工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈由基礎(chǔ)層、技術(shù)層、應(yīng)用層三部分構(gòu)成。
基礎(chǔ)層主要提供傳感環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等基礎(chǔ)保障，包括芯片、傳感器、網(wǎng)絡(luò)等。
技術(shù)層主要為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供開發(fā)環(huán)境、運(yùn)營環(huán)境、軟件應(yīng)用和安全保障等，涉及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、工業(yè)軟件、云計(jì)算邊緣計(jì)算和信息安全等。
應(yīng)用層對應(yīng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與場景的直接交互，主要場景包括家電、電力、鋼鐵、汽車等。
智能化、微型化、集成化的傳感器正成為工業(yè)應(yīng)用主流
由于工業(yè)場景多樣，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的芯片種類也非常多，包括傳感器使用的傳感芯片，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中運(yùn)用的射頻芯片，人工智能使用的人工智能芯片等。
傳感器的作用在于實(shí)時“感知”溫度、壓力、速度、聲音、距離、PH值等工業(yè)要素，并將感知到的信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)傳送給工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，以支撐遠(yuǎn)程監(jiān)測、智能控制、智能維護(hù)、智能診斷等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，在鋼鐵、汽車、電力等幾乎所有工業(yè)場景都發(fā)揮重要應(yīng)用。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)常用的傳感器主要包括壓力傳感器、位置傳感器、能耗傳感器、速度傳感器、光敏傳感器、霍爾傳感器等。在工業(yè)競爭日趨激烈、工業(yè)場景快速迭代升級的背景下，對“感知”能力的要求也大幅提升，智能化、微型化、集成化的傳感器正成為市場主流。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)將“人與機(jī)器”“人與人”“機(jī)器與機(jī)器”、“機(jī)器與邊緣端和云端”、“上下游企業(yè)”緊密的連接起來，是工業(yè)“網(wǎng)絡(luò)化”的基石。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要包括RFID、Wi-Fi、ZigBee、4G、5G等，其中同作為新基建重點(diǎn)領(lǐng)域的5G技術(shù)最先進(jìn)，應(yīng)用前景最廣5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中主要有五大優(yōu)勢：
5G理論上能夠提供毫秒量級的端到端時延，以及接近100%的可靠性，可大幅提高復(fù)雜工業(yè)場景的網(wǎng)絡(luò)連接穩(wěn)定性，規(guī)避網(wǎng)絡(luò)波動造成的風(fēng)險(xiǎn)；
5G的海量機(jī)器通信(mMTC)場景，可實(shí)現(xiàn)每平方公里100萬臺級別的連接密度，并顯著降低連接能耗大幅降低工業(yè)連接成本;
5G具有高速數(shù)據(jù)傳輸能力，可以保證復(fù)雜的運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸和高清視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定傳輸;
5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大于WiFi，應(yīng)用5G技術(shù)，可以避免由于WiFi網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍不足，導(dǎo)致的頻繁切換信號源問題;
5G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全性更高，可以保障工業(yè)運(yùn)行的安全有序，避免網(wǎng)絡(luò)非法入侵。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是工業(yè)要素匯集的平臺，它以云計(jì)算技術(shù)為基礎(chǔ)將數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，并進(jìn)行模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化處理，通過云平臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、建模、指令發(fā)布等功能，滿足工業(yè)應(yīng)用場景對于線上協(xié)同工作和自動化運(yùn)營的需求。
根據(jù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺工作內(nèi)容的不同可以分為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)技術(shù)平臺。數(shù)據(jù)平臺用于工業(yè)數(shù)據(jù)清洗、管理、分析;業(yè)務(wù)平臺為設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)提供協(xié)作空間;技術(shù)平臺能夠進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)和服務(wù)組件整合。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺通常與云計(jì)算技術(shù)結(jié)合，以不同類型云計(jì)算平臺為具體應(yīng)用形式，包括邊緣層、工業(yè)SaaS工業(yè)PaaS和工業(yè)laaS4平臺。
邊緣層平臺是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的最底層，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺以邊緣層平臺為基礎(chǔ)，為工業(yè)設(shè)備和系統(tǒng)軟件提供數(shù)據(jù)接入、協(xié)議解析、數(shù)據(jù)預(yù)處理等服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對應(yīng)用場景的實(shí)時分析和控制。工業(yè)SaaS平臺(軟件即服務(wù))，第三方服務(wù)商通過網(wǎng)絡(luò)向用戶提供應(yīng)用程序服務(wù)，數(shù)據(jù)、技術(shù)、服務(wù)器、存儲服務(wù)均可由第三方服務(wù)商提供，其優(yōu)點(diǎn)在于用戶可以遠(yuǎn)程快捷使用，減少軟硬件維護(hù)支出。
工業(yè)PaaS平臺(平臺即服務(wù))通過平臺為應(yīng)用程序提供云組件在第三方服務(wù)商提供的框架基礎(chǔ)上，由使用者自行創(chuàng)建應(yīng)用程序，其優(yōu)點(diǎn)在于使用者可以根據(jù)需求自行開發(fā)應(yīng)用程序，實(shí)用性更強(qiáng)。工業(yè)laaS平臺(基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù))，使用者可以實(shí)現(xiàn)包括基礎(chǔ)架構(gòu)在內(nèi)的高度自由的計(jì)算資源組合，由laaS服務(wù)商提供硬件設(shè)備。其優(yōu)勢在于使用者能夠?qū)崿F(xiàn)對基礎(chǔ)框架的完全控制，具有高度自主、高度擴(kuò)展的特點(diǎn)。
工業(yè)軟件
工業(yè)軟件是軟件化的工業(yè)技術(shù)，分為信息管理、生產(chǎn)控制、研發(fā)設(shè)計(jì)、嵌入式四大類，它能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)業(yè)務(wù)的有機(jī)整合提高運(yùn)作效率。
信息管理類的工業(yè)軟件有能夠?qū)崿F(xiàn)提高管理水平和管理效率的作用，代表產(chǎn)品包括ERP(Enterprise Resource Planning,企業(yè)資源計(jì)劃)CRM(Custome Relationship Management,客戶關(guān)系管理)等:
研發(fā)設(shè)計(jì)類產(chǎn)品能夠有效提高產(chǎn)品研發(fā)效率，降低開發(fā)成本，代表性產(chǎn)品包括CAD(Managemen Software Computer Aided Design，管理軟件計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))、CAE(Computer Aided Engineering,計(jì)算機(jī)輔助工程)等;
生產(chǎn)控制類產(chǎn)品能夠提高生產(chǎn)過程中的管理水平，提高生產(chǎn)效率，代表性產(chǎn)品包括MES(ManufacturingExecutionSystem，制造執(zhí)行系統(tǒng))、APS(Advanced Planningand Scheduling高級計(jì)劃和排程)等;
嵌入式軟件則是根據(jù)不同裝備特點(diǎn)嵌入工業(yè)裝備內(nèi)部的軟件，具有靈活性高、實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。
云計(jì)算的部署方式
云計(jì)算即云服務(wù)供應(yīng)商通過網(wǎng)絡(luò)向用戶提供服務(wù)器、存儲、應(yīng)用等服務(wù)，通過資源共享而達(dá)到降低生產(chǎn)和管理成本提高管理效率的目的，是多種計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算模式的統(tǒng)稱。
云計(jì)算以SaaSPaaS、laaS的方式提供服務(wù)，其部署方式包括公有云、私有云混合云等滿足不同應(yīng)用場景對于云計(jì)算服務(wù)安全性和拓展性的需求。
公有云是云服務(wù)供應(yīng)商通過互聯(lián)網(wǎng)向所有用戶提供公共云服務(wù)，具有較強(qiáng)的可拓展性:私有云以企業(yè)內(nèi)部為主要服務(wù)對象，相對于公有云更注重安全性;混合云是公有云和私有云的混合，可以根據(jù)使用者不同的應(yīng)用場景需求發(fā)揮各自的作用。
相對于傳統(tǒng)IT架構(gòu)，云計(jì)算能夠有效降低線上管理的成本，提高資源共享的效率，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中重要的技術(shù)手段。
根據(jù)中國信通院數(shù)據(jù)，2019年我國云計(jì)算整體市場規(guī)模為1334億元，增速達(dá)386%，其中公有云和私有云市場規(guī)模分別為689億元和645億元。公有云市場中SaaS市場份額占比最高，laaS市場增速最快。
隨著用戶對于數(shù)據(jù)安全性的要求不斷提高，私有云市場規(guī)模增速將進(jìn)一步提升。
三類邊緣計(jì)算服務(wù)商
邊緣計(jì)算是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲、應(yīng)用核心能力的開放平臺就近提供邊緣智能服務(wù)滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷聯(lián)接、實(shí)時業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求。
邊緣計(jì)算處于“云-邊-端”的中間環(huán)節(jié)，其核心價值為，在靠近設(shè)備的邊緣側(cè)實(shí)現(xiàn)更快更及時的數(shù)據(jù)處理，并向云端上傳處理后的數(shù)據(jù)，降低數(shù)據(jù)的傳輸壓力。
目前邊緣計(jì)算服務(wù)商主要可以分為三類:云計(jì)算企業(yè)、工業(yè)企業(yè)和電信運(yùn)營商。
云計(jì)算企業(yè)主要通過部署邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)技術(shù)下沉，提供云邊協(xié)同服務(wù)，擴(kuò)大應(yīng)用場景，典型平臺為阿里L(fēng)inkloTEdge平臺華為IEF平臺等。
工業(yè)企業(yè)對于工業(yè)場景和工業(yè)流程更為熟悉其主要基于自身實(shí)際發(fā)展需求打造邊緣計(jì)算平臺，典型平臺為海爾COSMOEdge平臺、樹根互聯(lián)(三一重工孵化)開放物聯(lián)平臺;
電信運(yùn)營商則將邊緣計(jì)算作為綜合網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營服務(wù)的一部分，通過打造邊緣計(jì)算，提升服務(wù)能力和質(zhì)量，典型平臺為中國聯(lián)通EdgeCloud平臺中國電信邊緣計(jì)算MEC平臺等。
