在疫情防控與復(fù)產(chǎn)復(fù)工兩手抓的檔口，新基建成為恢復(fù)中國經(jīng)濟(jì)的引擎動力，也讓產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)迎來新的發(fā)展機(jī)遇。那么，什么是新基建?要想加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)程，該從何處入手?中國工程院院士鄔賀銓，從新基建的戰(zhàn)略與內(nèi)涵以及在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型中的戰(zhàn)略地位，進(jìn)行了系統(tǒng)闡述。在他看來，在新基建概念中，5G尤為重要，5G應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市和云計算等諸多方面。

新基建概念與內(nèi)涵

在2018年12月份中央經(jīng)濟(jì)工作會議中，“新基建”概念首次被提出。這次疫情防控期間，中央多次會議也都強(qiáng)調(diào)，加快推進(jìn)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。國家發(fā)改委也對新基建有一個初步的定義。

▲中國工程院院士鄔賀銓

“新基建就是要建設(shè)一個節(jié)約高效、經(jīng)濟(jì)實用、智能綠色、安全可靠的現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施體系?！编w賀銓認(rèn)為，實際上新基建包括三個方面的內(nèi)容：新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施，創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施。融合基礎(chǔ)設(shè)施除了智能交通、智慧能源，還有科教的、科技的和產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)設(shè)施。其中，以網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施為代表的新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施是主要支柱，包括5G物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、算力基礎(chǔ)設(shè)施，還有數(shù)字中心、智能計算中心等。

云計算視覺的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)組成

而從產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)角度看，云計算最主要的基礎(chǔ)設(shè)施是服務(wù)層，是數(shù)據(jù)中心?？梢哉f，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)自建的，其中包括虛擬化網(wǎng)絡(luò)、資源池、安全接入管理、智能安防產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最核心的技術(shù)是云服務(wù)，也是工業(yè)服務(wù)所需要的功能。在云服務(wù)里面最基礎(chǔ)的是PaaS層，這里面包括開源大數(shù)據(jù)的軟件框架、數(shù)據(jù)建模與分析的軟件，還有人工智能的算法、訓(xùn)練、分析等軟件。除了PaaS這個平臺，還需要有SaaS、軟件支付，這里面有各種各樣的公共軟件。而云服務(wù)商本身的數(shù)據(jù)存儲、計算這些能力要放到數(shù)據(jù)中心，云服務(wù)商也可以向上包容數(shù)據(jù)中心的功能在里面。

作為產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的提供者，平臺的提供者，不僅有云和數(shù)據(jù)中心，還需要有產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心平臺，這里面主要是對應(yīng)大市場，包括企業(yè)數(shù)據(jù)、行業(yè)數(shù)據(jù)、社會數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)挖掘和分析的工具，當(dāng)然產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)商本身很大，可以把公有云、私有云這些都包括進(jìn)去了，甚至還可以自建數(shù)據(jù)中心，當(dāng)然也有一些產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺供應(yīng)商的云是外包的。

多數(shù)企業(yè)還不具有平臺提供功能，不提供產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的平臺軟件，但是它具有產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用功能，這里包括企業(yè)外網(wǎng)、內(nèi)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算、網(wǎng)絡(luò)安全、公共軟件數(shù)據(jù)庫、專用大數(shù)據(jù)和人工智能的處理算法、軟件等等。產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一條線，產(chǎn)業(yè)平臺供應(yīng)商本身也是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用企業(yè)。

從企業(yè)視角來看產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的組成

產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的組成包括底層的數(shù)控機(jī)床、聯(lián)網(wǎng)的儀器儀表，有現(xiàn)成的組件，當(dāng)然還有一些分布控制系統(tǒng)、現(xiàn)場控制系統(tǒng)、邏輯控制器以及各種各樣的傳感器等等，對應(yīng)的是企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)，使用的是傳連網(wǎng)的協(xié)議。

產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上還要有一個企業(yè)內(nèi)網(wǎng)，它收集送來的各種各樣的數(shù)據(jù)，在企業(yè)內(nèi)網(wǎng)里有服務(wù)器，有監(jiān)控數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，當(dāng)然還有邊緣計算。在企業(yè)內(nèi)網(wǎng)里面它的通信協(xié)議是由工業(yè)以太網(wǎng)的協(xié)議，還有TSN協(xié)議。工廠收集了這些數(shù)據(jù)要送到企業(yè)，企業(yè)里具有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，這個平臺上面包含了各種各樣的數(shù)據(jù)庫，當(dāng)然更有云計算。

產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)除了在企業(yè)內(nèi)部以外，當(dāng)然還會跟外部發(fā)生關(guān)系，很多企業(yè)本身并不都在一個地方，還有它的分支機(jī)構(gòu)以及它的數(shù)據(jù)庫可能放在外面，需要通過外網(wǎng)關(guān)聯(lián)起來，外網(wǎng)一般都走于運營商的網(wǎng)絡(luò)，但是可以選擇運營商的互聯(lián)網(wǎng)或者運營商的專線，其中選擇哪一種根據(jù)你企業(yè)所需要傳輸數(shù)據(jù)的服務(wù)質(zhì)量，高要求的決定。怎么控制選擇哪一個呢?企業(yè)本身可以通過軟件定義來控制局域互聯(lián)網(wǎng)或者取專線。整個產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本身實際上是從數(shù)據(jù)采集匯聚、分發(fā)，支撐數(shù)據(jù)發(fā)揮生產(chǎn)要素的作用。

邊緣計算

在云上，很多工業(yè)上的傳感器、工業(yè)機(jī)器人、工業(yè)VR/AR對時間比較敏感，因此在工業(yè)產(chǎn)業(yè)上面往往把云的能力分上來，分得靠近數(shù)據(jù)端，這叫邊緣云。

邊緣云負(fù)責(zé)處理那些對時間敏感的數(shù)據(jù)，當(dāng)然它過濾了一些數(shù)據(jù)在中心云，中心云收集了數(shù)據(jù)，再下發(fā)給邊緣云，通過兩級云減輕了對中心云的壓力，也減輕了對帶寬的消耗，同時提供快速響應(yīng)，增加了可靠性，并且兩級云和單級云相比成本還可以節(jié)省。

當(dāng)然，大企業(yè)會自建中心云和邊緣云，對于中小企業(yè)可能中心云是使用第三方的公有云，邊緣云還要自己建，邊緣云里面處理分析軟件跟企業(yè)本身所需要處理的業(yè)務(wù)內(nèi)容是相關(guān)的。

企業(yè)內(nèi)網(wǎng)協(xié)議

企業(yè)內(nèi)網(wǎng)協(xié)議也是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，通信協(xié)議早年用的是現(xiàn)場總結(jié)，比較簡單;但是，國際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量很多，實際上兼容性很差，時間沒保證。

工業(yè)性比較好的是以太網(wǎng)，如果用傳統(tǒng)的以太網(wǎng)的辦法使用，效率太低，時延太大，因此現(xiàn)在發(fā)展工業(yè)以太網(wǎng)。目前，在全球大概一半企業(yè)在企業(yè)內(nèi)網(wǎng)都會使用工業(yè)以太網(wǎng)，它從高帶寬、交換技術(shù)和服務(wù)技術(shù)上面改進(jìn)了以太網(wǎng)，時間也會有所改進(jìn)。

但是，隨著生產(chǎn)線自動化程度越來越高，生產(chǎn)線速度越來越快，工業(yè)以太網(wǎng)也滿足不了這種高速率、低時延的要求，所以未來企業(yè)內(nèi)網(wǎng)要發(fā)展延時敏感網(wǎng)絡(luò)，它也是一個以太網(wǎng)的體系，只是在以太網(wǎng)的第二層加上時間敏感隊列，這實際上是一個虛擬局域網(wǎng)，在虛擬局域網(wǎng)里頭專門有一個來指定這個IP包括數(shù)據(jù)流本身的服務(wù)質(zhì)量，一個企業(yè)有多種多樣的數(shù)據(jù)包括傳感器數(shù)據(jù)收集要上傳，但是并不等于所有數(shù)據(jù)都是一樣的，都是等級那么高的。

企業(yè)里面有溫度傳感器、濕度傳感器會定期上報數(shù)據(jù)，這些要求不高，但是企業(yè)在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)一些臨時故障，報警的這些數(shù)據(jù)包要求就高了。我們利用等級區(qū)分，當(dāng)沒有別的包來的時候，這個包網(wǎng)能夠宣傳，B傳完C也是要宣傳的，繼續(xù)占用這個時間，到B和C都傳完了，這個時候再把A傳完，時延敏感網(wǎng)絡(luò)并不是說要完全靠增加這個網(wǎng)絡(luò)帶寬的時間，實際上是靠網(wǎng)絡(luò)里面我們搶占低優(yōu)先包的時間位置，時延敏感網(wǎng)絡(luò)的包可以透過5G來傳輸。

智能化工控軟件

對于企業(yè)來說，擁有各種各樣的風(fēng)控軟件也同樣重要。比如，系統(tǒng)辨識就跟企業(yè)生產(chǎn)所有的環(huán)節(jié)都關(guān)聯(lián)，傳統(tǒng)很多企業(yè)的ERP本身是在一個表上表現(xiàn)，我們看從哪個車間到哪個車間，從哪個工序到哪個工序。但是在生產(chǎn)過程中總會出現(xiàn)一些不確定性因素，這個時候就是停下來召開臨時性的生產(chǎn)溝通會，修改Excel表，這實際上是耽誤時間的，我們希望用物聯(lián)網(wǎng)反映的問題直接修改ERP，但是目前全球只有16%的工業(yè)企業(yè)在ERP里面使用了物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。

ERP不僅僅跟物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，還跟5G、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、云計算這些都關(guān)聯(lián)起來，不僅僅是原始的數(shù)據(jù)送到ERP。我們希望，經(jīng)過人工智能分析的數(shù)據(jù)送到ERP，自動化的更新ERP的表，這樣執(zhí)行時間可以縮短25%，到明年全球排名前2000的企業(yè)基本上都會這樣做。

智能物聯(lián)網(wǎng)

與 5G相提并論的還有“智能物聯(lián)網(wǎng)”概念，我們知道物聯(lián)網(wǎng)是感知數(shù)據(jù)，感知數(shù)據(jù)送到后臺進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析和人工智能的決策，在過去沒有5G之前網(wǎng)絡(luò)帶寬不夠，時延比較大，送過去再回來決策已經(jīng)錯過了時實性?，F(xiàn)在5G來了，它不僅是高帶寬低時延，還是大連接，端到端的時延不超過10秒，丟包率不超過1%，5G的到來使得物聯(lián)網(wǎng)和云計算充分融合。大數(shù)據(jù)分析、決策，我們第一時間就回到了互聯(lián)網(wǎng)終端執(zhí)行，可以說現(xiàn)在是人工智能+物聯(lián)網(wǎng)直接的無縫融合。不管物聯(lián)網(wǎng)、人工智能還是人工智能，都通過5G把它們無縫連接在一起。

還有一種方式，是直接把人工智能芯片以及開發(fā)工具、操作系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)集成在一起，形成智聯(lián)網(wǎng)的終端，這適用于要求比較高的物聯(lián)網(wǎng)、超高清的攝像頭，這才真正把人工智能和物聯(lián)網(wǎng)融合。從更進(jìn)一步的角度看，我們在AIOT的模塊里面，還可以嵌入?yún)^(qū)塊鏈，這樣可以保證物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)驗證、數(shù)據(jù)加密和授權(quán)安全，可以解決數(shù)據(jù)確權(quán)和數(shù)據(jù)資產(chǎn)化的問題。

另外，互聯(lián)網(wǎng)特別要注意安全，這個安全涉及到很多層次，有物理層，有網(wǎng)絡(luò)通信層，有云平臺層，有大數(shù)據(jù)方面，還有人工智能決策的，涉及到網(wǎng)絡(luò)邊界防護(hù)和終端防護(hù)，這里面是一個很復(fù)雜的系統(tǒng)工程，特別是在產(chǎn)業(yè)因為傳感器和POC使用量很大，本身的安全防護(hù)能力沒有那么強(qiáng)，而且它永遠(yuǎn)在線，因此很容易被木馬入侵，成為攻擊的的跳板。

與此同時，這么多傳感器，一個一個驗證加密，這個過程非常復(fù)雜，所以我們需要高可靠、快速的進(jìn)行驗證。

產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全體系

產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可能會用到數(shù)字孿生，也就是說把實際場景的數(shù)據(jù)通過遠(yuǎn)端傳到網(wǎng)上，中間可能經(jīng)過外網(wǎng)，因此這個數(shù)據(jù)要防止被篡改和劫持。

對于一個企業(yè)來講我們要加強(qiáng)企業(yè)安全，增強(qiáng)企業(yè)的安全性。僅此還不夠，由于網(wǎng)絡(luò)安全是一個社會問題，企業(yè)安全還需要爭取外部的支撐，比如說我們原來使用風(fēng)控系統(tǒng)的設(shè)備供應(yīng)商，我們希望從他那里得到安全服務(wù)，從社會上的網(wǎng)絡(luò)安全廠商那里得到基礎(chǔ)支撐，我們需要從運營商那里得到網(wǎng)絡(luò)流量異常的告警，還需要從政府部門提供的更多數(shù)據(jù)中實現(xiàn)企業(yè)上下游的安全防護(hù)，形成協(xié)同聯(lián)動效應(yīng)。

產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以應(yīng)用到各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。舉個例子，比如說數(shù)字建模環(huán)節(jié)，協(xié)同設(shè)計、生產(chǎn)加工過程的機(jī)器人控制，還有產(chǎn)品質(zhì)量檢測VR/AR的應(yīng)用，還有數(shù)字孿生，做預(yù)防性的維護(hù)，以及供應(yīng)鏈管理和云上管理，應(yīng)該說所有的軟件都可以得到產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。

產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不僅僅需要新興技術(shù)，還需要有制造技術(shù)的支撐，除此之外還有專用的技術(shù)，包括傳感器、接收器、POC、MES制造系統(tǒng)、ERP等等，除了產(chǎn)業(yè)制造技術(shù)，還有產(chǎn)業(yè)材料、機(jī)器、測量、維護(hù)、機(jī)器、建模。

總之，產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要發(fā)力新基建，要深入實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，協(xié)同推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)資源體系建設(shè)，發(fā)揮技術(shù)的基礎(chǔ)資源作用和創(chuàng)新引擎作用，加快形成以創(chuàng)新為主要引領(lǐng)和支撐的數(shù)據(jù)服務(wù)。特別需要強(qiáng)調(diào)的一點是，產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是要把數(shù)據(jù)資源調(diào)動起來，發(fā)揮數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)資源作用和創(chuàng)新引擎作用。