工业互联网协同制造体系应用发展研究

工业互联网协同制造体系应用发展研究

马德光

广西轻工技师学院 广西壮族自治区南宁市 530031

摘要：工业互联网的本质是在全球范围内将工业系统和高级计算分析、传感技术以及互联网平台进行连接，协同制造联网正是这种互联网+制造融合创新的顶级生态系统，而整个工业互联网的核心就是标识解析体系。本文意在通过对比国内外工业互联现状以及主流标识解析体系，介绍中国工业互联网体系架构，通过对智能机器、高级分析、人工辅助等核心单元的解读，找到工业互联的应用发展方向，为推动工业产业与互联网的深度融合、提升工业产业的自动化、智能化提供行之有效的发展思路，以最终搭建供给侧协调发展、工业企业产业链拉长、网络协同办公的制造业网络化产业体系。

关键词：工业互联、工业互联网标识解析体系 智能机器

1国内外工业互联协同化现状

1.1美、德工业互联协同化的发展

工业互联网标识解析体系是网络互联技术与工业制造业协同发展最终目标，是当代工业发展研究的重点。早在2012年美国通用电气（GE）就提出了工业互联网革命，并在邀请其他制造业企业的同时也邀约了像IBM、英特尔、AT&T等IT行业共同组件了工业互联网联盟（IIC）。美国GE的工业互联化重在为客户提供优良的企业服务并且通过对资源的收集和分析以期产生新价值。在组建了IIC后，GE推出了Predix工业操作系统云平台，Predix由提供基础设施服务的laaS层、提供数据整合功能的PaaS层和提供软件及服务的SaaS层三成架构组成。Predix工业操作系统云平台是第一个基于工业制造业的大数据云平台，该平台将制造设备、生产线、智能工厂、供应商、产成品进行了深度的互通融合，实现工业经济中各种要素资源的实时共享。同时，企业还可以根据自身发展周期和行业背景，编辑各个自由模块构建适用于企业自身的解决方案，通过智能化管理，产能簇优化，提高整个制造业的效率，推动了美国工业整体的转型发展。

德国几乎在同一时间意识到了工业行业面临的契机和挑战，在2013年提出了“德国工业4.0”，其中实现工业互联网协同最为典型的企业就是德国西门子。德国的工业互联发展理念是服务和生产并重，西门子作为传统的德国企业，以提供优质的服务和增强产能为基础，结合互联网和数据分析技术，于2015年底设立了首个跨行业数字服务平台Sinalytics。Sinalytics与Predix有异曲同工之妙，都是通过传感器收集收集基础数据信息等网络技术将收集到的数据进行挖掘再开发，为客户提供更多维的服务。

其实无论是美国的工业互联网还是德国的工业4.0，都是意在建立具有跨国性质的工业数据操作分析云平台，以通过利用互联网技术激活传统工业制造业，实现制造业环绕服务业之间的跨越发展，给工业经济重新注入新的元素。

1.2我国工业产业的“互联网+”协同化发展规划

我国在2015年《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中提出了搭建互联网与制造业协同发展新型网络服务平台的重要性，希望通过运用“互联网+”协同制造来提升制造业的智能化数字化水平，增强企业上下游协同化应对能力，提高产业链协作，发展出一种基于互联网的新型协同制造模式。此后的2016年到刚刚过去的2020年，我国都在不断推进工业互联网协同化发展，在重点领域进行智能制造、推广大规模个性化定制服务、培育了一批面向特定行业区域的企业级工业互联发展平台，同时搭建了以关键技术和行业创新的测试床，提高智能发展包括国务院提出的“中国制造2025”，都是在为制造业转型升级赋能，为打造一批网络技术协同、服务和制造为一体的公共服务平台提供发展方向。

2标识解析体系

工业互联网标识解析体系就是对收集到的每个对象进行标识、解析、管理、将各环节需要的信息和收集到的信息进行分析和实时处理，保障整个工业网络生态系统中所有的信息资源可以被贡献。这对于传统制造业来说不仅是一种技术手段，更是开发了制造业发展的新空间，为个人、企业乃至国家都将带来巨大的经济效益。通过国内外科研机构和专家的不懈努力和研究，最终指定IPv6为物联网设备寻址网关，并且通过对永久标识对象的层次化节后映射实现了永久标识符在NDN中的传输。实现数据跟踪后，面对企业的信息孤立现象，提出了一种基于标识解析技术，对工业企业中的异构标识进行兼容没提供高能解析服务，最终形成了DEIS架构去中心化高效标识解析方案。

2.1标识解析体系的发展

根据解析寻址方法的不同，根据其发展历程可分为经典解析寻址、改进型解析寻址以及变革型解析寻址三种标识解析体系。

2.1.1经典解析寻址标识解析体系

这种寻址技术更像是传统互联网使用的DNS解析方法。通过运用解析器，对编码对应的地址进行解析。由于这种传统的方式主要应用于消费型互联网系统，很多情况下无法面对工业互联网特有的异构设备的接入对于数据采集等收集器也无法很好的完成匹配。并且由于该项技术较为简单，在保障网络安全这一方面并不是十分有效，很容易产生被篡改和数据丢失的风险。所以只有在早期试验过程中运用了这一种标识解析体系。

2.1.2改进型解析寻址标识解析体系

这种标识解析体系是ISO/IEC和OID联合打造的一块标识解析体系，也是目前工业互联网常用的一种技术方法。这款解析体系主要是在DNS的基础上进行了功能开发，扩展了寻址标识对象范围，不再局限于消费型互联网，能够对实体标识进行识别，实现了物理世界和虚拟世界的深度融合。

2.1.3变革型解析寻址标识解析体系

这是全新研究出的一种独立解析体系--Handle 标识解析体系。Handle体系在编码时分为前缀、后缀结构，前缀是权威域，可分设多个子权威域；后缀为相应权威域的本地命名空间，由企业自主命名编辑。Handle标识体系是扁平式的分层结构，在不降低解析能力的基础上简化了解析寻址计算步骤，保障了数据安全和效能效率，目前在国际范围内被广泛使用和推广。

2.2我国工业互联协同发展体系分析

根据我国的特有国情和社会经济发展特点，在国家工信部和中国信息通信研究院的共同努力下提出了符合我国国情的工业互联网标识解析体系架构。我国将标识解析体系分成四个层级，分别是国家根节点、国家顶级节点、二级节点和企业节点四个层级，另外设置专用的查询和访问接口，实现了具有中国特色的工业互联发展体系的构建。

结语

在工业互联协同制造模式下，制造业企业将不再是一个单独的个体，而是将整个行业的技术与资源集中到一起，在整个生产制造销售过程中企业不再孤军作战，对客户而言，个性化要求不再难以实现，工业互联网协同化发展平台为其提供了全面的生产制造服务。综上，工业互联网将工业革命和网络革命的产物进行了资源整合，将智能机器、高级算法和人工管理进行了全新的排列组合，建立了设备与设备、设备与人、设备与电脑之间的有机连接，为制造业的转型发展提供了重要的技术平台支撑。

参考文献

[1]李亚宁,任禾.工业互联网协同化制造体系应用发展研究[J].信息通信技术与政策,2020(10):35-37.