

工業互聯網示意圖

工業互聯網不僅僅是互聯網在工業中的簡單應用，它具有多重特性：一是基礎性，工業互聯網構建了包含工廠內網絡、工廠外網絡的新型網絡，形成了連接工業全要素和實現資源優化配置的工業互聯網平臺，是支撐工業智能化升級的關鍵基礎設施。二是滲透性，工業互聯網不僅可應用到製造領域，未來還能擴展到實體經濟各部門，為各產業網絡化、智能化升級提供基礎支撐，從而促進實體經濟轉型升級。

工業互聯網的體系架構

工業互聯網的核心是基於全面互聯而形成數據驅動的智能，網絡、數據、安全是工業互聯網的基本要素。

工業互聯網的基本要素

從功能體系上看，工業互聯網由網絡、平臺、安全三大體系構成。其中，網絡是基礎、平臺是核心、安全是保障。

工業互聯網的組成體系

網絡體系是打通工業流程產業環節泛在深度互聯的基礎，包括網絡互聯、標識解析和信息互通。通過打造低延時、高可靠、廣覆蓋的網絡基礎設施，實現信息數據在生產各環節和全要素的無縫傳遞，從而支撐形成實時感知、協同交互、智能反饋的生產模式。

平臺體系是工業全要素連接的樞紐，也是工業資源配置的核心。平臺下連設備，上連應用，通過海量數據匯聚、建模分析與應用開發，推動製造能力和工業知識的標準化、軟件化、模塊化與服務化，支撐工業生產方式升級、商業模式創新和資源高效配置，是構建制造業新生態體系的核心。

安全體系是工業互聯網健康有序發展的保障，包括設備、控制、網絡、應用和數據等五個層面的安全。通過建立工業互聯網安全保障體系，實現對工廠內外網絡設施的保護，避免工業智能裝備、工業控制系統受到內部和外部攻擊，保障工業互聯網平臺及其應用的可靠運行，降低工業數據被洩露、篡改的風險，實現對工業互聯網的全方位保護。

工業互聯網體系架構2.0 功能視圖

國務院《關於深化“互聯網+先進製造業”發展工業互聯網的指導意見》發佈一年以來，我國各級政府、製造企業、自動化企業、ICT 企業、互聯網企業、科研院所等各方力量積極參與工業互聯網建設及推廣工作。為了全方位呈現工業互聯網總體發展階段性進展、重點行業的應用實踐和成效、工業互聯網的核心能力和解決方案、未來創新發展趨勢與方向等社會各界關注的重點問題，中國信息與電子工程科技發展戰略研究中心開展了工業互聯網發展情況調研，蒐集、分析國內外的最新動態和資料，組織編寫了《工業互聯網專題》，希望為政、產、學、研、用等各參與主體提供參考和指引，推動業界達成廣泛共識，共同推進工業互聯網的快速健康發展。

本書分為5 章。第1 章重點提出工業互聯網的體系架構和重點要素，明確工業互聯網是什麼，有哪些功能和作用。第2 章和第3 章分別介紹了國外和國內關於工業互聯網的政策措施、技術體系、產業生態、應用模式等方面取得的階段性成果。第4 章對工業互聯網未來創新發展趨勢進行討論，為規模化應用實踐探索道路。第5 章為總結與致謝。

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本文摘編自《中國電子信息工程科技發展研究．工業互聯網專題》（中國信息與電子工程科技發展戰略研究中心著．北京：科學出版社，2019.5）一書“第1 章 緒 論”“前言”，有刪減，標題為編者所加。

ISBN 978-7-03-061296-0

責任編輯：趙豔春

本書首先從工業互聯網提出的背景入手，說明工業互聯網的概念內涵和體系架構；其次總結梳理全球與我國的發展態勢，包括政策舉措、網絡、平臺、安全、應用、標準等方面的現狀；最後介紹時間敏感網絡、5G、邊緣計算、區塊鏈、人工智能等新一代信息通信技術與工業互聯網的融合發展情況，為下一步創新趨勢的研究提供參考依據。本書可供關注工業互聯網發展現狀與趨勢的科研人員、相關產業從業人員參考，同時對國家不同層面和不同領域的各界專家學者、工程科技管理人才具有較高的參考價值。

中國電子信息工程科技發展研究

中國工程院是國家工程科技界最高榮譽性、諮詢性學術機構，把握世界科技發展大勢，圍繞事關科技創新發展的全局和長遠問題，為國家決策提供科學的、前瞻的和及時的建議。履行好國家高端智庫職能，是中國工程院的一項重要任務。為此，中國工程院信息與電子學部在陳左寧副院長、盧錫城主任和學部常委會的指導下，第一階段(2015 年年底至2018 年6 月)由鄔江興、吳曼青兩位院士負責，第二階段(2018 年9 月至今)由余少華、陸軍兩位院士負責，組織學部院士，動員各方面專家300 餘人，參與《中國電子信息工程科技發展研究》綜合篇和專題篇(以下簡稱“藍皮書”)編撰工作。編撰“藍皮書”旨在分析研究電子信息領域年度科技發展情況，綜合闡述國內外年度電子信息領域重要突破及標誌性成果，為我國科技人員準確把握電子信息領域發展趨勢提供參考，為我國制定電子信息科技發展戰略提供支撐。今年的藍皮書重點展現電子信息工程科技領域2018~2019年度增量，增加編寫了集成電路、深度學習、工業互聯網、下一代互聯網IPv6等小冊子。

中國電子信息工程科技發展研究 專題

（本文編輯：劉四旦）

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