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工业互联网体系架构1.边缘计算层：边缘计算是指将数据的处理和分析推向网络边缘，减少数据的传输延迟和带宽占用。
在工业互联网中，边缘计算层可以将边缘设备（如传感器、PLC、机器人等）与云平台连接，实现实时数据采集、处理和分析。
边缘计算还可以支持设备和系统的自主决策和智能调度，提高生产效率和响应速度。
2. 通信传输层：通信传输层是工业互联网的基础，用于实现设备之间的网络连接和数据传输。
通信传输层包括有线和无线通信技术，如以太网、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。
通过通信传输层，边缘设备可以与其他设备、运营商、云平台等进行数据交互和通信。
3.云计算和大数据层：云计算和大数据是工业互联网的核心技术，用于存储、处理和分析海量的数据。
在云计算和大数据层，工业互联网平台提供了数据存储、计算和分析的基础设施和服务，支持企业进行数据挖掘、预测分析、模型优化等工作。
通过云计算和大数据技术，可以实现对生产过程、设备状态、能源消耗、产品质量等信息的实时监控和分析，为企业提供决策支持和优化方案。
4.应用层：应用层是工业互联网的核心功能层，用于实现各类应用场景。
在应用层，工业互联网平台可以提供包括生产计划管理、设备维护管理、供应链管理、质量管理、产品追溯等一系列应用功能。
通过应用层，企业可以实现生产过程的智能化、自动化和协同化，提高生产效率和产品质量。
5.安全和隐私保护层：工业互联网的安全和隐私保护层是保证数据安全和业务运行的重要保障。
在这一层面上，工业互联网平台需要采用多层次、多角度的安全措施，如身份认证、访问控制、数据加密、安全传输等。
安全和隐私保护层还需要考虑法律法规和业界标准的要求，确保企业和用户的数据安全和隐私不受侵犯。
总结起来，工业互联网体系架构包括边缘计算层、通信传输层、云计算和大数据层、应用层和安全和隐私保护层。
这一架构将边缘设备、通信技术、云计算和大数据技术、应用功能和安全保障有机地结合在一起，实现了工业生产、管理和服务的协同和智能化。
工业互联网工业互联网体系架构概貌为了推动工业互联网的发展，各个国家的工业互联网联盟纷纷推出了自己的工业互联网参考架构模型，用以指导相关标准体系建设及产业推进。
下面简单介绍一下美国、德国和中国的参考架构模型。
体系架构非常庞大，本文只介绍整体结构，后续将分别详细介绍业务指南、功能框架、技术框架及实施框架。
关键词：工业互联网参考架构美国IIRA 德国RAMI4.0SO/IEC/IEEE 42010-2011标准ISO/IEC/IEEE 42010-2011是用于描述系统架构的一套标准，它定义了架构视图、架构描述及架构语言，用以指导一个具体系统架构的表述方式。
工业互联网参考架构的定义遵循该标准。
美国工业互联网参考架构IIRA2015年6月美国工业互联网联盟（IIC）发布了《工业互联网参考架构IIRA》1.0版本。
按照ISO/IEC/IEEE42010-2011关于架构描述的标准，参考架构包括商业视角、使用视角、功能视角和实施视角四个层级，并论述了系统安全、信息安全、弹性、互操作性、连接性、数据管理、高级数据分析、智能控制、动态组合九大系统特性。
经过几年的改进和修订，目前最新版本为1.9。
图一美国工业互联网参考架构德国工业互联网参考架构RAMI4.02015年3月德国工业4.0工作组正式发布了工业4.0参考架构模型（RAMI4.0），它从产品生命周期/价值链、层级和架构等级三个维度，分别对工业4.0进行多角度描述的一个框架模型。
RAMI4.0的第一个维度，是在IEC 62264企业系统层级架构的标准基础之上，补充了产品或工件的内容，并由企业内部厂拓展至“企业外部互联”，从而体现工业4.0针对产品服务和企业协同的要求。
第二个维度是信息物理系统的核心功能，以各层级的功能来进行体现，分为业务层、功能层、信息层、通信层、集成层、资产层（机器、设备、零部件等）。
第三个维度是价值链，即以产品全生命周期视角出发，描述了以零部件、机器和工厂为典型代表的工业要素从虚拟原型到实物的全过程。
工业互联网平台架构设计与实现随着物联网技术的发展和应用，工业互联网逐渐成为重要的产业方向。
工业互联网平台作为工业互联网的核心基础设施，具有很高的重要性。
一个好的工业互联网平台可以为企业提供全面的数字化支持，提高生产效率，降低成本，增强竞争力。
本文将重点介绍工业互联网平台的架构设计和实现。
一、工业互联网平台的架构设计（一）平台的整体架构一般情况下，工业互联网平台可以分为前端、中间层和后端三个部分。
前端主要是用户界面或终端设备，中间层主要是数据采集、存储和处理，后端主要是数据分析和应用。
（二）平台的核心功能1. 数据采集：工业互联网平台需要采集各种互联设备和传感器的数据，并将其转化为可用数据格式供分析和决策使用。
2. 数据存储和处理：将采集到的数据存储到开发平台中，并使用大数据分析技术进行数据处理和挖掘，从中发现潜在的价值。
3. 数据分析：通过数据分析，能够为企业提供更好的决策支持，使生产效率不断提高。
4. 应用服务：根据业务需求开发相应的应用程序和服务，帮助企业完成各项业务活动。
（三）平台的安全保障由于工业互联网应用的特殊性，平台的安全性是一个必须重视的因素。
平台的安全保障主要包括数据隐私保护和系统安全性。
对于数据隐私保护方面，平台需要加密，保护用户的隐私数据，以及制定完善的用户隐私保护政策。
对于系统的安全保障，平台需要采用多层次、多角度、多措施的安全防护策略，包括网络安全、系统安全、应用安全等方面。
同时，对于平台的监控、报警、备份和恢复都需要进行规范管理，以保障平台的稳定性和可靠性。
二、平台的实现（一）平台实现的关键技术1. 数据采集技术：要利用各种设备传感器等物联设备进行数据采集，同时要保证数据采集的实时性和准确性。
2. 大数据处理技术：要利用大数据技术进行数据的存储和分析。
3. 数据可视化技术：数据可视化能够帮助决策者和用户更好了解数据，有助于做出更好的决策。
4. 人工智能技术：通过机器学习和深度学习等人工智能技术，能够从大量的数据中进行挖掘，提高决策的准确性。
工业互联网平台的架构与实现随着互联网技术的不断发展，许多企业开始将工业化与互联网技术相结合，从而形成了工业互联网的概念。
工业互联网最大的特点是具有高度的自动化、智能化和信息化水平，企业通过工业互联网实现产业链的整合和产业生态的协同，进一步提高生产效率和管理效率，实现企业数字化转型。
在工业互联网的实现过程中，平台架构是非常重要的一环。
下文将从工业互联网平台的架构、实现和发展趋势三个方面，对工业互联网平台进行详细的阐述。
一、工业互联网平台的架构工业互联网平台的架构主要包括三个层次，即物理层、数据层和应用层。
物理层是工业互联网平台的硬件基础，数据层是工业互联网平台的数据存储和处理层，应用层是工业互联网平台的业务逻辑实现层。
1. 物理层物理层是工业互联网平台的硬件基础，主要包括传感器、设备、网关和通信网络等。
传感器是物联网最基本的元素，用于感知和采集物理量信号，将采集到的信号转换成数字信号后通过通信网络传输到上层设备。
网关是连接设备和通信网络的中转设备，可将不同类型和不同协议的设备数据转换成统一的数据格式供上层处理。
通信网络包括云平台、局域网和广域网等，它们为各个设备提供数据传输的基础设施。
2. 数据层数据层是工业互联网平台的数据存储和处理层，主要包括数据采集、数据传输、数据存储、数据挖掘和数据分析等。
数据采集是指将物理层的传感器采集到的原始数据进行整合和预处理，以便后续的分析和处理。
数据传输是指将数据从物理层传输到数据层，包括设备的数据上传和云平台的数据下载等。
数据存储是指将采集到的数据存储到数据库中，以便后续的数据挖掘和数据分析。
数据挖掘是指以计算机算法为基础，挖掘数据中的潜在信息，发现数据中的规律和趋势，以便企业管理者做出正确的决策。
数据分析是对数据进行处理，提取出相关的信息，并进行分析和比较，以便制定有效的战略和措施。
3. 应用层应用层是工业互联网平台的业务逻辑实现层，主要包括应用服务及接口、流程管理、安全和授权等。
工业互联网2-平台体系架构及各层分解（Pass层重点阐述）
阐述工业互利网平台体系架构，自低向上可以划分为边缘层→Iaas层→Pass→Saas层（工业app）四个层级，其中Pass层是平台的核心，以下将重点论述。
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图1 工业互联网平台体系架构
1、边缘层
最接近设备、人等资源的层次，您可以想象成章鱼的触手，这个层次负责收集数据、向顶层传输数据以及分解云端计算压力。
图2 边缘层
图3 数据采集
图4 协议转换
图6 边缘智能
2、Iass层
公共资源层，你可以将该层理解为计算机基础设施2、Pass层
您可以将该层理解成计算机操作系统
图7 工业Paas核心层
图8 微服务定义
图9 微服务架构
图10 微服务存储
图11 微服务运行环境
图12 微服务通信
图13 基于微服务架构软件开发范式
图14 微服务数字化模型池
图15 AI推动作用
图16 微服务组件应用举例
图17 微服务组件应用举例
图18 微服务组件应用举例。
工业互联网平台架构与实现随着互联网和物联网技术的日益成熟，工业互联网的概念已经逐渐引起人们的关注和重视。
工业互联网作为数字化和智能化生产的重要手段，可以改进生产过程，提高生产效率和质量，深刻影响各个行业。
而其中最核心的要素之一便是工业互联网平台。
一、工业互联网平台的概念工业互联网平台是一个基于物联网技术和云计算技术的开放性、共享性的集成平台，是物联网与信息化深度融合的产物。
它通过对各种设备、系统和应用进行数据采集、存储、分析和处理，为企业提供数字化和智能化的解决方案。
具体而言，工业互联网平台包括硬件平台、软件平台和服务平台三个层面：1. 硬件平台：主要指各种设备、传感器、通信模块、网关等硬件设施。
这些硬件设备能够获取生产过程中的各种数据，然后将这些数据传输到工业互联网平台的软件平台层面进行处理和分析。
2. 软件平台：主要是云计算和大数据分析技术，包括数据存储、处理和应用等环节。
云计算为工业互联网平台提供了强大的计算和存储能力并支持多方共享资源。
大数据分析则通过对采集到的数据进行深度分析和处理，为企业运营者提供更加科学、准确、有效的决策依据。
3. 服务平台：包括数据服务、平台服务和应用服务等。
数据服务主要指各种数据的订阅和管理服务，平台服务主要是提供基础架构、服务治理和架构管理等各种平台层面的服务。
应用服务则可以通过平台的API（应用编程接口）进行各种应用的开发和创新。
二、工业互联网平台的架构设计工业互联网平台的架构设计是整个平台能否可靠稳定运行的关键之一。
在实现工业互联网平台的过程中，我们需要考虑如下三个方面的问题：1. 功能层面的设计：工业互联网平台集成了各种设备、系统和应用，必须要满足多样、变化的需求。
在设计工业互联网平台的时候，应该充分考虑各种需求和应用场景，灵活设计功能模块，保证有足够的扩展性和兼容性。
2. 性能层面的设计：工业互联网平台所涉及到的设备、系统和应用非常复杂，具有大量数据资源和处理任务。
一、工业互联网发展情况（一）工业互联网体系架构工业互联网通过系统构建网络、平台、安全三大功能体系，打造人、机、物全面互联的新型网络基础设施，形成智能化发展的新兴业态和应用模式，见图1所示。
图1 工业互联网体系架构其中，网络体系是工业互联网的基础，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，包括网络联接、标识解析、边缘计算等关键技术。
平台体系是工业互联网的核心，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、高效配置的载体，其中平台技术是核心，承载在平台之上的工业APP技术是关键。
安全体系是工业互联网的保障，通过构建涵盖工业全系统的安全防护体系，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，保障工业智能化的实现。
新模式新业态是我国工业互联网的特色应用。
我国工业企业、信息通信企业、互联网企业积极开展工业互联网应用探索和模式创新，形成了智能化生产、个性化定制、网络化协同、服务化延伸等诸多新模式新业态。
（二）工业互联网重点领域标准化发展情况1 网络与联接在传统工业网络领域，虽然我国自主研发的工厂自动化用以太网（EPA）、面向工业过程自动化的无线网络（WIA-PA）等技术已成为国际标准，但在工业互联网整体产业和技术方面基础仍较为薄弱，急需制定相应标准。
目前，联盟已发布或在开展《工厂内网工业EPON系统技术要求》、《工业互联网标杆网络工厂外网技术要求》标准制定，随着工业互联网的发展，需要在时间敏感网络(TSN)、软件定义网络（SDN）、第五代移动通信技术（5G）、支持互联网协议第六版(IPv6) 、确定性网络（DetNet）、低功耗无线网络、工业无源光纤网络（PON）、工业无线等重点领域加快技术标准及产业布局。
工业互联网的技术架构与应用场景近年来，工业互联网成为了新技术、新业态、新模式和新动能的集散地，被认为是推动产业转型升级、实现数字化、网络化和智能化的新引擎。
那么，我们来深入探究一下工业互联网的技术架构及应用场景。
一、技术架构工业互联网平台是由底层设备建模、连接管理、数据通信、数据存储、数据流处理、运维管理、数据安全、应用支撑、人机交互等组成的软件系统，其实现技术主要包括物联网技术、云计算技术、大数据技术、人工智能技术和区块链技术等。
1、物联网技术物联网技术是实现工业互联网的基础，其主要包含有物理传感技术、通信技术、协议技术、中间件技术和数据处理技术等。
物理传感技术是实现工业互联网数据采集的基础，通信技术则是实现工业互联网设备之间的数据通信和互联的关键。
而通过物联网的协议技术和中间件技术，可实现从底层设备到应用层的数据传输及数据消费。
2、云计算技术工业互联网平台的基础架构与设备部署时的计算和存储资源等都来自云计算，同时也不可避免地将物联网中的大量数据上传至云中，依靠云计算技术实现计算、存储和管理。
云计算使工业互联网平台具备高效率、高灵活性等属性，实现了设备的远程管理和运维。
3、大数据技术大数据技术是工业互联网平台中基础、核心的技术，处理着海量数据。
大数据技术包含数据采集、数据预处理、数据存储、数据分析、数据挖掘、数据可视化等环节。
这些环节实现了数据的提取、转换、加载、分析、建模、预测、优化和呈现，是支撑工业互联网的大脑和把关。
4、人工智能技术利用人工智能技术能够高度自动和预测性地解决生产制造中的诸多问题，如预防性维护、质量控制、工艺优化等。
工业互联网平台结合人工智能技术，构建人工智能系统，创新的应用解决了一系列生产制造领域的问题，提高生产效率并有效降低工业成本。
5、区块链技术区块链技术是一项数据存储和传输的技术，基于分布式记账技术，实现了数据上链，确保了数据的安全性。
同时，区块链技术确保了数据的真实性和可靠性，能够反作弊，从而用在质量管理以及供应链管理上。
工业互联网基础架构一、引言工业互联网是互联网技术与工业生产相结合的产物，其基础架构包括多个关键组成部分。
这些部分相互协作，以实现工业生产的数字化、智能化和互联化。
本文将详细介绍工业互联网基础架构的各个部分，以帮助读者更好地了解这一领域。
二、数据采集与传输1. 数据采集：通过传感器、智能设备等手段，实时采集工业生产过程中的各种数据，如温度、压力、流量等。
2. 数据传输：利用物联网技术，将采集到的数据传输到云计算中心或边缘计算节点进行处理。
三、云计算与边缘计算1. 云计算：通过虚拟化技术，将计算资源（如服务器、数据库、存储设备等）汇聚到一个虚拟的云中，然后通过网络对外提供服务。
工业互联网平台通常采用云计算技术，以提供弹性的计算和存储能力。
2. 边缘计算：在靠近数据源的设备或网络边缘进行数据处理和分析，以减少数据传输延迟和提高处理效率。
边缘计算在工业互联网中发挥着重要作用，特别是在实时性要求较高的场景。
四、工业互联网平台工业互联网平台是连接设备、软件和人员之间的桥梁，提供设备管理、数据分析、应用集成等功能。
它能够整合来自不同来源的数据，通过大数据分析、机器学习等技术，为工业企业提供决策支持。
五、工业大数据分析1. 数据处理：对海量数据进行清洗、整合和分析，提取有价值的信息。
2. 数据分析：利用统计学、机器学习等方法，对数据进行深入挖掘，发现规律和趋势。
3. 数据可视化：通过图表、曲线等方式将分析结果直观地呈现出来，便于理解。
六、工业互联网安全1. 网络安全：保护工业互联网中的设备和系统免受网络攻击和入侵。
2. 数据安全：确保数据在采集、传输、存储和使用过程中的机密性和完整性。
3. 应用安全：对工业互联网平台和应用进行安全防护，防止未经授权的访问和使用。
七、工业互联网应用1. 智能制造：通过工业互联网技术实现生产过程的自动化、智能化和高效化。
2. 供应链管理：优化供应链流程，提高物流效率和降低成本。
3. 能源管理：对能源进行实时监控和调度，提高能源利用效率。
工业互联网体系架构（一）工业互联网的内涵工业互联网的内涵用千界定工业互联网的范畴和特征，明确工业互联网总体目标，是研究工业互联网的基础和出发点，我们认为，工业互联网是互联网和新—代信息技术与工业系统全方位深度融合所形成的产业和应用生态，是工业智能化发展的关键综合信息基础设施。
其本质是以机器、原材料、控制系统、信息系统、产品以及人之间的网络互联为基础，通过对工业数据的全面深度感知、实时传输交换、快速计算处理和高级建模分析，实现智能控制、运营优化和生产组织方式变革。
工业互联网可以重点从“网络"、“数据“和“安全”三个方面来理解。
其中，网络是基础，即通过物联网、互联网等技术实现工业全系统的互联互通，促进工业数据的充分流动和无缝集成；数据是核心，即通过工业数据全周期的感知、采集和集成应用，形成基于数据的系统性智能，实现机器弹性生产、运营管理优化、生产协同组织与商业模式创新，推动工业智能化发展；安全是保障，即通过构建涵盖工业全系统的安全防护体系，保障工业智能化的实现。
工业互联网的发展体现了多个产业生态系统的融合，是构建工业生态系统、实现工业智能化发展的必由之路。
工业互联网与制造业的融合将带来四方面的智能化提升。
一是智能化生产，即实现从单个机器到产线、车间乃至整个工厂的智能决策和动态优化，显著提升全流程生产效率、提高质量、降低成本。
二是网络化协同，即形成众包众创、协同设计、协同制造、垂直电商等—系列新模式，大幅降低新产品开发制造成本、缩短产品上市周期。
三是个性化定制，即苤千互联网获取用户个性化需求，通过灵活柔性组织设计、制造资源和生产流程，实现低成本大规模定制。
四是服务化转型，即通过对产品运行的实时监测，提供远程维护、故障预测、性能优化等一系列服务，并反馈优化产品设计，实现企业服务化转型。
工业互联网驱动的制造业变革将是—个长期过程，构建新的工业生产模式、资源组织方式也并非—跋而就，将由局部到整体、由浅入深，最终实现信息通信技术在工业全要素、全领域、全产业链、全价值链的深度融合与集成应用。
工业互联网构成要素及工业互联网体系架构分析提示：工业互联网构成：网络+平台+安全工业互联网构成要素：网络+平台（数据）+安全。
根据工业互联网构成：网络+平台+安全工业互联网构成要素：网络+平台（数据）+安全。
根据工信部对工业互联网体系的划分，工业互联网包括三大体系：网络、平台、安全。
（1）网络是工业互联网的基础，可以实现人、物品、机器、车间、企业以及设计、研发、生产、管理、服务等产业链、价值链全要素的互联互通；实现生产数据在系统各单元之间，生产系统与商业系统各主体单元之间的无缝传递。
（2）平台是工业互联网的核心。
平台体系为数据汇聚、建模分析、应用开发、资源调度、监测管理等提供支撑，实现生产智能决策、业务模式创新、资源优化配置、产业生态培育。
（3）安全是工业互联网的保障。
识别和抵御安全威胁，化解各种安全风险。
增强设备、网络、控制、应用和数据的安全保障能力。
包括设备安全、网络安全、控制安全、数据安全、应用安全和综合安全管理等。
参考发布《2018-2023年中国工业互联网行业市场供需现状调研与未来发展商机战略评估报告》图：工业互联网：体系架构工业互联网体系架构之一：网络工业互联网参与主体。
从互联互通角度来看，工业互联网参与的相关主体包括以下。
企业主体：工业制造企业、工业服务企业、互联网企业。
在新型网络体系下，这三者的角色在相互渗透、相互交叉。
互联主体：包括制造中的产品、智能机器、工厂控制系统、工厂云平台、智能产品、互联网应用。
工业互联网三个重要体系。
（1）网络互联体系：将各生产要素进行连接。
包括工厂内网络和工厂外部网络。
工厂内部网络包括IT网络和OT（工业生产与控制）网络，连接的主体包括在制品、智能机器、工业控制系统、人等。
工厂外部网络连接企业上下游、企业与智能产品、企业与用户等。
（2）地址与标识解析体系。
标识解析体系是工业互联网的重要神经系统，是识别和管理物品、信息、机器的关键基础资源。
标识系统是物品、数据和机器的“身份证”，属于工业互联网的重要基础设施。
工业互联网平台技术体系目录一、工业互联网平台的内涵 (1)（一）工业互联网平台发展背景 (1)（二）工业互联网平台体系架构 (3)（三）工业互联网平台核心作用 (5)二、工业互联网平台技术体系 (7)（一）工业互联网平台七大核心技术交织融合 (7)（二）平台架构，PaaS 以其开放灵活特性成为主流选择 (11)（三）应用创新，工业机理与数据科学走向融合 (13)（四）功能下沉，边缘与云端协同成为平台重要发展方向 .. 15 （五）开发框架，微服务等新型架构大幅降低开发难度与创新成本 (17)一、工业互联网平台的内涵（一）工业互联网平台发展背景1.制造业变革与数字经济发展实现历史性交汇金融危机后，全球新一轮产业变革蓬勃兴起，制造业重新成为全球经济发展的焦点。
世界主要发达国家采取了一系列重大举措推动制造业转型升级，德国依托雄厚的自动化基础，推进工业4.0。
美国在实施先进制造战略的同时，大力发展工业互联网。
法、日、韩、瑞典等国也纷纷推出制造业振兴计划。
各国新型制造战略的核心都是通过构建新型生产方式与发展模式，推动传统制造业转型升级，重塑制造强国新优势。
与此同时，数字经济浪潮席卷全球，驱动传统产业加速变革。
特别是以互联网为代表的信息通信技术的发展极大地改变了人们的生活方式，构筑了新的产业体系，并通过技术和模式创新不断渗透影响实体经济领域，为传统产业变革带来巨大机遇。
伴随制造业变革与数字经济浪潮交汇融合，云计算、物联网、大数据等信息技术与制造技术、工业知识的集成创新不断加剧，工业互联网平台应运而生。
2.制造业智能化对平台工具提出新需求当前制造业正处在由数字化、网络化向智能化发展的重要阶段，其核心是基于海量工业数据的全面感知，通过端到端的数据深度集成与建模分析，实现智能化的决策与控制指令，形成智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸等新型制造模式。
这一背景下，传统数字化工具已经无法满足需求。
一是工业数据的爆发式增长需要新的数据管理工具。
