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    導 讀

    工業和信息化部、國家標準化管理委員會日前聯合印發《工業互聯網綜合標準化體系建設指南》,提出到2020年,初步建立工業互聯網標準體系,研制“工業互聯網 體系架構”等基礎共性標準 10 項以上,“工業互聯網 時間敏感網絡技術要求”等總體標準 30 項以上,“工業互聯網 個性化定制分類指南”等應用標準 20 項以上;到2025年,制定 100 項以上標準,基本建成統一、綜合、開放的工業互聯網標準體系,涵蓋工業互聯網關鍵技術、產品、管理及應用需求。


    工業和信息化部

    國家標準化管理委員會

    關于印發《工業互聯網綜合標準化體系建設指南》的通知

    工信部聯科〔2019〕32號


    各省、自治區、直轄市及計劃單列市、新疆生產建設兵團工業和信息化主管部門、通信管理局、市場監督管理部門,有關行業協會、中央企業、標準化技術組織、標準化專業機構:


      為發揮標準在工業互聯網產業生態體系構建中的頂層設計和引領規范作用,推動相關產業轉型升級,加快制造強國和網絡強國建設步伐,工業和信息化部、國家標準化管理委員會共同組織制定《工業互聯網綜合標準化體系建設指南》,現予印發。

        

      附件: 工業互聯網綜合標準化體系建設指南


    工業和信息化部

    國家標準化管理委員會

    2019年1月25日


    附件:

    工業互聯網綜合標準化體系建設指南


    前  言


      工業互聯網作為新一代信息技術與制造業深度融合的產物,日益成為新工業革命的關鍵支撐和深化“互聯網+先進制造業”的重要基石,對未來工業發展產生全方位、深層次、革命性影響。工業互聯網通過系統構建網絡、平臺、安全三大功能體系,打造人、機、物全面互聯的新型網絡基礎設施,形成智能化發展的新興業態和應用模式,是推進制造強國和網絡強國建設的重要基礎,是全面建成小康社會和建設社會主義現代化強國的有力支撐。工業互聯網具有較強的跨領域綜合性,正在形成全新和復雜的生態系統,急需加強工業互聯網標準化工作,夯實工業互聯網發展基礎。


      為落實《國務院關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》決策部署,指導當前和未來一段時間內工業互聯網標準化工作,解決標準缺失、滯后、交叉重復等問題,工業和信息化部、國家標準化管理委員會組織制定《工業互聯網綜合標準化體系建設指南》,并進行動態更新完善,加快建立統一、綜合、開放的工業互聯網標準體系。

     

    技術發展現狀

      工業互聯網通過系統構建網絡、平臺、安全三大功能體系,打造人、機、物全面互聯的新型網絡基礎設施,形成智能化發展的新興業態和應用模式,見圖1所示。




      (一)網絡體系

      網絡體系是工業互聯網的基礎。工業互聯網網絡體系將連接對象延伸到工業全系統、全產業鏈、全價值鏈,可實現人、物品、機器、車間、企業等全要素,以及設計、研發、生產、管理、服務等各環節的泛在深度互聯。網絡體系包括網絡與聯接、標識解析、邊緣計算等關鍵技術。

      1.網絡與聯接

      網絡與聯接技術主要包括工廠內外網等網絡互聯技術以及異構協議數據間互通技術。我國在工廠外部網絡相關產業及技術基礎相對較好,在工廠內部網絡相關產業及技術方面基礎薄弱。經過近幾年的努力,我國在工廠自動化用以太網(EPA)、面向工業過程自動化的無線網絡(WIA-PA)等方面有所突破,相關技術標準已成為國際標準。隨著工業互聯網的發展,工業以太網、工業無源光纖網絡(PON)、工業無線、確定性網絡(DetNet)、時間敏感網絡(TSN)、軟件定義網絡(SDN)、低功耗無線網絡、第五代移動通信技術(5G)、支持互聯網協議第六版(IPv6)的技術和產品等已成為發展重點,需要在這些重點技術領域加快技術標準及產業布局。

      2.標識解析

      工業互聯網標識解析技術是指可以根據目標對象的標識編碼查詢其網絡位置或者相關信息的過程,標識解析系統是工業互聯網重要基礎設施之一。目前,國內外存在多種標識解析技術,包括標碼(Handle)、對象標識符(OID)、國際物品編碼協會(GS1)等以及我國的物聯網統一標識(Ecode)編碼體系等?,F有的標識解析技術大部分是面向物聯網個別領域應用,缺少針對工業互聯網特定應用場景、復雜工序流程等特定應用設計,在數據互認、互操作等方面也缺技術方案,無法滿足工業互聯網全產業鏈協同發展的需求。為了促進工業互聯網產業持續快速健康發展,需要從整體上構建一套體系完整、兼容性強、能夠滿足各行業應用的我國工業互聯網標識解析標準體系。

      3.邊緣計算(網絡側)

      邊緣計算是網絡體系和平臺體系的重要支撐技術,是網絡、平臺功能在邊緣側的映射。從網絡側看,邊緣計算是在靠近物或數據源頭的網絡邊緣側構建的融合網絡、計算、存儲、應用核心能力的分布式開放體系和關鍵技術。通過邊緣計算能夠“就近”提供邊緣智能服務,滿足工業在敏捷聯接、實時業務、安全與隱私保護等方面的需求。國際上主流信息通信企業均加大對邊緣計算技術的研發及產品研制,產業處于發展初期,國內外標準化工作進入起步階段,正在加快推動相關的標準研制工作。


      (二)平臺體系

      平臺體系是工業互聯網的核心。工業互聯網平臺體系是面向制造業數字化、網絡化、智能化需求,構建基于海量數據采集、匯聚、分析的服務體系,支撐制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置的載體。平臺體系包括平臺與數據、工業APP等關鍵技術。

      1.平臺與數據

      工業互聯網平臺是工業全要素、全產業鏈、全價值鏈連接的樞紐,是實現制造業數字化、網絡化、智能化過程中工業資源配置的核心,是信息化和工業化深度融合背景下的新型產業生態體系。工業互聯網平臺是在云計算、大數據、工業通信、工業軟件等技術綜合集成應用基礎上延伸出來的新型技術體系,支撐實現海量異構數據匯聚和建模分析、工業經驗知識轉化復用、工業智能應用開發運行。全球工業互聯網平臺發展迅速,涌現出一批優秀平臺產品和創新應用,但整體上看,當前平臺發展還處于初級階段,產業發展與標準化共識正在形成,工業設備連接、數據采集、工業大數據應用、工業機理建模分析、工業微服務、工業應用開發環境、平臺間兼容等重點領域成為標準化和產業推廣布局的重點。

      2.工業APP 

      工業APP是基于工業互聯網平臺,承載工業知識和經驗,滿足特定需求的工業應用軟件。工業APP涵蓋了從設計開發、測試部署到應用改進的軟件開發技術,并涉及基礎學科、行業知識和專業能力等工業技術。工業APP屬于新興領域,產業界尚無相關標準。隨著工業APP產品的推出及試點應用標準化工作成為當前迫切需求,急需圍繞工業APP架構、開發部署、運維管理、測試驗證等關鍵領域開展標準研制和產業化推廣。

      3.邊緣計算(平臺側)

      為滿足工業生產實時性、安全性等方面的需求,平臺功能需要在靠近數據源的邊緣側進行映射,負責生產現場數據實時處理與業務快速優化,滿足工業在虛擬化和資源抽象、超低時延數據感知、邊云協同、輕量級機器學習應用等方面的需求。工業互聯網平臺企業均開展平臺邊緣計算智能算法和模塊的研發及產業化,亟需加快制定平臺邊緣計算智能的實時操作系統、分布式計算任務調度、邊云協同策略等方面的標準。


      (三)安全體系

      安全體系是工業互聯網的保障。安全體系通過構建涵蓋工業全系統的安全防護體系,打造滿足工業需求的安全技術體系和相應管理機制,識別和抵御來自內外部的安全威脅,化解各種安全風險,是工業互聯網可靠運行,實現工業智能化的安全可信保障。


      工業互聯網安全從防護對象、防護措施及防護管理三個維度構建。針對不同的防護對象部署相應的安全防護措施,根據實時監測結果發現網絡中存在的或即將發生的安全問題并及時做出響應,并通過加強防護管理,明確基于安全目標的可持續改進的管理方針,從而保障工業互聯網的安全。


      工業互聯網安全主要涉及設備、控制系統、網絡、數據、平臺、應用等方面的防護技術和管理手段,現有面向公網或專網的安全技術及管理標準尚不能滿足工業互聯網跨網絡、跨領域的整體安全保障需求?,F階段針對工業互聯網安全相關標準主要集中在工業控制系統領域,為支撐工業互聯網健康發展,需要系統全面地開展工業互聯網安全技術研究與標準研制。


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      工業互聯網應用催生的新模式新業態是我國工業互聯網的特色之一。我國工業企業、信息通信企業、互聯網企業積極開展工業互聯網應用探索和模式創新,形成了智能化生產、個性化定制、網絡化協同、服務化延伸等典型應用。


      對于智能化生產,企業圍繞研發設計、生產制造、經營管理各環節,應用工業互聯網將人、機、料、法、環等資源進行集成與分析,實現生產管控一體化、制造工藝優化、柔性制造、能耗管理、倉儲物流優化等。對于網絡化協同,制造企業基于工業互聯網平臺集成設計企業、供應鏈企業的業務系統,實現協同設計與供應鏈協同優化;在制造裝備聯網的基礎上,遠程下達加工制造需求、對外開放空閑制造能力,實現云制造。對于個性化定制,企業應用工業互聯網精準、無縫對接用戶個性化需求,并結合產品的模塊化設計,實現個性化產品定制。對于服務化延伸,企業應用工業互聯網將產品的研發設計數據、運行狀態數據、歷史維護數據、用戶使用行為數據等進行匯聚并分析,實現故障預測與健康管理、遠程維護、產品設計反饋優化等。在工業互聯網典型應用方面已經開展了少量標準的制定,涵蓋在智能化生產、網絡化制造、供應鏈管理、個性化定制等方面,面向重點行業領域的標準研制工作尚未開展,需要根據行業應用需求不斷凝練標準化目標,聯合產業鏈上下游主體持續推進標準化工作。


    建設思路及目標

      從工業互聯網產業發展實際出發,運用綜合標準化的理念和方式,著力構建重點突出、協調配套、科學開放、融合創新的工業互聯網標準體系,加快基礎共性、總體性、、安全、應用等重點領域標準的制定和實施,促進工業互聯網產業持續快速健康發展。

      (一)總體思路

      以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,全面貫徹黨的十九大精神,按照國務院《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》《工業互聯網發展行動計劃(2018-2020年)》的部署,推動構建統一、綜合、開放的工業互聯網綜合標準化體系,鼓勵創新技術成果向標準轉化,加強工業互聯網標準的國際交流與合作,提升標準對工業轉型升級的整體支撐和引領作用。

      (二)基本原則

      1.統籌規劃、協同推進

      做好工業互聯網標準體系頂層設計,明確標準化的重點領域和方向,指導標準化工作分領域同步推進實施,加強工業互聯網標準制定工作的整體協調。

      2.共性先立、急用先行

      結合產業發展需求,加快基礎共性、產業急需標準的研究制定,實現標準與工業互聯網產業發展的同步推進,提升標準的先進性、適用性和有效性。

      3.兼容并蓄、合作共享

      加強與國際標準化組織、產業聯盟等的技術交流與標準化合作,形成產業發展共識,促進國內外工業互聯網先進技術成果的應用與共享,鼓勵國內外的產業界共同制定標準。

      (三)建設目標

      到2020年,初步建立工業互聯網標準體系,重點研制工廠內網、網絡資源管理、邊緣設備、異構標識互操作、工業大數據、工業微服務、工業APP開發部署、安全能力評估等產業發展急用標準。其中,研制“工業互聯網 體系架構”等基礎共性標準10項以上,研制“工業互聯網 時間敏感網絡技術要求”、“工業互聯網 IPv6地址分配技術要求”、“工業互聯網 標識解析體系要求”、“工業互聯網平臺 功能架構”、“工業互聯網 工業APP要求”、“工業互聯網 網絡安全總體要求”等總體標準30項以上,研制“工業互聯網 個性化定制分類指南”等應用標準20項以上,推進標準在重點企業、重點行業中的應用。


      到2025年,制定100項以上標準,重點推進支撐行業應用的標準化工作,基本建成統一、綜合、開放的工業互聯網標準體系,涵蓋工業互聯網關鍵技術、產品、管理及應用需求。形成標準在企業中得到

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