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工业互联网的概念、体系架构及关键技

术

摘要：工业互联网是实现传统产业数字化转型的重要途径，目前已受到业界

和业界的高度重视。产业互联网涉及的领域很广，它的体系结构和关键技术也在

不断演变和发展，目前存在着概念范畴模糊、体系结构不完善、关键技术不明确

的问题。本文在对工业互联网与工业物联网，工业4.0/5.0，智能制造之间的联

系进行了梳理，阐述了工业互联网的基本概念，对工业互联网的体系结构和所涉

及的技术进行了深入的剖析，并对其所面临的挑战进行了展望。

关键词：工业互联网；体系构架；关键技术

中国工程院院士傅前矛在2018年两会期间表示，“经过三十年发展以后，

我国从制造大国转变为全球制造业大国”。要建设成为制造业强国就必须实现由

数量和规模驱动向质量效益型转变。他建议未来以信息技术为核心的新一轮技术

革命与产业变革推动制造业转型升级和可持续发展；加快建设新型基础设施，提

高基础设施服务能力；全面深化改革创新推动制造业高质量发展；加快科技成果

转移转化促进形成新产业新动能；营造良好环境支持工业互联网发展壮大等方面

提出了更高的要求。工业互联网将成为我国推进智慧生产、加快信息通信基础设

施建设以及推动企业数字化转型、智能制造实施水平提升的重要突破口和关键技

术突破点。

一、什么是工业互联网

傅前矛表示，“工业互联网”一词是从西方学者提出的，他们认为“工业”

这个词，它的英文意思应该是coverymachine,简称claim,意思是去工厂工作，

它不能代表我们国家对制造业的理解。事实上，它有很多来源，但我们没有研究

清楚它的含义。现在全球都在谈智能制造，其实我们并不是要把它们当成一个新

名词来讲。应该说大家对它并不是很了解。因此我想我们首先对这件事应该有一

个认识上的转变吧。简单来说它主要涉及到一个网络技术或者说是信息技术和制

造业相结合的过程。我们可以把这个定义理解为是在网络技术上再往前走一步、

再前一步发展一步。

二、工业互联网是企业实现智能化转型的“助推器”

企业数字化、智能化的基础和关键，是企业管理水平提升的重要抓手一是要

实现从低层次向高层次推进，向管理要效益，向价值创造要效率。我国企业向下

管理要效益、向管理效率要效益已成为全球企业发展中普遍面临的问题。二是要

实现向创新驱动发展转变，大力推动企业技术改造提升是当前的迫切需要和重要

任务之一。三是要实现从规模优势向效益优势转变是推动经济高质量发展最直接

最有效的方式。四是要实现从单点突破向区域协调、从局部优势向整体优势转变

是推动传统产业升级版的重要抓手。五是要实现从量量驱动向质量型转变是从

“中国制造”到“中国创造”转变是推动新一轮高质量发展的重要途径。六是要

实现由资源驱动向环境驱动转变是推动经济高质量发展的重要路径。

三、工业互联网的体系架构（包含技术标准体系）

为保证工业互联网体系架构实现良好的协同，建立完善的工业互联网体系是

关键。工业互联网的建设要考虑如下几个方面：第一，在顶层设计上，工业互联

网的体系设计应统筹规划、分步建设。第二，在建设过程中，要充分考虑工业企

业生产实际需求，重点针对不同行业、不同阶段的需求进行统筹规划。第三，在

落地实施上，要充分借鉴成熟项目应用经验和教训，建立健全运行机制和激励政

策。第四，在建设目标上，要明确提出形成覆盖工业全生命周期各环节的互联互

通体系、数据价值挖掘体系、智能决策与控制体系等关键技术体系以及支撑企业

数字化转型发展的各类平台支撑体系。第五，在顶层设计和工程实施中，工业互

联网的实施方案要从整体推进阶段转向具体环节落地实施阶段发展。

四、当前及今后一个时期内工业互联网发展需要重点解决以下几个问题

互联网产业发展面临的形势与挑战近年来，随着技术进步和发展实践，国内

工业网络互联互通程度不断提升。网络设备数量增长迅速，接入设备总数达到

5.2亿台，平均每台设备接入数量超过4个,5G网络已在全球形成覆盖超3亿用

户规模的发展格局，预计2025年底5G基站将突破1000万个，设备总数达到

6.5亿台。工业互联网快速发展，平台化应用不断丰富。当前工业互联网平台建

设面临基础设施数量多、规模小、不成体系的发展困境。为加快推动工业互联网

产业发展壮大，国家出台一系列政策措施推动我国工业化和信息化融合发展。五、

中国为什么要率先推进工业互联网建设？

傅前矛认为，工业互联网的兴起，是以大数据技术引领