工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)的一種范式課件

——互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)的一種范式工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)——互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)的一種范式工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)1報告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式結(jié)語02030405報告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺21.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)1.智能機器人2.先進(jìn)分析3.工作中的人第一個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提案——美國GE“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”—2012年末，美國GE公司提出的關(guān)于產(chǎn)業(yè)設(shè)備與IT融合的概念—定義：基于開放、全球化的網(wǎng)絡(luò)，將設(shè)備、人和數(shù)據(jù)分析（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)三要素）連接起來，用過對大數(shù)據(jù)的利用與分析，升級航空、醫(yī)療裝備等工業(yè)領(lǐng)域的智能化，降低能耗，提升效率。工業(yè)革命通過先進(jìn)的傳感器，控制和軟件將全球設(shè)備，機群和網(wǎng)絡(luò)連接起來信息革命將基于物理世界的分析預(yù)測算法，自動化和專業(yè)領(lǐng)域知識結(jié)合起來決策者、執(zhí)行者將任何時間段工作和移動的人員連接起來支撐更加智能的設(shè)計，運作，維護(hù)和更高的服務(wù)質(zhì)量和安全1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)1.智能2.先進(jìn)3.工作中第一個31.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提出的背景●GE要為大量的工業(yè)、航空、醫(yī)療裝備提供運維服務(wù)●

借助互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的，可以顯著提高服務(wù)質(zhì)量，實現(xiàn)增值—【傳統(tǒng)方式】數(shù)據(jù)獲取、計算分析和決策優(yōu)化分離，圍繞歷史數(shù)據(jù)分析的結(jié)果難以實時、精準(zhǔn)作用到設(shè)備運行過程—【工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)】設(shè)備、人和數(shù)據(jù)互聯(lián)，三個過程實時、并行開展，數(shù)據(jù)分析同步反映設(shè)備狀態(tài)，實時控制設(shè)備動作、精確優(yōu)化運行效率由此帶來的“1%的威力”—1%提效創(chuàng)造1萬億美元市場：■中國，未來15年燃?xì)獍l(fā)電機組能耗降低1%，節(jié)約80億美元燃料；

油氣勘探開發(fā)的資本利用率提高1%，則能省下70億美元；

鐵路網(wǎng)絡(luò)的運輸行業(yè)運營效率提高1%，又能省下20億美元燃料成本?！鋈?，燃?xì)獍l(fā)電廠生產(chǎn)效率提高1%，將節(jié)約價值660億美元燃油；

石油天然氣勘探開發(fā)的資本利用率提高1%，每年將減少近900億美元支出；鐵路、航空、醫(yī)療、電力、石油天然氣行業(yè)提效1%，15年內(nèi)帶來2760億美元增長1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提出的背景●GE要為大量41.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景傳統(tǒng)制造系統(tǒng)存在的問題①感知深度不足■傳統(tǒng)儀表自動化系統(tǒng)僅感知過程變量■信息維度低、難以反映物理過程深層次動態(tài)特性②互聯(lián)廣度不足■跨領(lǐng)域信息孤島難以互聯(lián)互通■無法準(zhǔn)確描述領(lǐng)域間復(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)系，決策全局性差③分析的綜合預(yù)見性不足■對工業(yè)運行數(shù)據(jù)的挖掘深度不足■導(dǎo)致決策不準(zhǔn)確、盲目1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景傳統(tǒng)制造系統(tǒng)存在的問題①感知深度不足51.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景提升感知深度視覺感知相比傳統(tǒng)溫度變送器：■從檢測“溫度點“，到感知“溫度場”■感知信息具有更高的維度和更大的信息量■為實時，精準(zhǔn)優(yōu)化制氫過程提供可能■通過多路攝像頭感知對溫度場建模、分析與實時調(diào)節(jié)實例：美國“智能過程制造（SPM）”計劃，制氫工廠1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景提升感知深度視覺感知相比傳統(tǒng)溫度變送61.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景提升互聯(lián)廣度實例：德國“數(shù)字工廠”項目生產(chǎn)規(guī)劃產(chǎn)品規(guī)劃產(chǎn)品設(shè)計試制量產(chǎn)使用服務(wù)數(shù)字工廠1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景提升互聯(lián)廣度實例：德國“數(shù)字工廠”項71.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景提升分析預(yù)見性實例：歐洲“KnowledgebasedFactory”項目1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景提升分析預(yù)見性實例：歐洲“Knowl81.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景制造業(yè)的需求——以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)與制造系統(tǒng)深度融合1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景制造業(yè)的需求91.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景互聯(lián)網(wǎng)+第三產(chǎn)業(yè)釋放巨大活力，成為重要經(jīng)濟增長極能否把“互聯(lián)網(wǎng)+”在服務(wù)業(yè)的技術(shù)體系，直接平移到工業(yè)領(lǐng)域？1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景互聯(lián)網(wǎng)+第三產(chǎn)業(yè)釋放巨大活力，成為重10報告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式結(jié)語02030405報告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺112.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺功能架構(gòu)——摘自《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書（2017）》，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺功能架構(gòu)——摘自《122.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺功能架構(gòu)——摘自《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書（2017）》，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺功能架構(gòu)——摘自《132.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵從信息網(wǎng)絡(luò)維度，對平臺的四個定位：從信息網(wǎng)絡(luò)視角看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是計算機網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)的延伸■按照計算機、網(wǎng)絡(luò)、軟件定義的思路，解構(gòu)傳統(tǒng)工業(yè)系統(tǒng)■遵循靈活、開放、生態(tài)的原則，重新組織工業(yè)系統(tǒng)運行一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是傳統(tǒng)工業(yè)云平臺的迭代升級——大量工業(yè)用戶參與的軟件生態(tài)二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是新工業(yè)體系的“操作系統(tǒng)”——扁平、靈活、軟件定義的組織架構(gòu)三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是資源集聚共享的有效載體

——各方資源匯聚，社會化協(xié)同生產(chǎn)四、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是打造制造企業(yè)競爭新優(yōu)勢的關(guān)鍵抓手

——平臺/生態(tài)成為企業(yè)壟斷地位的標(biāo)志2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵從信息網(wǎng)絡(luò)維度，對平臺的四個定位142.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)內(nèi)涵：“人-機-物”深度融合的智能網(wǎng)絡(luò)空間主要特征：①三元融合■人行為模型■工業(yè)過程模型■信息系統(tǒng)模型②時空關(guān)聯(lián)■實時反映工業(yè)過程的時空變化③平行演進(jìn)■信息空間與物理空間同步演進(jìn)④智能涌現(xiàn)■實現(xiàn)工業(yè)過程的自感知、自分析、自優(yōu)化、自執(zhí)行2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)內(nèi)涵：“人-機-物152.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)內(nèi)涵：“人-機-物”深度融合的智能網(wǎng)絡(luò)空間主要特征：①三元融合■人行為模型■工業(yè)過程模型■信息系統(tǒng)模型②時空關(guān)聯(lián)■實時反映工業(yè)過程的時空變化③平行演進(jìn)■信息空間與物理空間同步演進(jìn)④智能涌現(xiàn)■實現(xiàn)工業(yè)過程的自感知、自分析、自優(yōu)化、自執(zhí)行2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)內(nèi)涵：“人-機-物162.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵背景與內(nèi)涵網(wǎng)絡(luò)空間體系架構(gòu)和演進(jìn)

——時延敏感網(wǎng)絡(luò)新架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)行為特征數(shù)據(jù)科學(xué)問題——多源異構(gòu)、時空關(guān)聯(lián)大數(shù)據(jù)分析網(wǎng)絡(luò)空間安全問題

——信息與物理一體化安全2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵背景與內(nèi)涵網(wǎng)絡(luò)空間體系架構(gòu)和演進(jìn)172.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵從智能制造維度，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不是一張網(wǎng)，是互聯(lián)的工業(yè)系統(tǒng)企業(yè)內(nèi)部：■制造系統(tǒng)互聯(lián)：各類制造設(shè)備互聯(lián)■管理—控制互聯(lián)：業(yè)務(wù)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)互聯(lián)跨企業(yè)間：■產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)互聯(lián)，構(gòu)成制造網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)工業(yè)系統(tǒng)的需求：■互聯(lián)的最終目的是為智能決策提供支撐，進(jìn)而實現(xiàn)工業(yè)過程的運行優(yōu)化■亟需大量與工業(yè)過程相關(guān)機理、運行、優(yōu)化知識的高效獲取、融合、處理與應(yīng)用2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵從智能制造維度，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不是一182.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)：由“信息網(wǎng)絡(luò)支撐的互聯(lián)智能”向“知識驅(qū)動的自主智能”發(fā)展----202020252030主導(dǎo)技術(shù)：數(shù)字化主導(dǎo)技術(shù)：AI主導(dǎo)技術(shù)：互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)制造信息空間制造物理空間

數(shù)字化深化應(yīng)用-全過程的數(shù)字化集成當(dāng)前狀態(tài)當(dāng)前目標(biāo)互聯(lián)智能-企業(yè)內(nèi)互聯(lián)-跨企業(yè)互聯(lián)-生命周期互聯(lián)未來目標(biāo)自主智能-工況自感知-工藝自學(xué)習(xí)-裝備自執(zhí)行-系統(tǒng)自組織當(dāng)前未來2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)：----2192.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵“工業(yè)智腦”的構(gòu)建（MI）現(xiàn)有工業(yè)控制系統(tǒng)特征：①智能：依靠人的編程輸入，無法演進(jìn)②通信—計算：分布式采集-集中式計算③感知：僅可感知、檢測過程量“工業(yè)智能”特征1.系統(tǒng)自主學(xué)習(xí)自我優(yōu)化能力2.以連接為特征的分布式計算能力3.跨媒體信息融合認(rèn)知能力人腦特征：1.智能發(fā)育2.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)3.視聽觸覺2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵“工業(yè)智腦”的構(gòu)建（MI）現(xiàn)有工202.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵發(fā)展動力——技術(shù)-模式雙輪驅(qū)動

“技術(shù)”推動“模式”演進(jìn)，二者共同作用，實現(xiàn)跨越式變革現(xiàn)有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺：僅提供信息技術(shù)支撐架構(gòu)（末梢感知+骨干神經(jīng)）技術(shù)模式物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算……個性化定制、遠(yuǎn)程監(jiān)控、預(yù)測性維護(hù)、云制造……2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵發(fā)展動力——技術(shù)-模式雙輪驅(qū)動現(xiàn)21報告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式結(jié)語02030405報告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺223.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺關(guān)鍵技術(shù)體系——摘自《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書（2017）》，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺關(guān)鍵技術(shù)體系——摘自《工233.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)泛在化感知技術(shù)★設(shè)備、生產(chǎn)過程的泛在化感知：★實現(xiàn)傳感器、控制器、執(zhí)行器互聯(lián)通信的WSN技術(shù)：★工業(yè)應(yīng)用的挑戰(zhàn)：■抗干擾■高實時■低功耗★工業(yè)應(yīng)用的挑戰(zhàn)：■WirelessHART■ISA100.11a■WIA-PA■WIA-FA3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)泛在化感知技術(shù)★設(shè)備、生產(chǎn)過程的泛在243.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)泛在化感知的新技術(shù)方向WIA-PA★面向流程工業(yè)泛在感知的低速、低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?！镌?01.15.4物理層基礎(chǔ)上，實現(xiàn)自適應(yīng)跳頻，多跳高實時傳輸技術(shù)、高精度同步技術(shù)，使得數(shù)據(jù)傳輸可靠性99%以上，網(wǎng)絡(luò)功耗微安級?！?011年11月，IEC/TC65投票通過，成為IEC國際標(biāo)準(zhǔn)。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)泛在化感知的新技術(shù)方向★面向流程工業(yè)泛253.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)263.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)273.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)泛在化感知的新技術(shù)方向3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)泛在化感知的新技術(shù)方向283.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)★基于Internet的TCP/IP架構(gòu)實現(xiàn)對工廠管理網(wǎng)絡(luò)、控制網(wǎng)絡(luò)、傳感網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面互聯(lián)，并與Internet集成，實現(xiàn)無縫信息傳輸★實現(xiàn)工廠全覆蓋，管理和控制業(yè)務(wù)混流傳輸，并提供安全可靠保障的組網(wǎng)與傳輸技術(shù)★工業(yè)應(yīng)用的挑戰(zhàn)●異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、高安全、管理流控制流混合●傳輸、控制業(yè)務(wù)毫秒級時延3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)★基于Internet的293.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向IEEE802.1Time-SensitiveNetworking★基于802.11無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)管理業(yè)務(wù)與控制業(yè)務(wù)的混流傳輸，保障控制業(yè)務(wù)流的同步低時延通信；★在802.11的MAC機制進(jìn)行改進(jìn)，借鑒Profinet的全網(wǎng)調(diào)度方法，通過對傳輸任務(wù)載止期的精細(xì)化調(diào)度保障傳輸時延；★提出了802.1Qbu幀優(yōu)先級和802.1Qbv傳輸調(diào)度兩個標(biāo)準(zhǔn)補充，已經(jīng)通過項目授權(quán)（PAR），正在技術(shù)研究階段。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向IEEE80303.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向ISA100.15WirelessBackhaulNetwork★基于遠(yuǎn)距離寬帶無線技術(shù)實現(xiàn)現(xiàn)場傳感網(wǎng)與工廠骨干控制網(wǎng)的互聯(lián)，支撐現(xiàn)場感知數(shù)據(jù)回傳到控制中心；★設(shè)計了回程網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)接口和管理架構(gòu)，研發(fā)了多種無線網(wǎng)絡(luò)共享頻譜下的共存技術(shù)；★2013年8月巴西油田RIOdeJaneiro開展了面向油井遠(yuǎn)程測量的回程網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場驗證，70余家企業(yè)參與。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向313.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向工業(yè)軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）技術(shù)★基于SDN技術(shù)實現(xiàn)工廠管理業(yè)務(wù)與控制業(yè)務(wù)的混流傳輸；★針對工廠管理業(yè)務(wù)和控制業(yè)務(wù)特征，設(shè)計了基于流交換的處理核心和基于SDN的協(xié)同調(diào)度機制，形成了混流傳輸模式下的確定性傳輸保障技術(shù)體系；★已研制出工業(yè)SDN交換機原型。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向★基于SDN技323.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)提出了SDN協(xié)議擴充提出了Openflow的工業(yè)SDN協(xié)議擴充★當(dāng)前的Openflow協(xié)議的meter表是用于限流的簡單協(xié)議，缺少對工業(yè)級實時保障的支撐；★對Openflow協(xié)議提出修正草案，對meter表進(jìn)行擴充，支持對每個流的優(yōu)先級、帶寬預(yù)留、截止期優(yōu)化等QoS策略；★與華為、信通院合作，在ONF基金會成立OpenflowinIndustry工作組，討論在下一版本中增加面向工業(yè)的協(xié)議修正。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)提出了SDN協(xié)議擴充333.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)★以模塊化、服務(wù)化的模式，實現(xiàn)制造應(yīng)用的動態(tài)自組織；★提供數(shù)據(jù)管理、建模等基礎(chǔ)服務(wù)，數(shù)據(jù)分析、仿真、優(yōu)化等核心服務(wù)，支撐制造應(yīng)用開發(fā)；★工業(yè)應(yīng)用的挑戰(zhàn)。嵌入式設(shè)備資源受限、服務(wù)高并發(fā)性服務(wù)及時處理、動態(tài)服務(wù)組織。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)343.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向★基于WebService框架實現(xiàn)自動化設(shè)備數(shù)據(jù)與操作的封裝，提供開放服務(wù)；★以統(tǒng)一的WebService描述，兼容了工業(yè)領(lǐng)域原有的數(shù)據(jù)存儲、報警事件、安全約束、歷史訪問等多種數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)了跨平臺、跨應(yīng)用的不同廠商設(shè)備的互操作；★OPCUA標(biāo)準(zhǔn)受到了眾多工業(yè)設(shè)備制造商支持，西門子、Matrikon、Softing等多家廠商提出了軟件解決方案，并正在研發(fā)硬件連接網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品。

基于OPC-UA的制造資源服務(wù)化接入3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向353.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向

平臺使能技術(shù)：具有容災(zāi)特性的服務(wù)總線容災(zāi)特性面向互聯(lián)網(wǎng)的不穩(wěn)定性，研究基于排產(chǎn)計劃的系統(tǒng)模型片段和關(guān)聯(lián)生產(chǎn)數(shù)據(jù)片段的預(yù)載、緩存機制高效壓縮傳輸方法輕量級高強度加密機制在優(yōu)化利用有限網(wǎng)絡(luò)帶寬的同時充分考慮移動設(shè)備能量受限的特點，研究高效節(jié)能的數(shù)據(jù)壓縮傳輸算法。復(fù)雜的加密算法會造成移動終端能耗加大，研究支持低能耗、高加密強度的算法是要解決的難題之一。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向容災(zāi)特性面向363.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向支持實時增量數(shù)據(jù)的組織★高速集成接口及增量存儲規(guī)范；★數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)關(guān)系模型；★數(shù)據(jù)集成安全規(guī)范。數(shù)據(jù)管理技術(shù)：實時增量工業(yè)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)工業(yè)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)

★輕量級大規(guī)模數(shù)據(jù)索引技術(shù)；★基于內(nèi)存的高速實時流數(shù)據(jù)處理方法；★工業(yè)流數(shù)據(jù)過濾及回歸算。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向支持實時增量373.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向面向工廠/車間規(guī)劃設(shè)計★布局優(yōu)化計算模型、工位平衡分析模型、物流路徑重構(gòu)優(yōu)化模型

工業(yè)數(shù)據(jù)建模和分析技術(shù)：數(shù)字工廠建模與仿真分析面向生產(chǎn)過程精益管控★產(chǎn)品模型、工藝模型、設(shè)備模型、業(yè)務(wù)模型等生產(chǎn)模型

面向虛實融合與數(shù)據(jù)驅(qū)動應(yīng)用★虛實融合數(shù)據(jù)總線、模型驅(qū)動引擎、虛擬傳感器建模、多模態(tài)數(shù)據(jù)集成★VR、AR等技術(shù)應(yīng)用于實操培訓(xùn)、生產(chǎn)監(jiān)控、維修指導(dǎo)、智能倉儲等。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向面向工廠/車38報告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式結(jié)語02030405報告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺394.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式以互聯(lián)制造為特征的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動智能制造三大集成、引領(lǐng)“互聯(lián)制造”新模式4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式以互聯(lián)制造為特征的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式404.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式模式一：互聯(lián)設(shè)計開展聯(lián)合研發(fā)降低研發(fā)成本■通過高端專業(yè)軟件共享，降低企業(yè)研發(fā)資金投入■通過仿真分析，縮短研制周期，降低研發(fā)成本■參與研發(fā)范圍更為廣泛，利于問題的解決■對企業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)數(shù)據(jù)分析，為產(chǎn)品改進(jìn)提供依據(jù)4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式模式一：互聯(lián)設(shè)計開展聯(lián)合研發(fā)降低研發(fā)414.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式模式二：互聯(lián)產(chǎn)品■通過設(shè)備租賃服實現(xiàn)由賣設(shè)備到賣服務(wù)的轉(zhuǎn)變■通過將備件與主機綁定的方式增加來自備件銷售的利潤■通過提供增值運維服務(wù)，提升產(chǎn)品的利潤率■通過眾包眾維服務(wù)，可大幅節(jié)省裝備企業(yè)建立維修站的成本。4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式模式二：互聯(lián)產(chǎn)品424.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式模式三：互聯(lián)生產(chǎn)■通過富裕生產(chǎn)資源的租賃，提高設(shè)備利用率?！鐾ㄟ^生產(chǎn)眾包使產(chǎn)業(yè)鏈的專業(yè)化分工趨向更為合理?！龌诠性频木婊芸胤?wù)有效提升中小企業(yè)的精細(xì)化管理水平，增強整個產(chǎn)業(yè)競爭力。■基于私有云的精細(xì)化管控服務(wù)有效的降低了企業(yè)IT部署及維護(hù)成本，同時保障了信息安全。4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式模式三：互聯(lián)生產(chǎn)434.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式模式四：互聯(lián)物流■通過集中采購，降低原材料、配套件的采購成本?！鐾ㄟ^生產(chǎn)聯(lián)動增強上下游企業(yè)的關(guān)聯(lián)度，降低整個產(chǎn)業(yè)鏈的庫存，減少現(xiàn)金流?！霰妰δＪ匠浞终蟼}儲資源，降低企業(yè)倉儲成本?！霰娺\模式使得物流成本即低、效率又高且環(huán)保節(jié)能。4.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式模式四：互聯(lián)物流445.結(jié)語一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不僅是一張信息網(wǎng)，是互聯(lián)的工業(yè)系統(tǒng)。二、工業(yè)系統(tǒng)必將由“信息網(wǎng)絡(luò)支撐的互聯(lián)智能”向“知識驅(qū)動的自主智能”發(fā)展。

三、現(xiàn)有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺主要關(guān)注信息技術(shù)支撐架構(gòu)。四、為支撐“自主智能”模式，大量制造工藝知識亟待挖掘，并通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)知識自動化。5.結(jié)語一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不僅是一張信息網(wǎng)，是互聯(lián)的工業(yè)系統(tǒng)。45PPT模板下載：

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THANKSPPT模板下載：行業(yè)PPT模板：THANKS46——互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)的一種范式工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)——互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)的一種范式工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)47報告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式結(jié)語02030405報告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺481.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)1.智能機器人2.先進(jìn)分析3.工作中的人第一個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提案——美國GE“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”—2012年末，美國GE公司提出的關(guān)于產(chǎn)業(yè)設(shè)備與IT融合的概念—定義：基于開放、全球化的網(wǎng)絡(luò)，將設(shè)備、人和數(shù)據(jù)分析（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)三要素）連接起來，用過對大數(shù)據(jù)的利用與分析，升級航空、醫(yī)療裝備等工業(yè)領(lǐng)域的智能化，降低能耗，提升效率。工業(yè)革命通過先進(jìn)的傳感器，控制和軟件將全球設(shè)備，機群和網(wǎng)絡(luò)連接起來信息革命將基于物理世界的分析預(yù)測算法，自動化和專業(yè)領(lǐng)域知識結(jié)合起來決策者、執(zhí)行者將任何時間段工作和移動的人員連接起來支撐更加智能的設(shè)計，運作，維護(hù)和更高的服務(wù)質(zhì)量和安全1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)1.智能2.先進(jìn)3.工作中第一個491.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提出的背景●GE要為大量的工業(yè)、航空、醫(yī)療裝備提供運維服務(wù)●

借助互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的，可以顯著提高服務(wù)質(zhì)量，實現(xiàn)增值—【傳統(tǒng)方式】數(shù)據(jù)獲取、計算分析和決策優(yōu)化分離，圍繞歷史數(shù)據(jù)分析的結(jié)果難以實時、精準(zhǔn)作用到設(shè)備運行過程—【工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)】設(shè)備、人和數(shù)據(jù)互聯(lián)，三個過程實時、并行開展，數(shù)據(jù)分析同步反映設(shè)備狀態(tài)，實時控制設(shè)備動作、精確優(yōu)化運行效率由此帶來的“1%的威力”—1%提效創(chuàng)造1萬億美元市場：■中國，未來15年燃?xì)獍l(fā)電機組能耗降低1%，節(jié)約80億美元燃料；

油氣勘探開發(fā)的資本利用率提高1%，則能省下70億美元；

鐵路網(wǎng)絡(luò)的運輸行業(yè)運營效率提高1%，又能省下20億美元燃料成本。■全球，燃?xì)獍l(fā)電廠生產(chǎn)效率提高1%，將節(jié)約價值660億美元燃油；

石油天然氣勘探開發(fā)的資本利用率提高1%，每年將減少近900億美元支出；鐵路、航空、醫(yī)療、電力、石油天然氣行業(yè)提效1%，15年內(nèi)帶來2760億美元增長1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提出的背景●GE要為大量501.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景傳統(tǒng)制造系統(tǒng)存在的問題①感知深度不足■傳統(tǒng)儀表自動化系統(tǒng)僅感知過程變量■信息維度低、難以反映物理過程深層次動態(tài)特性②互聯(lián)廣度不足■跨領(lǐng)域信息孤島難以互聯(lián)互通■無法準(zhǔn)確描述領(lǐng)域間復(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)系，決策全局性差③分析的綜合預(yù)見性不足■對工業(yè)運行數(shù)據(jù)的挖掘深度不足■導(dǎo)致決策不準(zhǔn)確、盲目1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景傳統(tǒng)制造系統(tǒng)存在的問題①感知深度不足511.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景提升感知深度視覺感知相比傳統(tǒng)溫度變送器：■從檢測“溫度點“，到感知“溫度場”■感知信息具有更高的維度和更大的信息量■為實時，精準(zhǔn)優(yōu)化制氫過程提供可能■通過多路攝像頭感知對溫度場建模、分析與實時調(diào)節(jié)實例：美國“智能過程制造（SPM）”計劃，制氫工廠1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景提升感知深度視覺感知相比傳統(tǒng)溫度變送521.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景提升互聯(lián)廣度實例：德國“數(shù)字工廠”項目生產(chǎn)規(guī)劃產(chǎn)品規(guī)劃產(chǎn)品設(shè)計試制量產(chǎn)使用服務(wù)數(shù)字工廠1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景提升互聯(lián)廣度實例：德國“數(shù)字工廠”項531.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景提升分析預(yù)見性實例：歐洲“KnowledgebasedFactory”項目1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景提升分析預(yù)見性實例：歐洲“Knowl541.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景制造業(yè)的需求——以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)與制造系統(tǒng)深度融合1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景制造業(yè)的需求551.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景互聯(lián)網(wǎng)+第三產(chǎn)業(yè)釋放巨大活力，成為重要經(jīng)濟增長極能否把“互聯(lián)網(wǎng)+”在服務(wù)業(yè)的技術(shù)體系，直接平移到工業(yè)領(lǐng)域？1.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景互聯(lián)網(wǎng)+第三產(chǎn)業(yè)釋放巨大活力，成為重56報告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式結(jié)語02030405報告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺572.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺功能架構(gòu)——摘自《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書（2017）》，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺功能架構(gòu)——摘自《582.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺功能架構(gòu)——摘自《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書（2017）》，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺功能架構(gòu)——摘自《592.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵從信息網(wǎng)絡(luò)維度，對平臺的四個定位：從信息網(wǎng)絡(luò)視角看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是計算機網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)的延伸■按照計算機、網(wǎng)絡(luò)、軟件定義的思路，解構(gòu)傳統(tǒng)工業(yè)系統(tǒng)■遵循靈活、開放、生態(tài)的原則，重新組織工業(yè)系統(tǒng)運行一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是傳統(tǒng)工業(yè)云平臺的迭代升級——大量工業(yè)用戶參與的軟件生態(tài)二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是新工業(yè)體系的“操作系統(tǒng)”——扁平、靈活、軟件定義的組織架構(gòu)三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是資源集聚共享的有效載體

——各方資源匯聚，社會化協(xié)同生產(chǎn)四、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是打造制造企業(yè)競爭新優(yōu)勢的關(guān)鍵抓手

——平臺/生態(tài)成為企業(yè)壟斷地位的標(biāo)志2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵從信息網(wǎng)絡(luò)維度，對平臺的四個定位602.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)內(nèi)涵：“人-機-物”深度融合的智能網(wǎng)絡(luò)空間主要特征：①三元融合■人行為模型■工業(yè)過程模型■信息系統(tǒng)模型②時空關(guān)聯(lián)■實時反映工業(yè)過程的時空變化③平行演進(jìn)■信息空間與物理空間同步演進(jìn)④智能涌現(xiàn)■實現(xiàn)工業(yè)過程的自感知、自分析、自優(yōu)化、自執(zhí)行2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)內(nèi)涵：“人-機-物612.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)內(nèi)涵：“人-機-物”深度融合的智能網(wǎng)絡(luò)空間主要特征：①三元融合■人行為模型■工業(yè)過程模型■信息系統(tǒng)模型②時空關(guān)聯(lián)■實時反映工業(yè)過程的時空變化③平行演進(jìn)■信息空間與物理空間同步演進(jìn)④智能涌現(xiàn)■實現(xiàn)工業(yè)過程的自感知、自分析、自優(yōu)化、自執(zhí)行2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)內(nèi)涵：“人-機-物622.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵背景與內(nèi)涵網(wǎng)絡(luò)空間體系架構(gòu)和演進(jìn)

——時延敏感網(wǎng)絡(luò)新架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)行為特征數(shù)據(jù)科學(xué)問題——多源異構(gòu)、時空關(guān)聯(lián)大數(shù)據(jù)分析網(wǎng)絡(luò)空間安全問題

——信息與物理一體化安全2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵背景與內(nèi)涵網(wǎng)絡(luò)空間體系架構(gòu)和演進(jìn)632.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵從智能制造維度，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不是一張網(wǎng)，是互聯(lián)的工業(yè)系統(tǒng)企業(yè)內(nèi)部：■制造系統(tǒng)互聯(lián)：各類制造設(shè)備互聯(lián)■管理—控制互聯(lián)：業(yè)務(wù)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)互聯(lián)跨企業(yè)間：■產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)互聯(lián)，構(gòu)成制造網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)工業(yè)系統(tǒng)的需求：■互聯(lián)的最終目的是為智能決策提供支撐，進(jìn)而實現(xiàn)工業(yè)過程的運行優(yōu)化■亟需大量與工業(yè)過程相關(guān)機理、運行、優(yōu)化知識的高效獲取、融合、處理與應(yīng)用2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵從智能制造維度，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不是一642.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)：由“信息網(wǎng)絡(luò)支撐的互聯(lián)智能”向“知識驅(qū)動的自主智能”發(fā)展----202020252030主導(dǎo)技術(shù)：數(shù)字化主導(dǎo)技術(shù)：AI主導(dǎo)技術(shù)：互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)制造信息空間制造物理空間

數(shù)字化深化應(yīng)用-全過程的數(shù)字化集成當(dāng)前狀態(tài)當(dāng)前目標(biāo)互聯(lián)智能-企業(yè)內(nèi)互聯(lián)-跨企業(yè)互聯(lián)-生命周期互聯(lián)未來目標(biāo)自主智能-工況自感知-工藝自學(xué)習(xí)-裝備自執(zhí)行-系統(tǒng)自組織當(dāng)前未來2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)：----2652.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵“工業(yè)智腦”的構(gòu)建（MI）現(xiàn)有工業(yè)控制系統(tǒng)特征：①智能：依靠人的編程輸入，無法演進(jìn)②通信—計算：分布式采集-集中式計算③感知：僅可感知、檢測過程量“工業(yè)智能”特征1.系統(tǒng)自主學(xué)習(xí)自我優(yōu)化能力2.以連接為特征的分布式計算能力3.跨媒體信息融合認(rèn)知能力人腦特征：1.智能發(fā)育2.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)3.視聽觸覺2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵“工業(yè)智腦”的構(gòu)建（MI）現(xiàn)有工662.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵發(fā)展動力——技術(shù)-模式雙輪驅(qū)動

“技術(shù)”推動“模式”演進(jìn)，二者共同作用，實現(xiàn)跨越式變革現(xiàn)有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺：僅提供信息技術(shù)支撐架構(gòu)（末梢感知+骨干神經(jīng)）技術(shù)模式物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算……個性化定制、遠(yuǎn)程監(jiān)控、預(yù)測性維護(hù)、云制造……2.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵發(fā)展動力——技術(shù)-模式雙輪驅(qū)動現(xiàn)67報告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范式結(jié)語02030405報告內(nèi)容01工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵平臺683.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺關(guān)鍵技術(shù)體系——摘自《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書（2017）》，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺關(guān)鍵技術(shù)體系——摘自《工693.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)泛在化感知技術(shù)★設(shè)備、生產(chǎn)過程的泛在化感知：★實現(xiàn)傳感器、控制器、執(zhí)行器互聯(lián)通信的WSN技術(shù)：★工業(yè)應(yīng)用的挑戰(zhàn)：■抗干擾■高實時■低功耗★工業(yè)應(yīng)用的挑戰(zhàn)：■WirelessHART■ISA100.11a■WIA-PA■WIA-FA3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)泛在化感知技術(shù)★設(shè)備、生產(chǎn)過程的泛在703.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)泛在化感知的新技術(shù)方向WIA-PA★面向流程工業(yè)泛在感知的低速、低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?！镌?01.15.4物理層基礎(chǔ)上，實現(xiàn)自適應(yīng)跳頻，多跳高實時傳輸技術(shù)、高精度同步技術(shù)，使得數(shù)據(jù)傳輸可靠性99%以上，網(wǎng)絡(luò)功耗微安級。★2011年11月，IEC/TC65投票通過，成為IEC國際標(biāo)準(zhǔn)。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)泛在化感知的新技術(shù)方向★面向流程工業(yè)泛713.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)723.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)733.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)泛在化感知的新技術(shù)方向3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)泛在化感知的新技術(shù)方向743.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)★基于Internet的TCP/IP架構(gòu)實現(xiàn)對工廠管理網(wǎng)絡(luò)、控制網(wǎng)絡(luò)、傳感網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面互聯(lián)，并與Internet集成，實現(xiàn)無縫信息傳輸★實現(xiàn)工廠全覆蓋，管理和控制業(yè)務(wù)混流傳輸，并提供安全可靠保障的組網(wǎng)與傳輸技術(shù)★工業(yè)應(yīng)用的挑戰(zhàn)●異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、高安全、管理流控制流混合●傳輸、控制業(yè)務(wù)毫秒級時延3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)★基于Internet的753.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向IEEE802.1Time-SensitiveNetworking★基于802.11無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)管理業(yè)務(wù)與控制業(yè)務(wù)的混流傳輸，保障控制業(yè)務(wù)流的同步低時延通信；★在802.11的MAC機制進(jìn)行改進(jìn)，借鑒Profinet的全網(wǎng)調(diào)度方法，通過對傳輸任務(wù)載止期的精細(xì)化調(diào)度保障傳輸時延；★提出了802.1Qbu幀優(yōu)先級和802.1Qbv傳輸調(diào)度兩個標(biāo)準(zhǔn)補充，已經(jīng)通過項目授權(quán)（PAR），正在技術(shù)研究階段。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向IEEE80763.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向ISA100.15WirelessBackhaulNetwork★基于遠(yuǎn)距離寬帶無線技術(shù)實現(xiàn)現(xiàn)場傳感網(wǎng)與工廠骨干控制網(wǎng)的互聯(lián)，支撐現(xiàn)場感知數(shù)據(jù)回傳到控制中心；★設(shè)計了回程網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)接口和管理架構(gòu)，研發(fā)了多種無線網(wǎng)絡(luò)共享頻譜下的共存技術(shù)；★2013年8月巴西油田RIOdeJaneiro開展了面向油井遠(yuǎn)程測量的回程網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場驗證，70余家企業(yè)參與。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向773.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向工業(yè)軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）技術(shù)★基于SDN技術(shù)實現(xiàn)工廠管理業(yè)務(wù)與控制業(yè)務(wù)的混流傳輸；★針對工廠管理業(yè)務(wù)和控制業(yè)務(wù)特征，設(shè)計了基于流交換的處理核心和基于SDN的協(xié)同調(diào)度機制，形成了混流傳輸模式下的確定性傳輸保障技術(shù)體系；★已研制出工業(yè)SDN交換機原型。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)全互聯(lián)制造網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方向★基于SDN技783.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)提出了SDN協(xié)議擴充提出了Openflow的工業(yè)SDN協(xié)議擴充★當(dāng)前的Openflow協(xié)議的meter表是用于限流的簡單協(xié)議，缺少對工業(yè)級實時保障的支撐；★對Openflow協(xié)議提出修正草案，對meter表進(jìn)行擴充，支持對每個流的優(yōu)先級、帶寬預(yù)留、截止期優(yōu)化等QoS策略；★與華為、信通院合作，在ONF基金會成立OpenflowinIndustry工作組，討論在下一版本中增加面向工業(yè)的協(xié)議修正。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)提出了SDN協(xié)議擴充793.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)★以模塊化、服務(wù)化的模式，實現(xiàn)制造應(yīng)用的動態(tài)自組織；★提供數(shù)據(jù)管理、建模等基礎(chǔ)服務(wù)，數(shù)據(jù)分析、仿真、優(yōu)化等核心服務(wù)，支撐制造應(yīng)用開發(fā)；★工業(yè)應(yīng)用的挑戰(zhàn)。嵌入式設(shè)備資源受限、服務(wù)高并發(fā)性服務(wù)及時處理、動態(tài)服務(wù)組織。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)803.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向★基于WebService框架實現(xiàn)自動化設(shè)備數(shù)據(jù)與操作的封裝，提供開放服務(wù)；★以統(tǒng)一的WebService描述，兼容了工業(yè)領(lǐng)域原有的數(shù)據(jù)存儲、報警事件、安全約束、歷史訪問等多種數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)了跨平臺、跨應(yīng)用的不同廠商設(shè)備的互操作；★OPCUA標(biāo)準(zhǔn)受到了眾多工業(yè)設(shè)備制造商支持，西門子、Matrikon、Softing等多家廠商提出了軟件解決方案，并正在研發(fā)硬件連接網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品。

基于OPC-UA的制造資源服務(wù)化接入3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向813.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向

平臺使能技術(shù)：具有容災(zāi)特性的服務(wù)總線容災(zāi)特性面向互聯(lián)網(wǎng)的不穩(wěn)定性，研究基于排產(chǎn)計劃的系統(tǒng)模型片段和關(guān)聯(lián)生產(chǎn)數(shù)據(jù)片段的預(yù)載、緩存機制高效壓縮傳輸方法輕量級高強度加密機制在優(yōu)化利用有限網(wǎng)絡(luò)帶寬的同時充分考慮移動設(shè)備能量受限的特點，研究高效節(jié)能的數(shù)據(jù)壓縮傳輸算法。復(fù)雜的加密算法會造成移動終端能耗加大，研究支持低能耗、高加密強度的算法是要解決的難題之一。3.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向容災(zāi)特性面向823.平臺的核心關(guān)鍵技術(shù)智能制造云服務(wù)的新技術(shù)方向支持實時增量數(shù)據(jù)的組織★高速集成接口及增量存儲規(guī)范；★數(shù)