摘要：隨著(zhù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，有關(guān)這項技術(shù)的結構、原理、應用等方面將如何演化的問(wèn)題備受關(guān)注。與消費互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相比較，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最大的不同之處在于它與工廠(chǎng)里的設備緊密相連，這是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之所以復雜的重要根源。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的開(kāi)發(fā)也與此有緊密的聯(lián)系。此外，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中還出現了云計算、邊緣計算等新的計算環(huán)境。這些變化自然會(huì )進(jìn)一步增加企業(yè)信息系統的復雜性。所以，針對工業(yè)設備的多樣性和多變性，采用平臺化的開(kāi)發(fā)、運行和維護技術(shù)體系將成為一種必然的選擇。平臺工具和可復用組件的應用有效地提升了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用開(kāi)發(fā)的效率。此外，具有社區性質(zhì)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)模式的出現也將引發(fā)這一領(lǐng)域服務(wù)業(yè)態(tài)的發(fā)展，這也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨勢。本文對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺化與服務(wù)化的發(fā)展問(wèn)題進(jìn)行了分析，提出了相應的實(shí)現模式，并對相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢做出預測。

關(guān)鍵詞：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)；平臺化；服務(wù)化；云計算；邊緣計算

1 引言

2012年美國GE提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，2013年德國漢諾威工業(yè)博覽會(huì )上提出工業(yè)4.0，隨后在全球工業(yè)界引起極大反響。這兩種工業(yè)信息技術(shù)的應用范式有著(zhù)相同的特性，都需要工業(yè)設備數據的采集和處理，并都通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境來(lái)實(shí)現這一過(guò)程。工業(yè)社會(huì )十分看好在大量工業(yè)設備接入互聯(lián)網(wǎng)之后可能帶來(lái)的巨大變革的機會(huì )，人們相信工業(yè)數據將在互聯(lián)網(wǎng)上獲得更多價(jià)值的體現，從而為新一輪的工業(yè)革命積蓄力量。鑒于此，許多工業(yè)軟件的提供商加入了研究、開(kāi)發(fā)和推廣工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的行列。據不完全統計，目前國內外已經(jīng)正式發(fā)布的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統軟件有100多種，其中包括一部分工業(yè)PaaS和網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品。這些工業(yè)軟件和技術(shù)的推出加速了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也加速了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的開(kāi)發(fā)。然而

在這一進(jìn)程中，由于缺乏統一的標準和規范，也有可能會(huì )出現一些與互聯(lián)網(wǎng)原則相悖的問(wèn)題，例如不同供應商提供的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)軟件之間可能互不兼容。從目前的發(fā)展情況來(lái)看，這種可能性是非常大的。因此，工業(yè)界和學(xué)術(shù)界都要努力從體系架構的設計開(kāi)始，深入探討工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)科學(xué)的發(fā)展模型。本文提出平臺化和服務(wù)化的發(fā)展問(wèn)題，除了說(shuō)明它們與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構的關(guān)系外，還指出了平臺化和服務(wù)化技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的實(shí)現方法，以及它們能夠成為未來(lái)發(fā)展趨勢的理由。

2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的現狀

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是在自動(dòng)化和信息化技術(shù)發(fā)展到一定程度，但工業(yè)數據的應用還處于較低水平的背景下提出的一種工業(yè)生產(chǎn)治理模式。它利用了互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)與云計算資源，試圖通過(guò)數據的大規模采集和處理，實(shí)現企業(yè)更加精細化和更加適應外部動(dòng)態(tài)環(huán)境的管理。企業(yè)加入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的目的就是要讓生產(chǎn)更加透明，只有這樣才能更有效地利用企業(yè)的資產(chǎn)，創(chuàng )造更多的財富。在這里，我們使用“加入”而不是“建設”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，是因為它最終將成為工業(yè)社會(huì )的一種公共服務(wù)機制，就像今天的移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò )一樣，“入網(wǎng)”就能獲得各種各樣的信息服務(wù)，而不需要任何用戶(hù)自行“組網(wǎng)”。

目前，國內外許多企業(yè)都發(fā)布了相應的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統軟件，例如美國GE的Predix，德國Siemens的Mindsphere，中國樹(shù)根互聯(lián)的Rootcloud等。這些軟件系統都有相似的結構和特點(diǎn)。它們都需要云計算環(huán) 境的支撐，都需要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接設備與云計算環(huán)境，都需要通過(guò)數據網(wǎng)關(guān)完成數據采集和上云的任務(wù)。但是在形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)社區，接入跨行業(yè)跨領(lǐng)域的企業(yè)數據等方面，很顯然還遠沒(méi)有達到預期的目標^[1,2]。而這是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)獲得工業(yè)社會(huì )普遍應用的基本形態(tài)。另一方面，在應用開(kāi)發(fā)過(guò)程中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展還面臨兩個(gè)重要挑戰。一是開(kāi)發(fā)成本很高，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要更多的工藝工程師的參與，但是目前的技術(shù)發(fā)展還不能滿(mǎn)足這一要求。大部分所謂開(kāi)放的技術(shù)仍然要求用戶(hù)具有連接復雜計算機應用軟件接口（API）的能力。二是信息孤島問(wèn)題，傳統企業(yè)信息化最大的問(wèn)題就是產(chǎn)生大量的信息孤島，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)因其互聯(lián)互通特質(zhì)而應該具有極強的消除信息孤島的潛力。但是，由于眾多的技術(shù)提供商根據它們自身的技術(shù)體系而建立的企業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，難以形成覆蓋整個(gè)工業(yè)社會(huì )的互聯(lián)網(wǎng)，這對整個(gè)工業(yè)社會(huì )的數字化轉型發(fā)展肯定是非常不利的。

實(shí)際上，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展問(wèn)題的背后，是關(guān)于這項技術(shù)的體系架構、技術(shù)標準，以及系統的復雜性如何設計、如何制訂和如何處理的問(wèn)題。其中，體系架構是非?；A性的問(wèn)題，它不僅決定了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的構成，更重要的是它界定了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的目標、任務(wù)和對應的技術(shù)路線(xiàn)。技術(shù)標準的重要性來(lái)源于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的人-機-物構成的客觀(guān)需求，但是要建設這樣一個(gè)龐大的標準體系并不是一項容易的事情。每一個(gè)技術(shù)提供商都更傾向于強調他們的主張，而弱化對建設工業(yè)公共基礎設施的重視程度。再加上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本身就是一種典型的復雜大系統，要應對上述挑戰更不是一件容易做到的事情。我們必須為此尋求一些新的發(fā)展模式。針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構的特點(diǎn)，將其發(fā)展納入到平臺化和服務(wù)化的框架中，這是本文提出應對挑戰的一種思路。

3 體系架構的設計

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是典型的復雜大系統。因為它將設備、人和互聯(lián)網(wǎng)（含計算機與網(wǎng)絡(luò )）連接在一起，網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)數量龐大，結構復雜。工業(yè)門(mén)類(lèi)很多，不同行業(yè)對數據、信息和決策的要求差異很大，這也進(jìn)一步增加了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的復雜性。此外，由于生產(chǎn)工藝技術(shù)的提升，市場(chǎng)環(huán)境的變化等因素，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的需求幾乎每時(shí)每刻都在發(fā)生著(zhù)不同程度的變化。目前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用開(kāi)發(fā)模式大部分還停留在企業(yè)級的信息化系統層面上，開(kāi)發(fā)的人工與時(shí)間成本都非常高。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的體系架構涉及軟硬件的組成與結構，工業(yè)數據的組成與結構，以及相關(guān)技術(shù)資源的組成和應用模式等。由此可見(jiàn)，如果要為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供一種全新的體系架構，不僅要極大地降低系統的復雜性，而且要極大地提升技術(shù)資源的復用性，只有這樣工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)才能真正發(fā)展起來(lái)。

由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一種分布式的數字化大系統，所以它的軟硬件特征主要是數量多、分布廣。為了能夠提高工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用開(kāi)發(fā)的效率，便于整套網(wǎng)絡(luò )的運行管理，其體系架構的設計應按照一個(gè)整體來(lái)考慮。圖1是所有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)都具有的4層架構，即從左到右分別為設備層、網(wǎng)絡(luò )層、核心層和應用層。其中設備層，也稱(chēng)為邊緣層，是由工業(yè)設備的通訊部分和網(wǎng)關(guān)設備共同組成的。設備層中還有可能包含邊緣計算單元。網(wǎng)絡(luò )層，也稱(chēng)為通訊層，這是由互聯(lián)網(wǎng)構成的一種基礎設施，用于將工業(yè)設備與核心層聯(lián)系在一起。核心層是由云計算資源構成的，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數據處理的中心。應用層主要由人機交互的終端設備構成，將各種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用過(guò)程或結果顯示在特定的軟件視窗上，同時(shí)也從這里輸入工業(yè)用戶(hù)的應用需求。該架構與業(yè)界通常認為的三層架構^[3]區別在于突出了基礎互聯(lián)網(wǎng)的作用，即這里所謂的網(wǎng)絡(luò )層。

圖1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的4層架構

從圖1的體系架構可以看出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以連接的設備很多，可以執行的應用也很多，這些設備和應用都依靠大量的數據保持著(zhù)某種邏輯上的關(guān)系。為此，必須要有一種操作系統性質(zhì)的基礎軟件來(lái)維持這樣的關(guān)系，并且能夠適應這種關(guān)系可能發(fā)生的各種變化。圖2是在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)4層架構基礎之上建立的一種新的體系架構表達形式。其中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)內核包含了大量的計算資產(chǎn)，它們的作用是對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數據進(jìn)行處理，并將處理結果返回工業(yè)系統中的管理者與生產(chǎn)者，以及對應的工業(yè)設備。我們把具有這種特征的內核稱(chēng)為一種平臺。在平臺的外部包裹著(zhù)一圈軟件服務(wù)資產(chǎn)，分別提供：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)設備之間的數據通訊服務(wù)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)、部署、運維等后臺支持服務(wù)，工業(yè)APP數據通訊服務(wù)，以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與其它信息技術(shù)系統的第三方數據通訊服務(wù)?？傊?，這里所謂軟件服務(wù)資產(chǎn)本質(zhì)上就是一組與平臺外的信息系統維持數據通訊的功能模塊。

圖2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺化與服務(wù)化結構設想

4 平臺化和服務(wù)化技術(shù)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的平臺化需要一個(gè)嚴格的定義，因為這涉及到整個(gè)工業(yè)大系統不同區域、不同應用之間的互聯(lián)互通應具備哪些特征的問(wèn)題，同時(shí)這也是相關(guān)技術(shù)研究與發(fā)展的必然要求^[4]。因此，面對如圖1所示的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構，如果認定它是平臺化的，則應具有以下三個(gè)方面的特征：（1）要有特定的計算環(huán)境，使得工業(yè)用戶(hù)無(wú)論是在云計算還是邊緣計算環(huán)境中，都能夠依據統一的算法模型來(lái)建構分布式的計算關(guān)系；（2）要有連接工業(yè)設備數據源的快捷方法，包括通用網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品的應用及其協(xié)議解析方法，并具有為不同的應用提供互操作的能力，建立全網(wǎng)設備的互聯(lián)互通機制；（3）存在一定數量并可持續添加的公共技術(shù)資源，用于支撐各種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的開(kāi)發(fā)，滿(mǎn)足高效和低成本的要求。

從上述特征可知，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺化的優(yōu)勢是非常明顯的。采用統一算法模型的分布式計算環(huán)境，只要其計算單元的顆粒度合適，就能夠很好地利用分布特性解決工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的復雜系統問(wèn)題。另一方面，如果每個(gè)計算單元的結構對稱(chēng)，且采用數據驅動(dòng)的技術(shù)，那么在計算的可視化和可動(dòng)態(tài)重構方面還能夠創(chuàng )造更有利的條件。平臺化另一個(gè)顯著(zhù)好處在于用系統配置取代了大規模軟件的編程，同時(shí)也有效地解決了制約工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題，即異構工業(yè)設備的數據采集與數據融合問(wèn)題。平臺化集成了數據的流動(dòng)通道，為設備或應用之間的互聯(lián)互通創(chuàng )造了有利的條件。由于平臺化可支撐多項平行的任務(wù)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的公共技術(shù)資源（例如微服務(wù)或工業(yè)機理模型）均可采用與應用完全對稱(chēng)的方式呈現，這對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)社區建設，以及軟件資源的復用和提高應用開(kāi)發(fā)的效率來(lái)說(shuō)都是非常重要的?？傊?，平臺化更有利于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人、機、物的協(xié)同統一。

為了采用數據驅動(dòng)技術(shù)進(jìn)行計算，我們設計了一種如圖3所示的虛擬計算環(huán)境。它利用內存資源建立一種實(shí)時(shí)數據庫，并將計算過(guò)程等效于該數據庫的動(dòng)態(tài)更新過(guò)程。因此，需要一種數據庫的計算機制。這個(gè)功能由圖3中的數據引擎模塊完成。內存數據庫中包含靜態(tài)與動(dòng)態(tài)兩種數據，數據引擎利用其中的靜態(tài)數據做驅動(dòng)，完成其動(dòng)態(tài)數據的更新。為了讓工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的平臺能夠滿(mǎn)足工程技術(shù)人員開(kāi)發(fā)相關(guān)應用和未來(lái)社區生態(tài)的建設與發(fā)展的要求，我們引入了圖計算技術(shù)。應用開(kāi)發(fā)人員可以利用圖計算工具來(lái)構建相關(guān)算法的圖結構。這種結構具有相對比較直觀(guān)的邏輯關(guān)系，它還能夠通過(guò)自動(dòng)編譯技術(shù)，將圖形結構映射為特定的數據模型，從而實(shí)現工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的無(wú)代碼開(kāi)發(fā)模式。借助這種圖形結構與數據模型的映射關(guān)系，我們還可以輕松實(shí)現工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用計算的可視化和可動(dòng)態(tài)重構的功能。

圖3 數據引擎計算單元原理示意圖

平臺化為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)化也創(chuàng )造了有利條件。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)發(fā)和應用過(guò)程中，工業(yè)用戶(hù)之所以需要大量的技術(shù)服務(wù)，主要原因是：（1）為了避免重復性的開(kāi)發(fā)；（2）為了充分利用平臺中的共享技術(shù)資源；（3）為了更專(zhuān)業(yè)地管理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的運行與發(fā)展。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中，盡管服務(wù)提供方未必都能具備用戶(hù)企業(yè)的生產(chǎn)和管理專(zhuān)業(yè)知識，但是他們仍然能夠在軟件開(kāi)發(fā)工具提供，算法組件開(kāi)發(fā)，平臺部署，應用運行保障，以及工業(yè)數據處理方面提供十分專(zhuān)業(yè)的技術(shù)支持。在平臺化基礎上實(shí)現工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)化，其本質(zhì)作用主要體現在優(yōu)化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈上，努力將工業(yè)用戶(hù)應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的門(mén)檻降下來(lái)，例如采用大量的自動(dòng)配置的方式^[5]，讓工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用更依賴(lài)于技術(shù)的服務(wù)，而不是技術(shù)的開(kāi)發(fā)。只有這樣，才能滿(mǎn)足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)可持續發(fā)展的要求。

服務(wù)化也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要體現。這是產(chǎn)業(yè)鏈延伸的必然趨勢，也是引入云計算、邊緣計算后可支配算力大幅度提升的必然結果。當然，服務(wù)化除了需要平臺化技術(shù)的支撐外，還需要從上述三個(gè)方面的需求出發(fā)，建立并持續完善服務(wù)的形式與內含。一些具體的服務(wù)示例如表1所示。

表1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺服務(wù)類(lèi)型與服務(wù)示例

在避免重復性的開(kāi)發(fā)方面，技術(shù)服務(wù)提供方能夠從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的結構設計與部署，常規應用的算法開(kāi)發(fā)，以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用范式等幾個(gè)方面提供經(jīng)過(guò)多個(gè)用戶(hù)應用檢驗的相對比較成熟的技術(shù)給新的用戶(hù)。隨著(zhù)服務(wù)對象的不斷增加，這類(lèi)服務(wù)的質(zhì)量就會(huì )保持持續提升的趨勢。這對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的新用戶(hù)來(lái)說(shuō)是非常重要的。他們不用在復雜的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統建設和應用開(kāi)發(fā)上投入更多的人力、財力和物力，可以專(zhuān)注于他們企業(yè)專(zhuān)有的技術(shù)和管理問(wèn)題的解決。

在技術(shù)資源的共享方面，技術(shù)服務(wù)提供方需要在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上投資建設較大規模和較為復雜的技術(shù)基礎設施（例如產(chǎn)品設計類(lèi)軟件、系統仿真類(lèi)軟件、工業(yè)大數據分析類(lèi)軟件和工業(yè)共性技術(shù)算法軟件開(kāi)發(fā)包等），然后按需按時(shí)將資源分配給需要這些服務(wù)的企業(yè)用戶(hù)，避免了企業(yè)用戶(hù)自行投資但利用率又不是很高，運行維護又非常復雜，升級成本也不菲的軟件系統，充分發(fā)揮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)資源共享的作用。

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的運行管理方面，技術(shù)服務(wù)提供方需要對用戶(hù)企業(yè)的IT資產(chǎn)，包括計算環(huán)境和應用軟件的運行狀態(tài)進(jìn)行不間斷的監控管理，確保用戶(hù)企業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)、管理的各項要求。這項服務(wù)的基礎是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的結構和管理對于用戶(hù)企業(yè)來(lái)說(shuō)足夠復雜，自行運維的人力成本比較高，以及難以做到合理配置計算資源等情況。

鑒于以上分析，我們提出一種面向服務(wù)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的架構設計，如圖4所示。其中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心部分是云平臺，除了數據庫和數據引擎陣列外，需要部署共享資源、運維管理和開(kāi)發(fā)管理三個(gè)基本服務(wù)模塊。工廠(chǎng)設備的數據經(jīng)過(guò)邊緣層后送入云平臺的數據碼頭進(jìn)行緩存處理。云平臺的服務(wù)窗口用于工廠(chǎng)管理和生產(chǎn)各項應用的響應，即應用的可視化窗口。作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的第三方，技術(shù)服務(wù)提供方的主要任務(wù)包括與企業(yè)用戶(hù)連接，處理企業(yè)的應用需求，調用解決方案庫，提供應用開(kāi)發(fā)服務(wù)。另外通過(guò)云平臺的服務(wù)接口，獲取工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)運行狀態(tài)信息，提供運維管理，確保工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與企業(yè)生產(chǎn)管理過(guò)程保持同步。

圖4 面向服務(wù)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構設計

5 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系的演化

在平臺化和服務(wù)化技術(shù)的推動(dòng)下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)體系也將會(huì )發(fā)生一些新的變化。首先是我們預測在不久的將來(lái)，平臺社區將會(huì )出現。在平臺化技術(shù)的推動(dòng)下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的體系架構、平臺構成，以及應用模式都會(huì )進(jìn)一步的演化，這不僅會(huì )推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的標準化，而且有可能盡快形成若干定型的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用范式。增強應用的共性基礎是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)健康發(fā)展的重要力量。與此同時(shí)，這種演化還有利于信息技術(shù)的成長(cháng)空間從基于編程代碼的開(kāi)源社區向基于算法組態(tài)的開(kāi)源社區轉變。換言之，將會(huì )有更多的掌握工業(yè)知識的專(zhuān)業(yè)人員加入到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)體系的建設中來(lái)，這與純粹由信息技術(shù)的專(zhuān)業(yè)人員主導的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更有利于該領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用場(chǎng)景是多樣和多變的，這就決定了它的應用結構要遠比消費互聯(lián)網(wǎng)復雜很多。平臺社區的出現和建設，將在很大程度上提升共性知識的復用能力，從而有效降低工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的成本。我們從這些分析中不難看出，如果沒(méi)有這樣的變化，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展是難以維系的。

其次是我們預測在不久的將來(lái)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)模式會(huì )變得更加明顯，并進(jìn)入逐漸成熟的階段。目前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與傳統的企業(yè)信息化發(fā)展模式還沒(méi)有本質(zhì)上的區別，雖然這里出現了云計算和互聯(lián)網(wǎng)這兩個(gè)新要素，但它們都僅僅是時(shí)空上的擴張而已。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為一種新的業(yè)態(tài)，它的商業(yè)模式是什么，目前暫時(shí)還是比較模糊的。這就是為什么現在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的平臺可以多達上百種，甚至更多的根本原因。但是，隨著(zhù)平臺化和服務(wù)化技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)模式已露出端倪。在邊緣層，通用網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品技術(shù)在平臺和服務(wù)的支撐下，將出現質(zhì)的飛躍，猶如幾年前移動(dòng)電話(huà)到智能手機的質(zhì)變一樣。另一方面，越來(lái)越強大的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺將吸引一部分第三方的技術(shù)服務(wù)提供方，產(chǎn)生從直接幫助企業(yè)用戶(hù)開(kāi)發(fā)應用到間接提供高品質(zhì)數據服務(wù)的轉變。這兩方面的變化組合起來(lái)就能產(chǎn)生巨大的力量，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)模式上升到工業(yè)數據運營(yíng)商的層面。

企業(yè)用戶(hù)只需要將工廠(chǎng)設備和企業(yè)管理的數據經(jīng)由通用網(wǎng)關(guān)上傳到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的云平臺上，就可以通過(guò)選擇某種“套餐”的方式獲得從數據到財富的轉換成果。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)歷了這樣的蛻變之后，才會(huì )真正步入成熟發(fā)展的歷史階段。

6 結論

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提出的時(shí)間還不長(cháng)，相關(guān)實(shí)踐的積累也還十分有限。因此，現在對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)未來(lái)的總體走勢下結論，還為時(shí)尚早。但是，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的平臺化和服務(wù)化這兩個(gè)方面的發(fā)展趨勢是非常清晰的。這是由互聯(lián)網(wǎng)、設備接入和開(kāi)發(fā)者這三個(gè)方面的結合，以及信息技術(shù)發(fā)展的規律所決定的。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構的設計和相關(guān)規范的設定也對這一發(fā)展趨勢的形成起到了很重要的作用。工業(yè)界，特別是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的提供商需要順應這一發(fā)展趨勢，推出平臺化和服務(wù)化有競爭力的技術(shù)和產(chǎn)品，搶占市場(chǎng)的先機。平臺化和服務(wù)化技術(shù)的快速發(fā)展和應用，還將進(jìn)一步推進(jìn)以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為基礎的新工業(yè)生態(tài)環(huán)境的建立，這對于最終引發(fā)新一輪的工業(yè)革命也有相當重要的推動(dòng)作用。

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作者簡(jiǎn)介：

鄭　松，研究員，現任福州大學(xué)工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)與信息處理福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗室主任，福州大學(xué)先進(jìn)控制技術(shù)研究中心主任。主要研究方向為工業(yè)自動(dòng)化的理論研究和分布式控制系統的研發(fā)與應用，從2015年開(kāi)始研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通用平臺技術(shù)。

摘自《自動(dòng)化博覽》2020年2月刊