工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)產(chǎn)業(yè)生態(tài)目 錄一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的內(nèi)涵 1(一)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展背景 1(二)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)體系架構(gòu) 3(三）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)核心作用 5二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)產(chǎn)業(yè)生態(tài) 19(一)四類平臺(tái)企業(yè)、五大支撐主體、兩類平臺(tái)用戶共同構(gòu)筑平臺(tái)產(chǎn)業(yè)體系 19(二)企業(yè)從自身優(yōu)勢出發(fā)加快平臺(tái)布局,形成四種路徑 21（三)開放合作與封閉自建并舉,多種方式開展平臺(tái)構(gòu)建 25(四）應(yīng)用創(chuàng)新生態(tài)打造已成為平臺(tái)發(fā)展關(guān)鍵 26一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的內(nèi)涵(一)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展背景制造業(yè)變革與數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)現(xiàn)歷史性交匯制造業(yè)智能化對(duì)平臺(tái)工具提出新需求信息技術(shù)加速滲透并深刻影響制造業(yè)發(fā)展模式(二）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)體系架構(gòu)（工業(yè)PaaS）、應(yīng)用三大核心層級(jí)?？梢哉J(rèn)為,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是工業(yè)云平臺(tái)的延伸發(fā)展,其本質(zhì)是在傳統(tǒng)云平臺(tái)的基礎(chǔ)上疊加物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù),構(gòu)建更精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)、高效的數(shù)據(jù)采集體系,建設(shè)包括存儲(chǔ)、集成、訪問、分析、管理功能的使能平臺(tái),實(shí)現(xiàn)工業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)模型化、軟件化、復(fù)用化,以工業(yè)APP的形式為制造企業(yè)各類創(chuàng)新應(yīng)用,最終形成資源富集、多方參與、合作共贏、協(xié)同演進(jìn)的制造業(yè)生態(tài)。IaaS層云基礎(chǔ)設(shè)施(服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、虛擬化）圖1:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)功能架構(gòu)圖工業(yè)應(yīng)用開發(fā)工具,幫助用戶快速構(gòu)建定制化的工業(yè)APP。(三）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)核心作用當(dāng)前來看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)已成為企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型重要抓手。二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)技術(shù)體系(一)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)七大核心技術(shù)交織融合圖2:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)體系圖1.數(shù)據(jù)集成與邊緣處理技術(shù)設(shè)備接入到平臺(tái)邊緣層。IaaS平臺(tái)使能技術(shù)數(shù)據(jù)管理技術(shù)數(shù)據(jù)處理框架:借助Hadoop、Spark、Storm等分布式處理架構(gòu),滿足海量數(shù)據(jù)的批處理和流處理計(jì)算需求。應(yīng)用開發(fā)和微服務(wù)技術(shù)工業(yè)數(shù)據(jù)建模與分析技術(shù)機(jī)理建模：利用機(jī)械、電子、物理、化學(xué)等領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí),安全技術(shù)(二)平臺(tái)架構(gòu),PaaS以其開放靈活特性成為主流選擇PaaSPaaSPaaS能夠?yàn)樯蠈庸I(yè)APP開發(fā)屏蔽設(shè)備連接、軟件集成與部署、計(jì)算資源調(diào)度的復(fù)雜性,大部分領(lǐng)先平臺(tái)都依托通用PaaS向用戶提供服務(wù)。例如GEPredix基于對(duì)CloudFoundry的二次開發(fā)支持Spring、.NET等開發(fā)框架,提供PostgreSQL、SQLServer、Redis以及來自第三方和開源社區(qū)的應(yīng)用服務(wù),還包括GitHub代碼庫、Node.js、Bower包管理器、Gulp、SASS、WebComponentTester等多種開發(fā)工具,以便支持開發(fā)人員快速實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的開發(fā)與部署。其他主流平臺(tái)也均采取類似策略,IBMBluemix、西門子MindSphere、BoschIoTSuite、航天云網(wǎng)INDICS等平臺(tái)均基于CloudFoundry搭建,樹根互聯(lián)根云RootCloud、海爾COSMOPlat平臺(tái)、寄云科技NeuSeer平臺(tái)則分別基于docker、Openshift等進(jìn)行構(gòu)建。新型集成技術(shù)成為平臺(tái)能力開放的重要手段IntelIoT、Zatar、Xively、Eurotech等平臺(tái)更是以REST協(xié)議為核心手段實(shí)現(xiàn)設(shè)備、應(yīng)用程序、后端系統(tǒng)的全要素集成,此外,Predix、ThingWorx、WatsonIoT等絕大部分平臺(tái)也都集成了RESTAPI技術(shù)?；贏PI技術(shù)的能力開放是平臺(tái)發(fā)展的重點(diǎn)方向。發(fā)那科FIELDsystem平臺(tái)目前已經(jīng)200多家公司開放API,支持用戶靈活調(diào)用平臺(tái)的相關(guān)服務(wù)來開發(fā)個(gè)性化應(yīng)用。Predix基于RESTAPI技術(shù)提供資產(chǎn)管理和位置控制的微服務(wù),基于區(qū)塊鏈技術(shù)提供數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證API,基于大數(shù)據(jù)技術(shù)提供數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析API。IBMWatsonIOT平臺(tái)基于RESTAPI技術(shù)為工業(yè)應(yīng)用提供連接、認(rèn)知分析、實(shí)時(shí)分析、信息管理和風(fēng)險(xiǎn)管理等功能。3.容器技術(shù)支撐平臺(tái)及應(yīng)用的靈活部署通過引入容器和無服務(wù)器計(jì)算等新型架構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)平臺(tái)和工業(yè)應(yīng)用的靈活部署和快速迭代,以適應(yīng)工業(yè)場景中海量個(gè)性化開發(fā)需求。容器技術(shù)簡化了硬件資源配置的復(fù)雜性,一方面實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)中服務(wù)和應(yīng)用的靈活部署。例如IBM將WatsonIOT平臺(tái)中的采集服務(wù)和WatsonService平臺(tái)中的分析服務(wù)以容器形式封裝后,可以實(shí)現(xiàn)圖形化的快速應(yīng)用構(gòu)建。GEPredix平臺(tái)中訓(xùn)練形成的智能模型,利用容器技術(shù)可以直接部署在PredixMachine設(shè)備上。另一方面,容器技術(shù)實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)自身的快速部署。例如PTCThingWorx平臺(tái)2017年6月發(fā)布的8.0版本增加了基于Docker的部署方式,支持平臺(tái)在不同公有云、私有云、混合云等多種基礎(chǔ)設(shè)施上的快速構(gòu)建和靈活遷移。SAP在dockerstore中提供HANA的應(yīng)用速成(express)版,打包內(nèi)存計(jì)算引擎和數(shù)據(jù)分析算法,使應(yīng)用開發(fā)者可以在本地或云端快速開發(fā)基于HANA平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析應(yīng)用和軟件。（三）應(yīng)用創(chuàng)新,工業(yè)機(jī)理與數(shù)據(jù)科學(xué)走向融合對(duì)工業(yè)機(jī)理的深入理解是工業(yè)數(shù)據(jù)分析的重要前提實(shí)時(shí)優(yōu)化的數(shù)字孿生快速發(fā)展,實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)對(duì)象和工業(yè)流程的全工業(yè)知識(shí)正基于平臺(tái)快速積累并實(shí)現(xiàn)高效傳播與復(fù)用(四)功能下沉,邊緣與云端協(xié)同成為平臺(tái)重要發(fā)展方向1.基于邊緣的多協(xié)議轉(zhuǎn)換強(qiáng)化平臺(tái)數(shù)據(jù)接入能力邊緣數(shù)據(jù)處理和緩存技術(shù)有效提升平臺(tái)承載能力100TB級(jí)別的容量支持現(xiàn)場數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ),通過實(shí)體運(yùn)輸將數(shù)據(jù)邊緣分析技術(shù)顯著增強(qiáng)平臺(tái)實(shí)時(shí)分析能力（五）開發(fā)框架,微服務(wù)等新型架構(gòu)大幅降低開發(fā)難度與創(chuàng)新成本APP基于微服務(wù)的開發(fā)方式支持多種開發(fā)工具和編程語言,并通過將通用功能進(jìn)行模塊化封裝和復(fù)用,加快應(yīng)用部署速度,降低APP三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)產(chǎn)業(yè)生態(tài)(一)四類平臺(tái)企業(yè)、五大支撐主體、兩類平臺(tái)用戶共同構(gòu)筑平臺(tái)產(chǎn)業(yè)體系工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展涉及多個(gè)層次、不同領(lǐng)域的多類主體。在產(chǎn)業(yè)鏈上游,云計(jì)算、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)采集與集成、邊緣計(jì)算五類專業(yè)技術(shù)型企業(yè)為平臺(tái)構(gòu)建提供技術(shù)支撐；在產(chǎn)業(yè)鏈中游,裝備與自動(dòng)化、工業(yè)制造、信息通信技術(shù)、工業(yè)軟件四大領(lǐng)域內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)加快平臺(tái)布局；在產(chǎn)業(yè)鏈下游,垂直領(lǐng)域用戶和第三方開發(fā)者通過應(yīng)用部署與創(chuàng)新不斷為平臺(tái)注入新的價(jià)值。圖3:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)產(chǎn)業(yè)體系目前,平臺(tái)企業(yè)主要有以下四類：一是裝備與自動(dòng)化企業(yè),從自身核心產(chǎn)品能力出發(fā)構(gòu)建平臺(tái),如GE、西門子、ABB、和利時(shí)等；二是生產(chǎn)制造企業(yè),將自身數(shù)字化轉(zhuǎn)型經(jīng)驗(yàn)以平臺(tái)為載體對(duì)外提供服務(wù),如三一重工/樹根互聯(lián)、海爾、航天科工等；三是工業(yè)軟件企業(yè),借助平臺(tái)的數(shù)據(jù)匯聚與處理能力提升軟件性能,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)通過功能開放和資源調(diào)用大幅降低工業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新門檻,其應(yīng)用主體分為兩類:行業(yè)用戶在平臺(tái)使用過程中結(jié)合本領(lǐng)域工業(yè)知識(shí)、機(jī)理和經(jīng)驗(yàn)開展應(yīng)用創(chuàng)新,加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐,如全球研磨機(jī)械制造商格林公司基于西門子MindSphere平臺(tái)開發(fā)服務(wù)于機(jī)床的工業(yè)APP,實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具磨損狀態(tài)的精準(zhǔn)預(yù)測和適時(shí)更換。第三方開發(fā)者能夠依托平臺(tái)快速創(chuàng)建應(yīng)用服務(wù),形成面向不同行業(yè)不同場景的海量工業(yè)APP,提升平臺(tái)面向更多工業(yè)領(lǐng)域提供服務(wù)的能力,典型企業(yè)如Webalo、BearingPoint、ThetaRay、NEC.PitneyBowes等。（二）企業(yè)從自身優(yōu)勢出發(fā)加快平臺(tái)布局,形成四種路徑2013年以來,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的理念和重要性逐漸被產(chǎn)業(yè)界所認(rèn)識(shí),全球各類產(chǎn)業(yè)主體積極布局,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)已經(jīng)進(jìn)入全面爆發(fā)期。根據(jù)咨詢機(jī)構(gòu)IoTAnalytics的統(tǒng)計(jì),目前全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)量超過150個(gè)。2017年以來平臺(tái)發(fā)展步入快車道,僅我國就有數(shù)十個(gè)平臺(tái)產(chǎn)品發(fā)布。綜合國內(nèi)外平臺(tái)企業(yè)布局策略來看,目前主要有四種路徑。聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)創(chuàng)新服務(wù)模式裝備制造和自動(dòng)化企業(yè)在工業(yè)現(xiàn)場沉淀有大量生產(chǎn)設(shè)備與工業(yè)系統(tǒng),在其幾十年的創(chuàng)新探索中也形成了豐富的工業(yè)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和模型,這些企業(yè)正借助平臺(tái)化布局,實(shí)現(xiàn)底層設(shè)備數(shù)據(jù)的采集與集成以及工業(yè)知識(shí)的封裝與復(fù)用,并以此為基礎(chǔ)形成創(chuàng)新型的服務(wù)模式。目前,這些企業(yè)在平臺(tái)構(gòu)建中主要有兩種方式。部分企業(yè)通過將現(xiàn)有工業(yè)應(yīng)用向云端遷移,構(gòu)建應(yīng)用服務(wù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的靈活部署與調(diào)用。如ABB利用微軟的云基礎(chǔ)設(shè)施,通過Ability平臺(tái)提供資產(chǎn)性能管理、能耗評(píng)估、分布式能源管理、工廠建模與仿真等云端服務(wù)。與之類似的還有施耐德EcoStruxure平臺(tái)、發(fā)那科FIELDsystem平臺(tái)、和利時(shí)HiaCloud平臺(tái)等。部分企業(yè)則直接采用PaaS、微服務(wù)等新型架構(gòu)搭建平臺(tái),為應(yīng)用開發(fā)提供更好的能力支持,在提供自身平臺(tái)服務(wù)的同時(shí),著力打造繁榮的第三方應(yīng)用創(chuàng)新生態(tài)。如GE基于開源PaaS架構(gòu)CloudFoundry構(gòu)建Predix平臺(tái),并通過集成微服務(wù)架構(gòu)等方式為應(yīng)用開發(fā)者提供豐富支持,實(shí)現(xiàn)智能應(yīng)用的快速構(gòu)建、測試和部署。三一重工依托其設(shè)備管理經(jīng)驗(yàn)孵化專注工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)的樹根互聯(lián),基于開源Docker技術(shù)構(gòu)建PaaS平臺(tái),具備靈活的應(yīng)用開發(fā)及部署能力,提供資產(chǎn)管理、預(yù)測性維護(hù)、產(chǎn)品全生命周期管理、產(chǎn)業(yè)鏈金融和模式創(chuàng)新等工業(yè)應(yīng)用服務(wù)。業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)(三)開放合作與封閉自建并舉,多種方式開展平臺(tái)構(gòu)建基于開源通用IT技術(shù)搭建平臺(tái)基礎(chǔ)架構(gòu)成為主流大數(shù)據(jù)技術(shù)成為平臺(tái)數(shù)據(jù)架構(gòu)的關(guān)鍵支撐HadoopSpark源數(shù)據(jù)工具已經(jīng)形成了比較成熟的體系,IBMBluemix、和利時(shí)HiaCloud、Oracle、日立Lumada等平臺(tái)均采用上述工具支撐數(shù)據(jù)服務(wù)。多種開源的開發(fā)工具幫助平臺(tái)快速構(gòu)建開發(fā)環(huán)境。GEPredix、寄云NeuSeer通過集成Eclipseintegration,Git和Jenkin等開源開發(fā)工具,強(qiáng)化平臺(tái)應(yīng)用開發(fā)能力。采用并購與合作方式豐富平臺(tái)功能通過并購獲取平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)功能。面向設(shè)備數(shù)據(jù)連接,PTC先后并購Kepware和Axeda,強(qiáng)化ThingWorx平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集能力。博世也收購智能設(shè)備軟件公司ProSyst,為平臺(tái)提供即插即用的協(xié)議轉(zhuǎn)換支持。面向數(shù)據(jù)分析挖掘,日立收購Pentaho商務(wù)智能公司,提供