工业互联网价值白皮书(2017)

中国数字经济发展白皮书（2017年）中国信息通信研究院2017年7月版权声明本白皮书版权属于中国信息通信研究院，并受法律保护。

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前言纵观世界文明史，人类先后经历了农业革命、工业革命、信息革命。

每一次产业技术革命，都给人类生产生活带来巨大而深刻的影响，不断提高人类认识世界、改造世界的能力。

数字技术日新月异，应用潜能全面迸发，数字经济正在经历高速增长、快速创新，并广泛渗透到其他经济领域，深刻改变世界经济的发展动力、发展方式，重塑社会治理格局。

当前，我国数字经济正在进入快速发展新阶段。

2016年，中国数字经济规模达到22.6万亿，同比增长18.9%，占GDP比重达到30.3%，数字经济基础设施实现跨越式发展数字经济基础部分增势稳定，结构优化，新业态新模式蓬勃发展，传统产业数字化转型不断加快，融合部分成为增长主要引擎，面向数字经济的社会治理模式在摸索中不断创新。

数字经济在各行业中的发展出现较大差异，数字经济占本行业增加值比重呈现出三产高于二产、二产高于一产的典型特征。

2016年，服务业中数字经济占行业比重平均值为29.6%，工业中数字经济占行业比重平均值为17.0%，农业中数字经济占行业比重平均值为 6.2%。

报告编制了中国数字经济指数（Digital Economy Index，简称DEI指数）。

DEI指数表明，数字经济增速显著高于我国宏观经济景气指数，成为拉动经济增长的重要引擎。

DEI预警指数显示，我国数字经济发展“冷热适中”，处于正常运行区间。

预计未来我国数字经济发展将在“正常”区间上部和“趋热”区间下部波动调整。

但同时也应该看到，我国发展数字经济还面临很多问题与瓶颈，主要是新型生产力发展尚处于初级阶段，数据资源开发利用水平低，核心技术和设备受制于人，人才和投融资体制还无法适应数字经济发展需要，经济主要领域数字化转型仍存在较多障碍，国际化拓展刚刚起步，数字经济市场体系尚不健全，经济治理面临全新挑战，全球竞争和话语权争夺日益激烈。

工业互联网白皮书
工业互联网是将物联网、智能制造、大数据和人工智能技术融合在一起，建立在信息网络基础上的智能制造体系，利用数字化网络技术和信息技术，在全业务流程、全工序和全层次实现从资源规划到成品提供的智能化灵活的生产过程的总称。

工业互联网的核心在于实现原材料采购、生产、物料供应链和消费环节的信息化管理，实现网络化的信息和物联网的结合，以及网络中开发智能化的监控管理，形成“最短周期”的智能制造系统。

通过工业互联网，企业可以实现以客户为中心，全程可追溯的供应链开放式分布式化、高效互联的大尺度型“互联网制造”，从而在行业内赢得优势。

从政府的角度来看，工业互联网的发展将有利于提高产品质量、完善公共服务、增进能源效率，促进企业协调发展。

此外，工业互联网可以帮助加快社会信息化进程，实现从制造业型经济向智能制造业型经济的转型升级，加速全球化经济进程，促进世界经济发展和国家经济创新。

1 概念工业互联网APP（以下简称工业APP）是基于工业互联网，承载工业知识和经验，满足特定需求的工业应用软件，是工业技术软件化的重要成果。

工业APP是面向工业产品全生命周期相关业务（设计、生产、实验、使用、保障、交易、服务等）的场景需求，把工业产品及相关技术过程中的知识、最佳实践及技术诀窍封装成应用软件。

其本质是企业知识和技术诀窍的模型化、模块化、标准化和软件化，能够有效促进知识的显性化、公有化、组织化、系统化，极大地便利了知识的应用和复用。

相对于传统工业软件，工业APP具有轻量化、定制化、专用化、灵活和复用的特点。

用户复用工业APP而被快速赋能，机器复用工业APP而快速优化，工业企业复用工业APP实现对制造资源的优化配置，从而创造和保持竞争优势。

在工业互联网平台环境下，有利于推进工业APP的开发、应用及共享，形成生态环境，促进知识的传播与复用，把知识经济推向新的时代。

1.1工业APP的形成知识承载方式的变迁。

知识最初只存在于人脑，后来人与知识分离，知识以文字和图片等方式外化于竹简、布帛和纸张上。

直到计算机出现，诸如机械、电子物理、化学等领域专业知识，工业生产实践经验及诀窍，基于已知工业机理构建的各类模型，逐步进入了计算机，形成早期的工业软件。

工业APP的出现促进了工业技术沉淀、传播和应用效率的极大提升。

目前知识的形成方式有两种。

大量的工业知识靠人形成，1保存在人脑、图文文献等载体中。

这种方式不利于传承，不利于持续改进，不利于知识管理。

要解决这些问题，不仅要把人脑中的隐性知识外化为显性知识，还要将知识标准化、代码化，固化在软件中。

还有大量的知识隐藏在数据之中，需要通过统计、分析、机器学习等方法对现有的工业大数据的分析与挖掘，找到故障模式、缺陷特征、最佳工艺参数等人难把握的知识，将其固化在软件中。

封装了工业知识的智能工业APP，对人和机器快速高效赋能，突破了知识应用对人脑和人体所在时空的限制，最终直接驱动工业设备及工业业务，在赛博空间（Cyberspace）形成强大数字劳动力，极大地促进社会生产力的发展。

工业互联网成熟度评估白皮书目录一、工业互联网成熟度评估提出的原因 (7)（一）工业互联网应用浪潮来袭 (7)（二）联盟需构建先导性的标准化模型 (7)（三）为企业提供一个便利的自我评价工具 (8)（四）为政产研用搭建一个持续透明的信息窗口 (8)二、工业互联网成熟度评估模型 (9)（一）评估模型的架构 (9)1、三大核心要素 (9)2、两大目标对象 (10)3、十三个关键能力和能力等级 (11)（二）评估模型的指标体系 (19)1、具体指标 (19)2、权重设置 (21)三、工业互联网成熟度评估模型的应用和试评估 (23)（一）应用方法 (23)1、指标量化采集 (23)2、实时结果计算 (23)3、对应星级评定 (24)（二）试评估结果分析 (25)1、工业互联网成熟度总体能力水平 (25)2、工业互联网成熟度单项能力水平 (27)3、离散型与流程型行业成熟度比较 (28)四、下一步落地与实践 (30)（一）动态优化评估指标和评估问卷 (30)（二）推进在线评估服务平台建设 (31)（三）提供评估诊断和咨询服务 (32)（四）公开发布成熟度评估报告 (32)附件1：术语和缩略语 (33)附件2：国内外相关成熟度评估理论研究 (35)参考文献 (39)图表目录图表 1 工业互联网成熟度评估三大核心要素 (10)图表 2 工业互联网成熟度评估的关键能力 (11)图表 3 智能设备联网能力等级 (12)图表 4 信息网络设施能力等级 (12)图表 5 生产资源连接能力等级 (13)图表 6 横向集成能力等级 (13)图表 7 纵向集成能力等级 (14)图表 8 端到端集成能力等级（离散） (15)图表 9 端到端集成能力等级（流程） (15)图表 10 运营智能决策能力等级 (16)图表 11 产品生命周期优化能力等级 (16)图表 12 生产智能管理能力等级 (17)图表 13 供应链优化能力等级 (17)图表 14 网络化协同能力等级 (18)图表 15 能耗与安全管理优化能力等级 (18)图表 16 服务化延伸能力等级 (19)图表 17 离散行业工业互联网成熟度评估指标体系 (20)图表 18 流程行业工业互联网成熟度评估指标体系 (20)图表 19 权重设置的思路和修正方法 (22)图表 20 二级指标和三级指标的权重设置 (22)图表 21 定量指标和定性指标的量化采集及打分原则 (23)图表 22 单项能力评估分值和星级对应原则 (24)图表 23 总体能力评估分值和星级对应原则 (25)图表 24 工业互联网成熟度总体能力试评估结果 (26)图表 25 工业互联网成熟度总体能力星级分布 (26)图表 26 工业互联网成熟度单项能力试评估结果 (28)图表 27 离散型和流程型成熟度总体能力星级分布 (29)图表 28 离散型和流程型成熟度单项能力星级分布 (30)图表 29 权重配置动态变化示意 (31)图表 30 软件能力成熟度模型（CMM）的五个梯度 (35)图表 31 德国VDMA 工业4.0 成熟度评测模型 (36)图表 32 美国NIST 企业MBE 能力评估模型 (37)图表 33 我国CESI 智能制造能力等级矩阵 (38)一、工业互联网成熟度评估提出的原因（一）工业互联网应用浪潮来袭随着工业互联网概念兴起，美德先导应用不断涌现，目前德国工业 4.0 平台已有 140 多个应用案例，美国 IIC 有接近50 个应用案例，主要聚焦在生产管理优化、物流仓储优化、质量管理优化、产线柔性部署、产品服务价值化等领域。

工业互联网平台标准体系框架目录一、工业互联网平台产业发展情况 (1)二、工业互联网平台标准体系建设的思路及原则 (1)（一）总体思路 (1)（二）基本原则 (1)三、工业互联网平台标准体系框架 (2)（一）工业互联网平台标准体系框架 (2)（二）工业互联网平台重点标准化领域和方向 (3)1.总体标准 (3)2.共性支撑标准 (4)3 应用服务标准 (5)四、工业互联网平台标准化存在的问题和挑战 (5)五、工业互联网平台标准化工作推进建议 (5)一、工业互联网平台产业发展情况当前，全球工业互联网正加速深化发展，工业互联网平台作为工业互联网落地实施与生态构建的关键载体，正成为全球产业界布局重点。

一是装备制造和自动化企业，发挥工业制造技术、产品、经验和数据等积累优势，构建工业互联网平台,典型代表如 GE、西门子、ABB、和利时等；二是生产制造企业，将自身数字化转型经验以平台为载体对外提供服务，如三一重工/树根互联、海尔、航天科工等；三是工业软件企业，借助平台的数据汇聚与处理能力提升软件性能拓展服务边界，如 PTC、SAP、Oracle、用友等；四是信息通信技术企业，发挥 ICT 技术优势将已有平台向制造领域延伸，如 IBM、微软、华为、思科等。

此外，平台之间相互合作不断深化，如 GE Predix 与微软 Azure、西门子MindSphere 与SAP HANA，树根互联与腾讯，平台之间通过强强联合加速产业生态布局。

整体上，工业互联网平台尚处于发展初期，相关的技术标准和管理规范尚未建立，各种平台独立发展，平台与设备、智能产品等互联协议多且缺乏统一标准，数据转换与互认标准基本空白，对平台运行、平台资源、平台服务缺少规范化管理。

为避免碎片化发展，规范平台研发、建设、运行和服务，引导产业健康发展，亟需加快工业互联网平台相关标准制定，并协同推进标准的国际化。

二、工业互联网平台标准体系建设的思路及原则（一）总体思路抓住新一轮科技革命和产业变革契机，紧密结合我国工业互联网平台发展及标准化需求，按照“统筹规划、需求牵引、持续迭代、兼容并蓄”的原则，建立统一、综合、开放的工业互联网平台标准体系，明确工业互联网平台重点标准化领域和方向，协同推进国际标准制定，为我国工业互联网平台有序、快速发展提供支撑和保障。

工业互联网网络连接白皮书（版本1.0）工业互联网产业联盟（AII）2018年9月编写说明2017年11月，国务院在《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》中，将“夯实网络基础”作为主要任务之一，提出大力推动工业企业内外网建设。

目前工业领域内已广泛存在各种网络连接技术，这些技术分别针对工业领域的特定场景进行设计，并在特定场景下发挥了巨大作用和性能优势。

对工业互联网网络连接技术的理解差异，可能导致后期技术选择路线的分化，影响网络的规划部署，进而影响数据的无缝集成。

为此，工业互联网产业联盟（以下简称AII）启动了工业互联网网络连接的研究，在总结国内外实践及发展趋势的基础上，撰写了工业互联网网络连接白皮书。

本白皮书旨在促进业界对工业互联网的网络连接框架、技术趋势达成广泛共识，为工业互联网网络连接的技术创新、试验验证、应用实践等提供参考和引导，共同推动工业互联网基础设施的健康快速发展。

本白皮书编写过程中，得到了联盟成员及国内外众多企业的大力支持。

经过多次深入调研和探讨，为白皮书的观点形成与编写提供了有力支撑。

后续我们将根据业界的实践情况和各界的反馈意见，在持续深入研究的基础上适时修订和发布新版报告。

—I—组织单位：工业互联网产业联盟编写单位（排名不分先后）：华为技术有限公司、中国信息通信研究院、中国科学院沈阳自动化研究所、中国电信集团有限公司、中兴通讯股份有限公司、施耐德电气（中国）有限公司、中国移动通信集团公司、大唐电信科技产业集团、北京恩易通技术发展有限公司、沈机（上海）智能系统研发设计有限公司编写组成员（排名不分先后）：华为技术有限公司：彭炎、殷佳欣、王冬、王斌、朱作燕、刘恩慧、陈李昊中国信息通信研究院：张恒升、徐骁麟、段世惠、赵锋、陈洁中国科学院沈阳自动化研究所：李栋、刘意杨、王智凝、杨明中国电信集团有限公司：金嘉亮、沈成彬、孙剑平、陈仲华中兴通讯股份有限公司：李斌、常娥、黄光平施耐德电气（中国）有限公司：贾德胜、阎新华中国移动通信集团公司：刘鹏、王蕾大唐电信科技产业集团：徐晖北京恩易通技术发展有限公司：陈强沈机（上海）智能系统研发设计有限公司：刘广杰—II—目录一、工业互联网网络连接框架 (1)（一）、网络连接框架 (1)（二）、实现视图 (2)（三）、协议视图 (6)二、工业互联网网络互联 (7)（一）、工厂内网络 (7)1.现状 (7)2.发展趋势 (10)3.有线网络 (12)4.无线网络 (23)5.工厂内定位 (29)6.敏捷网络/工厂SDN (34)（二）、工厂外网络 (36)1.现状 (36)2.发展趋势 (36)3.企业专线 (38)4.移动通信网络 (41)三、工业互联网数据互通 (46)（一）、现状与趋势 (46)（二）、面向工业现场设备的OPC UA (47)（三）、面向轻量级设备的L IGHTWEIGHT M2M (50)（四）、ONE M2M (53)四、适配边缘计算架构的网络连接 (57)（一）、边缘计算在工业网络中的位置 (57)（二）、边缘计算与网络连接的关系 (58)— I —1.垂直行业现场的边缘计算 (58)2.移动边缘计算 (60)五、部署与演进 (61)（一）、总体原则 (61)（二）、工厂内网 (62)（三）、工厂外网 (63)—II—— 1 —一、 工业互联网网络连接框架在工业互联网体系架构中，网络是基础，为人、机、物全面互联提供基础设施，促进各种工业数据的充分流动和无缝集成。

工业互联网:突破智慧和机器的界限译自：2012年11月【美国】GE编译：工业和信息化部国际经济技术合作中心目录一、摘要 (1)后继浪潮 (1)工业互联网潜力的冰山一角 (3)1%增长意义非凡 (3)惠及全球 (4)推动力与催化剂 (5)二、创新和生产力：接下来呢？ (5)三、创新与变革浪潮 (8)第一次浪潮：工业革命 (8)第二次浪潮：互联网革命 (10)第三次浪潮：工业互联网 (12)智能设备 (12)智能系统 (15)智能决策 (16)要素整合 (17)四、机遇有多大？三大视角 (18)经济视角 (18)能耗视角 (20)将燃料转化为电力 (22)实物资产的视角 (23)商用喷气飞机 (24)联合循环电站 (25)机车 (26)炼油厂 (27)卫生保健 (28)五、工业互联网的益处 (28)对工业行业的益处：1%的力量 (30)商业航空业 (30)铁路运输 (33)发电 (34)石油和天然气的开发与交付 (36)医疗保健 (38)经济收益：下一个生产力繁荣期 (41)生产力增长的停滞期 (43)互联网革命 (43)质疑再度出现 (46)工业互联网将带来新一轮的生产力革命 (47)差异所带来的改变 (48)工业互联网与高端制造业 (51)对全球经济所产生的影响 (52)商业活动和商业环境的角色 (53)六、推动力、催化剂和条件 (55)创新 (55)基础设施 (56)网络安全管理 (57)人才开发 (59)七、结论 (61)一、摘要创新将显著提高航空、铁路运输、发电、石油与天然气开发及保健服务等不同行业的发展速度和效率，推动世界经济增长，为全球创造更多更好的就业机会，不断提高人们的生活水平。

在美国与中国如此，在非洲的大城市及哈萨克斯坦的农村地区亦是如此。

随着医疗服务水平的不断提高，成本日益浓缩，大量燃料与能源得以节省，实物资产性能提升和使用寿命拉长，工业互联网将进一步提高效率，促进生产力发展。

我国工业互联网平台还存在哪些问题，该如何采取有效的措施工业互联网平台是工业全要素、全产业链、全价值链连接的枢纽，是实现制造业数字化、网络化、智能化过程中工业资源配置的核心，是互联网、大数据、人工智能和制造业深度融合的生态体系。

中国信息通信研究院（以下简称“中国信通院”）作为工业互联网产业联盟理事长单位，高度重视工业互联网平台技术和产业研究，2017年发布《工业互联网平台白皮书》，在凝聚行业共识、加快产学研用协同发展等方面取得显著成果。

近日，中国信通院牵头支撑工业和信息化部编制印发了《工业互联网平台建设及推广指南》（以下简称《指南》），部署未来三年工业互联网平台发展的顶层设计和行动纲领，明确了系统推进工业互联网平台创新发展工作的总体思路、发展目标和主要行动，形成建平台与用平台融合发展机制。

一、为什么要发展工业互联网平台工业互联网平台是新一代信息通信技术和制造技术、工业知识集成创新发展的重要载体，为数据汇聚、建模分析、应用开发、资源调度、监测管理等提供支撑，是工业全要素链接的枢纽和工业资源配置的核心。

平台面向制造业数字化、网络化、智能化需求，推动制造能力、制造工具、信息技术和人才创意等资源汇聚，促进装备自动化企业、生产制造企业、信息技术企业和互联网企业等在云端集聚，构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系和数据科学、工业科学、计算机科学、信息科学等多学科融合体系。

工业互联网平台为制造业转型升级提供新的使能工具。

平台通过智能传感器、工业控制系统、智能网关等技术，采集设备、系统、产品等方面的数据。

基于工业互联网平台将云计算、大数据等技术与工业生产实际经验相结合，形成海量工业数据基础分析能力；把技术、知识、经验等资源固化为可移植、可复用的软件工具和开发工具，构建云端开放共享开发环境；进而为用户提供资产优化管理、工艺流程优化、生产制造协同等各类智能应用和解决方案服务。

工业互联网平台正成为全球新一轮产业变革的重要方向。

5G 与工业互联网融合应用发展白皮书在当今数字化、智能化的时代浪潮中，5G 技术与工业互联网的融合应用正以前所未有的速度和深度改变着工业生产的模式与格局。

5G作为新一代移动通信技术，具有高速率、低时延、大容量等显著优势；而工业互联网则通过连接人、机、物等各类工业要素，实现了工业生产的智能化、网络化和协同化。

两者的融合，为工业领域带来了前所未有的机遇和挑战。

一、5G 与工业互联网融合的背景和意义随着全球制造业的竞争日益激烈，提高生产效率、降低成本、提升产品质量和创新能力成为了企业生存和发展的关键。

传统的工业生产模式在面对市场快速变化和个性化需求时，逐渐显露出其局限性。

5G技术的出现，为解决这些问题提供了新的可能。

5G 的高速率能够支持大量工业数据的快速传输，使得实时监控和远程控制成为现实；低时延特性则能够满足工业生产中对实时性要求极高的场景，如工业机器人的协同作业、自动化生产线的控制等；大容量连接则可以实现工厂内众多设备和传感器的互联互通，构建起全面感知的工业生产环境。

工业互联网通过将工业生产的各个环节数字化、网络化，打破了信息孤岛，实现了生产要素的优化配置和协同创新。

5G 与工业互联网的融合，将进一步推动工业生产的智能化升级，提升企业的竞争力，促进工业经济的高质量发展。

二、5G 与工业互联网融合的应用场景（一）智能工厂在智能工厂中，5G 与工业互联网的融合能够实现生产设备的智能化联网和远程监控。

通过在设备上安装传感器和 5G 通信模块，实时采集设备的运行数据，并将其传输到云端进行分析和处理。

管理人员可以通过手机或电脑随时随地了解设备的运行状况，及时发现并解决问题，从而提高设备的利用率和生产效率。

（二）工业自动化控制5G 的低时延特性使得工业自动化控制更加精确和可靠。

例如，在汽车生产线上，多个工业机器人需要协同工作，完成车身的焊接、喷漆等工序。

5G 技术能够确保机器人之间的通信实时、稳定，避免因时延导致的操作失误，提高生产质量和效率。

工业互联网安全白皮书目录一、工业互联网安全概述 (1)（一）工业互联网概念内涵 (1)（二）工业互联网安全框架内容与范围 (2)二、相关网络安全框架分析 (3)（一）传统网络安全框架 (3)（二）工业互联网安全框架 (8)（三）相关框架共性分析及经验借鉴 (10)三、工业互联网安全框架设计 (12)（一）设计思路 (12)（二）安全框架 (13)（三）防护对象视角 (16)（四）防护措施视角 (17)（五）防护管理视角 (18)四、工业互联网安全防护措施实施 (20)（一）设备安全 (21)（二）控制安全 (23)（三）网络安全 (27)（四）应用安全 (31)（五）数据安全 (35)（六）监测感知 (39)（七）处置恢复 (41)五、工业互联网安全发展趋势与展望 (46)一、工业互联网安全概述（一）工业互联网概念内涵工业互联网是满足工业智能化发展需求，具有低时延、高可靠、广覆盖特点的关键网络基础设施，是新一代信息通信技术与先进制造业深度融合所形成的新兴业态与应用模式。

工业互联网深刻变革传统工业的创新、生产、管理、服务方式，催生新技术、新模式、新业态、新产业，正成为繁荣数字经济的新基石、创新网络国际治理的新途径和统筹两个强国建设的新引擎。

工业互联网包括网络、平台、安全三大体系。

其中，网络体系是基础。

工业互联网将连接对象延伸到工业全系统、全产业链、全价值链，可实现人、物品、机器、车间、企业等全要素，以及设计、研发、生产、管理、服务等各环节的泛在深度互联。

平台体系是核心。

工业互联网平台作为工业智能化发展的核心载体，实现海量异构数据汇聚与建模分析、工业制造能力标准化与服务化、工业经验知识软件化与模块化、以及各类创新应用开发与运行，支撑生产智能决策、业务模式创新、资源优化配置和产业生态培育。

安全体系是保障。

建设满足工业需求的安全技术体系和管理体系，增强设备、网络、控制、应用和数据的安全保障能力，识别和抵御— 1 —安全威胁，化解各种安全风险，构建工业智能化发展的安全可信环境。

2.工业互联网体系架构与内涵
工业互联网本质内涵：“人-机-物”深度融合的智能网络空间
主要特征：
①三元融合 ■人行为模型 ■工业过程模型 ■信息系统模型 ②时空关联 ■实时反映工业过程的时空变化 ③平行演进 ■信息空间与物理空间同步演进 ④ 智能涌现 ■实现工业过程的自感知、自分 析、自优化、自执行
三、工业互联网平台是资源集聚共享的有效载体 ——各方资源汇聚，社会化协同生产
四、工业互联网平台是打造制造企业竞争新优势的关键抓手 ——平台/生态成为企业垄断地位的标志
从信息网络视角看，工业互联网是计算机网络在工业的延伸
■ 按照计算机、网络、软件定义的思路，解构传统工业系统
■遵循灵活、开放、生态的原则，重新组织工业系统运行
工业互联网提出的背景
● GE要为大量的工业、航空、医疗装备提供运维服务 ● 借助互联网、大数据的，可以显著提高服务质量，实现增值
— 【传统方式】数据获取、计算分析和决策优化分 离，围绕历史数据分析的结果难以实时、精准作用 到设备 运行过程
— 【工业互联网】设备、人和数据互联，三个过程 实时、并行开展，数据分析同步反映设备状态，实时 控制设备动作、精确优化运行效率
通过先进的传感器， 控制和软件将全球 设备，机群和网络 连接起来
1.智能 机器人
工业 互联网
2.先进 分析
将基于物理世界的 分析预测算法，自 动化和专业领域知 识结合起来
3.工作中 的人
将任何时间段工作和移 动的人员连接起来支撑 更加智能的设计，运作， 维护和更高的服务质量 和安全
1.工业互联网的发展背景
由此带来的“1%的威力”—1%提效创造1万亿美元市场：
■ 中国，未来15年燃气发电机组能耗降低1%，节约80亿美元燃料； 油气勘探开发的资本利用率提高1%，则能省下70亿美元； 铁路网络的运输行业运营效率提高1%，又能省下20亿美元燃料成本。

工业互联网平台架构体系三大核心四大特性工业互联网——近一段时间被“新基建”带火的一个名词频频出现在我们视线里，随着中国智造2025的深入发展，工业互联网上升为我国的国家战略，工业互联网这个名词也被越来越多普通老百姓所熟悉。

什么是工业互联网？工业互联网常用的解释是链接工业全系统、全产业链、全价值链，支撑工业智能化发展的关键基础设施，是新一代信息技术与制造业深度融合所形成的新兴业态和应用模式。

工业互联网平台四个基本功能从工业互联网定义来看，工业互联网平台需要具备四个基本功能。

一是：需要实现将不同来源和不同结构的数据进行广泛采集；二是：需要具备并支撑海量工业数据处理的环境；三是：需要基于工业机理和数据科学实现海量数据的深度分析，并实现工业知识的沉淀和复用；四是：能够提供开发工具及环境，实现工业APP的开发、测试和部署。

因此，工业互联网平台体系架构必须能完全实现这四个功能，即涵盖边缘层、IaaS层、工业PaaS层、工业SaaS层以及贯穿上述各层级的安全防护。

其中，边缘层、平台层、应用层是工业互联网平台的三大核心层级。

工业互联网平台的四大特征2017年工业互联网产业联盟发布的《工业互联网平台白皮书》中，将泛在连接、云化服务、知识积累、应用创新归结为工业互联网平台的四大特征。

(1)泛在连接。

即具备对设备、软件、人员等各类生产要素数据的全面采集能力。

(2)云化服务。

即实现基于云计算架构的海量数据存储、管理和计算。

(3)知识积累。

即能够提供基于工业知识机理的数据分析能力，并实现只是的固化、积累和复用。

(4)应用创新。

能够调用平台功能及资源，提公开放的工业APP开发环境，实现工业APP 创新应用。

工业互联网的核心工业互联网的核心是基于全面互联而形成数据驱动的智慧，网络、数据、安全是工业和互联网两个视角的共性基础和支撑。

从工业智慧化发展的角度出发，工业互联网将构建基于网络、数据、安全的三大优化闭环。

一是：面向机器设备运行优化的闭环。

为了在上述变化中取得先机，我国颁布实施了一系列重大政 策，大力推进工业化与信息化向深度融合发展。国务院先后出台 了《中国制造 2025》（国发〔2015〕28 号）和《国务院关于深化 制造业与互联网融合发展的指导意见》（国发〔2016〕28 号，简 称《指导意见》）等文件，全面部署推进制造强国与网络强国战 略实施。
III
中国航天科工集团第二研究院 北京凯尔京能源环保科技有限责任公司 中国科技自动化联盟 中国邮电报社 北京大学 北京理工大学 中国工程物理研究院 北京联讯动力咨询有限公司 北京兰光创新科技有限公司 北京东方国信科技股份有限公司 宜科(天津)电子有限公司 北京云道智造科技有限公司 英诺维盛（北京）新技术发展有限公司 江苏徐工信息技术股份有限公司 南京维拓科技股份有限公司 深圳市汇川技术股份有限公司 沈机（上海）智能系统研发设计有限公司
VII
目录
编写说明....................................................................................................................... I 前 言..........................................................................................................................V 目 录.......................................................................................................................VIII 1 概念................................................................................................................................. 1 1.1 工业 APP 的形成...............................................................................................1 1.2 工业 APP 的特征...............................................................................................3 1.3 工业 APP 的形式...............................................................................................4 1.4 工业 APP 与工业互联网平台...........................................................................6 2 工业 APP 的演变与现状................................................................................................ 8 2.1 工业 APP 的建设意义.......................................................................................8 2.2 工业 APP 的发展演变路径.............................................................................11 2.3 工业 APP 的典型应用.....................................................................................14 2.4 国外发展扎实先进......................................................................................... 15 2.5 国内发展起步前行......................................................................................... 19 3 工业 APP 的体系框架.................................................................................................. 23 3.1 体系概述......................................................................................................... 23 3.2 工业维............................................................................................................. 24 3.3 技术维............................................................................................................. 26 3.4 软件维............................................................................................................. 28 4 工业 APP 的开发...........................................................................................................31 4.1 工业 APP 开发路线图.....................................................................................31 4.2 工业 APP 关键技术.........................................................................................33 4.3 开发平台......................................................................................................... 35 4.4 开发质量控制................................................................................................. 37 5 建设工业 APP 生态体系.............................................................................................. 40 5.1 工业 APP 生态体系概述.................................................................................40 5.2 工业 APP 关键环节.........................................................................................42

工业互联网平台白皮书（）工业互联网平台白皮书（2月目录前言1一、工业互联网平台的整体态势.2（一）工业互联网平台展现驱动工业数字化转型的巨大潜力.2（二）全球工业互联网平台保持活跃创新态势5（三）我国工业互联网平台呈现蓬勃发展良好局面7（四）工业互联网平台仍然处在发展初期8二、工业互联网平台的应用路径11（一）平台应用广泛开展，价值规律初步显现11（二）大中小企业基于平台并行推进创新应用与能力普及21（三）垂直行业平台应用走向纵深26三、工业互联网平台的技术进展32（一）边缘功能重心由接入数据向用好数据演进34（二）模型的沉淀、集成与管理成平台工业赋能的核心能力.38（三）数据管理与分析从定制开发走向成熟商业方案41（四）平台架构向资源灵活组织、功能封装复用、开发敏捷高效加速演进44四、工业互联网平台的产业生态47（一）聚焦核心能力成为工业互联网平台产业发展重要趋势.47（二）传统主体与新兴力量积极开展工业互联网平台布局54（三）多类生态建设共同促进工业互联网平台繁荣发展59（四）开源加快工业互联网平台基础技术创新步伐63五、工业互联网平台的商业模式初探66（一）平台发展初步形成六类商业模式66（二）不同类型平台商业模式各有侧重69（三）构建通用服务能力和做深专业解决方案成为平台商业价值演进的两条路径71六、工业互联网平台的未来展望72—1—前前言言过去一年多以来，全球工业互联网平台市场持续保持活跃的创新发展态势，一批工业技术解决方案企业积极探索转型，推出自己的工业互联网平台服务，一批制造企业依托自身行业和生产经验，孵化成立独立公司开展平台建设并对外服务，一批以大数据分析处理见长的初创平台企业正不断涌现并为产业注入新的发展动力，已经推出平台的企业则不断完善和升级平台服务能力，巩固先发优势。

同时，工业互联网平台对制造业数字化转型的驱动能力正逐渐显现，无论是大企业依托平台开展工业大数据分析，以实现更高层次的价值挖掘，还是中小企业应用平台上的云化工具，以较低成本实现信息化与数字化普及，抑或是基于平台的制造资源优化配置和产融对接等应用模式创新，都正在推动制造业向着更高发展水平迈进。

2
前言
本标准是工业互联网安全系列标准之一。
—工业互联网
安全总体要求
—工业互联网
安全接入要求
—工业互联网平台 安全防护要求
—工业互联网
安全能力成熟度评估规范
—工业互联网
数据安全保护要求
随着技术的发展，还将制定后续的相关标准。
标准牵头单位：中国信息通信研究院 标准起草单位和主要起草人： 中国信息通信研究院：李艺、田慧蓉、罗成 华为技术有限公司：王雨晨、耿涛 北京奇虎科技有限公司：陶耀东、郭颖 中国移动通信集团有限公司：张峰 中兴通讯股份有限公司：黄树强 中国电子信息产业集团有限公司第六研究所：卢凯 航天云网科技发展有限责任公司：于文涛、邹萍、姜海森、梁栋 富士康科技集团：陈金星 用友网络科技股份有限公司：杨宝刚 三一集团：彭卓、张声勇 北京和利时智能技术有限公司：龚涛 中国科学院沈阳自动化研究所：李栋 海尔集团：陈云峰、张海港
4.1
工业互联网平台 Industrial Internet Platform 工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求，构建基于海量 数据采集、汇聚、分析的服务体系，支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配 置的工业云平台。
5 工业互联网平台架构简介
根据《工业互联网平台白皮书（2017）》中的定义，工业互联网平台是面向 制造业数字化、网络化、智能化需求，构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服 务体系，支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的工业云平台，包括边缘、 平台（工业PaaS）、应用三大核心层级。可以认为，工业互联网平台是工业云平 台的延伸发展，其本质是在传统云平台的基础上叠加物联网、大数据、人工智能 等新兴技术，构建更精准、实时、高效的数据采集体系，建设包括存储、集成、 访问、分析、管理功能的使能平台，实现工业技术、经验、知识模型化、软件化、 复用化，以工业应用程序的形式为制造企业各类创新应用，最终形成资源富集、 多方参与、合作共赢、协同演进的制造业生态。

工业互联网平台白皮书（2017）工业互联网产业联盟（AII）2017年11月编写说明工业互联网平台作为工业全要素链接的枢纽与工业资源配置的核心，在工业互联网体系架构中具有至关重要的地位。

近期，国务院《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》明确将构建网络、平台、安全三大功能体系作为其重点任务。

在工业和信息化部信息化和软件服务业司的指导下，工业互联网产业联盟组织编写了《工业互联网平台白皮书》，希望加强研究与交流，与业界共同推动工业互联网平台发展。

白皮书主要分为五个部分。

第一部分重点提出了工业互联网平台的体系架构与关键要素，明确了工业互联网平台是什么，有哪些功能和作用。

第二部分提出了工业互联网平台的技术体系，并重点对平台层、边缘层与应用层的主要技术创新趋势进行了探讨。

第三部分明确了工业互联网平台的产业体系，提出当前平台布局的四种路径，以及平台与应用生态构建的主要模式。

第四部分提出了工业互联网平台的主要应用场景及案例。

第五部分则重点面向平台企业，提出了平台发展的相关建议。

白皮书编写过程中得到了联盟成员及国内外众多平台企业的大力支持。

相关企业不仅结合自身平台发展情况，从平台功能与应用案例等方面给予了大量素材支持，更是进行了多次现场调研和探讨，为白皮书观点的形成与落地提供了有力支撑。

白皮书编写过程中获得了众多专家的指导与帮助。

特别感谢工信部信息化和软件服务业司谢少锋司长、安筱鹏副司长对白皮书的全面指导。

同时，清华大学访问学者郭朝晖、走向智能研究院执行院长赵敏、国务院发展研究中心研究员李广乾、e-works 数字化企业网总编黄培、走向智能研究院执行秘书长苏明灯、工业 4.0研究院副院长王明芬等专家在白皮书成稿过程中也提出了许多建设性意见，在此一并致谢。

工业互联网平台的发展总体还处于起步阶段，当前我们对工业互联网平台的认识也还是初步和阶段性的，后续我们将根据工业互联网平台的发展情况和来自各界的反馈意见，在持续深入研究的基础上适时修订和发布新版报告。

工业互联网平台白皮书一、引言在当今数字化、智能化的时代浪潮下，工业互联网平台正以其强大的创新驱动力和变革影响力，重塑着全球工业的发展格局。

它不仅为企业带来了更高效的生产运营模式，更在推动产业升级、提升竞争力方面发挥着关键作用。

二、工业互联网平台的定义与内涵工业互联网平台是一种基于云计算、大数据、物联网等新一代信息技术，将工业生产全要素、全产业链、全价值链连接起来，实现工业资源优化配置和智能化协同的综合性服务平台。

它涵盖了从设备连接、数据采集与分析、应用开发到业务创新的全流程，通过将物理世界与数字世界深度融合，打破了传统工业中的信息孤岛，为企业提供了更加全面、精准和实时的决策支持。

三、工业互联网平台的架构与功能（一）边缘层负责连接各类工业设备和传感器，实现数据的采集和初步处理。

这就像是为工业互联网平台搭建了感知外界的“触角”，能够实时获取设备的运行状态、生产参数等关键信息。

（二）平台层承担着数据存储、管理和分析的重任。

通过大数据技术和人工智能算法，对海量数据进行挖掘和分析，提取有价值的信息和知识，为上层应用提供数据支撑。

（三）应用层则是根据不同行业和企业的需求，开发和部署各类创新应用。

这些应用涵盖了生产管理、质量控制、供应链优化、设备维护等多个领域，帮助企业实现降本增效、创新发展。

四、工业互联网平台的关键技术（一）云计算技术为平台提供了强大的计算和存储能力，使其能够处理海量的工业数据，并支持大规模的应用部署。

（二）大数据技术帮助企业从海量的数据中发现潜在的规律和趋势，为决策提供科学依据。

（三）物联网技术实现了设备之间的互联互通，让工业生产中的每一个环节都能实时“交流”。

（四）人工智能技术在质量检测、故障预测、生产优化等方面发挥着重要作用，提高了工业生产的智能化水平。

（五）区块链技术保证了数据的安全性和可信度，为工业互联网平台的健康发展提供了保障。

五、工业互联网平台的应用场景（一）制造业通过对生产过程的实时监控和优化，提高生产效率、降低生产成本，同时实现产品的个性化定制。