工業網路連接與可視性

① 工業互聯網有哪些特性

可以參考 SAP提出工業互聯網及工業4.0前沿研究報告https://www.sap.cn/procts/supply-chain-management/instry-4-0.html，工業互聯網的特性

1、安全

安全是工業互聯網平台的核心，既要保護所有的物聯網端點免受外部網路攻擊，又要應對源自組織內部的潛在惡意活動。

2、連接性

必須快速安全地配置每個工業物聯網設備，並管理其生命周期的所有階段，包括在按需配置、注冊、激活、掛起、未掛起、刪除和重置設備時對其進行跟蹤與授權。

3、集成

集成是工業互聯網面臨的最大挑戰之一。工業互聯網平台允許物聯網設備無縫而安全地與不同的企業應用軟體、雲服務、移動APP和傳統系統連接並共享信息。

4、識別

工業互聯網平台能夠為最廣泛的物聯網設備提供支持。無論在工業物聯網架構中的任何地方，都能夠自動感知物聯網設備的存在，以建立安全連接，並可以快速地建立設備憑證，或在需要時將其自動分配。

5、分析

物聯網設備極大地增加了組織內的數據量，工業物聯網分析應該是工業互聯網平台最強大的功能之一。它能夠將工業物聯網數據進行適當的可視化和分析，並從中提出切實可行的見解，用於改進數據驅動型決策。

工業互聯網不單是實現平台之間數據的交換和集成，還要進一步實現平台之間業務流程的集成。SAP思愛普在國內推出的RISE with SAP，正是這樣一個業務流程智能化工具，以幫助企業平台之間做流程集成。

② 工業網路是什麼

業網路簡介
具體有以下三種類型:

(1)專用、封閉型工業網路:該網路規范是由各公司自行研製，往往是針對某一特定應用領域而設，效率也是最高。但在相互連接時就顯得各項指標參差不齊，推廣與維護都難以協調。專用型工業網路有三個發展方向:①走向封閉系統，以保證市場佔有率。②走向開放型，使它成為標准。③設計專用的Gateway與開放型網路連接。

(2)開放型工業網路:除了一些較簡單的標準是無條件開放外，大部分是有條件開放，或僅對成員開放。生產商必須成為該組織的成員，產品需經過該組織的測試、認證，方可在該工業網路系統中使用。

(3)標准工業網路:符合國際標准IEC61158、IEC62026、ISO11519或歐洲標准EN50170的工業網路，它們都會遵循ISO/OSI7層參考模型。工業網路大都只使用物理層、數據鏈路層和應用層。一般工業網路的制定是根據現有的通信界面，或是自己設計通信IC，然後再依據應用領域設定數據傳輸格式。例如，DeviceNet的物理層與數據鏈路層是以CANbus為基礎，再增加適用於一般I/O點應用的應用層規范。

目前IEC61158認可的八種工業現場匯流排標准分別是:Fieldbus Type1、Profibus、ControlNet、P-NET、Foundation Fieldbus、SwiftNet、WorldFIP和Interbus。

工業網路的特點
網路技術的產生對工業控制來說有以下優點:(1)安裝布線方便;(2)模塊化;(3)易於診斷;(4)自我建構;(5)企業化管理。雖然工業控制網路有這些優點，但實際上工業控制網路的進展卻遠不及商業網路，主要原因有二:(1)工業網路標准太多。各廠商從自身利益考慮會極力推行自己的網路標准。不同的網路協議針對特定的應用領域，因而具有各自的特點，各有其存在的環境和價值。而且新的協議還在不斷產生，這樣用戶往往無所適從，擔心一旦選用了一種協議後，會被某些廠商鉗制。(2)網路化所必須增加的成本對用戶來講往往是一項沉重的負擔。所以直到現在，具有網路介面的元件還很少，運動控制器也是如此。

③ 企業為什麼都想構建工業互聯網，對企業發展有什麼助益

以蘇州寶麗迪為例，企業在信息化落地之前，經營管理以線下方式為主。通過微信群進行業務溝通，通過紙質表單進行設備點檢、維修、保養等造作，無設備預知管理。生產、質量、庫存數據無法實施獲取融合分析。能源管理無監測系統，存在能源浪費。現有信息化系統之間存在信息孤島，業務數據未打通共享。
通過藍卓supOS工業互聯網平台集成了中控在數據採集和自動控制的優勢，打通業務數據壁壘，實現首蘆橋數據在各應用系統如ERP、PLM、MES、WMS、SCADA等的高效流通，通過supOS平台能力，提高數據的及時性和價值，通過數字化支撐管理決策。
supOS同時也滿足工業生產現場的自動化智能化建設要求，依靠supOS-Collector數據採集和計算能力，保證工業嘩基現場的人機交互、設備之間的交互以及設備和管理子系統的交互，提高產線和工廠的智能化水平。
另一方面，通過設備數據採集，實時展示設備運行狀態、設備告警狀態、深度感知設備參數現況，藉助邊緣計算實現設備者猛自動反向控制，減少設備運營人力，提高設備綜合效率。

④ 工業網路的工業網路的架構

現有的工業控制網路可以根據其應用場合的不同分為以下幾種[1]：
(1)SensorBus：低階網路，通常用來連接低階的感測器、執行器等現場設備，傳輸數據量最少，例如AS-i、Interbus-S。
(2)DeviceBus：它界定的范圍最廣，只要是能對網路化設備提供通信或診斷功能的都屬於這種類型。例如CANOpen、DeviceNet、LonWorks、Profibus-DP。
(3)FieldBus：通常是架構在Devicebus之上，用來傳輸大批量的數據，但傳輸速度較慢。有的也提供一些設備終端控制的功能，例如WorldFIP、Foundation Fieldbus、Profibus-PA。
(4)ControlBus：提供高階控制設備(例如PLC，CNC)間的對等網路通信(Peer-to-Peer)，例如ControlNet。
(5)EnterpriseNet：企業的骨幹網路，一般為Ethernet TCP/IP。
這五類網路的連接方式是，先將同一類型的網路串接起來，然後再把不同類型的網路通過Gateway連接起來。

⑤ 工業乙太網與普通乙太網的聯系與區別

一、指代不同

1、工業乙太網：是基於IEEE 802.3(Ethernet)的強大的區域和單元網路。提供了一個無縫集成到新的多媒體世界的途徑。

2、普通乙太網：是一種計算機區域網技術。IEEE組織的IEEE 802.3標准制定了乙太網的技術標准，規定了包括物理層的連線、電子信號和介質訪問層協議的內容。

二、原理不同

1、工業乙太網：為了能滿足工控網路實時性強的特點，RapidRing孕育而生。這是在工業乙太網網路中使用環網提供高速冗餘的一種技術。可以使網路在中斷後300ms之內自行恢復。並可以通過工業乙太網交換機的出錯繼電連接、狀態顯示燈和SNMP設置等方法來提醒用戶出現的斷網現象。

2、普通乙太網：使用1-堅持CSMA/CD演算法，即當站有幀要發送時要偵聽介質，一旦介質變為空閑便立即發送。發送的同時監測信道上是否有沖突。如果有沖突，則立即終止傳輸，並發出一個短沖突加強信號，再等待一段隨機時間後重發。

三、特點不同

1、工業乙太網：具有價格低廉、穩定可靠、通信速率高、軟硬體產品豐富、應用廣泛以及支持技術成熟等優點，已成為最受歡迎的通信網路之一。

2、普通乙太網：應用最普遍的區域網技術，取代了其他區域網技術如令牌環、FDDI和ARCNET。

⑥ 工業網路的種類及其優缺點

工業網路在自動控制系統中的應用常有以下幾種形式：分布式控制系統DCS(Distr~uted ControlSystem)、現場匯流排控制系統FC(Fieldbus ControlSystem)及工業乙太網(Instrial F_．themet)，它們構成當今工業控制的主流，同時Intemet及Web技術的發展，促進工業控制系統向Web自動化的趨勢發展。(1)DCS系統又稱集散控制系統，是一種穩定、可靠、安全的工業控制方式，目前廣泛應用於國內各種工業控制現場。其基本思想是分散控制、集中管理，典型結構是上、下位機系統及其通信網路，上位機稱為操作站，下位機稱為控制站。操作站處於信息監控層，實現控制系統的控制操作、過程狀態及報警狀態顯示、歷史數據的收集和各種趨勢的顯示及報表生成與列印；控制站處於現場控制層，是對現場物理信號(包括模擬及開關信號)進行實時採集並進行數據處理、控制運算，並將結果傳送到上位機；系統的網路負責各控制站之間、操作站與控制站之間以及操作站之間的數據通信和聯絡。(2)FCS系統產生於2O世紀8O年代，是在DCS基礎上發展起來的，在智能現場設備、自動化系統之間提供了一個全數字化的、雙向的、多節點的通信鏈路。FCS的出現促進了現場設備的數字化和網路化，並且使現場控制的功能更加強大。相對於DCS一對一結構、採用單向信號傳輸、布線及調試成本高、互操作性相對較差等缺點，FCS最大的特點就是大大減少了布線及由此引起的調試、安裝、維護等其它成本，因而獲得了廣泛應用，發展非常迅速。目前世界上流行的現場匯流排有Profibus-DP、FF、DeviceNet、Lonworks、Modbus等4O多種。
(3)工業乙太網 具有現場匯流排開放性、互操作性、互換性、可集成性、數字化信號傳輸等特點，許多專家預測乙太網將會成為取代現場匯流排的一種最
佳選擇和最終發展方向。乙太網是IEFES02-3所支持的區域網標准，採用帶碰撞檢測的載波偵聽多路訪問技術(CSMA／CD)，在辦公自動化領域得到了廣泛應用。乙太網技術應用於實時性要求很高的工業控制領域，關鍵要採取有效手段避免CSMA／CD中的碰撞。由於乙太網通信帶寬得到大幅提高，5類雙絞線將接收和發送信號分開，並且採用了全雙工交換式乙太網交換機，以星形拓撲結構為其埠上的每個網路節點提供獨立帶寬，使連接在同一個交換機上面的不同設備不存在資源爭奪，隔離了載波偵聽，因此網路通信的實時性得到大大改善，保證了乙太網產品能真正應用於工業控制現場。而且乙太網技術成熟，連接電纜和介面設備價格相對較低，帶寬迅速增長，可以滿足現場設備對通信速度增加而原有匯流排技術不能滿足的場合的需求。
(4)Web自動化技術 Intemet網把全世界連成了一個整體，而Web技術引發了信息技術的革命。把Web技術應用到工業控制領域就產生了web自動化。web自動化的基本思想是只要需要，在任何時間和地點都可以對工業現場的數據進行實時訪問和控制。web數據採集和控制的基本要求是：必須要有一個能夠通過web網路和TCP／IP協議連接監控設備和過程數據的界面，即用戶界面層；要有一台能夠使所需顯示或控制頁面通過過程瀏覽器訪問的Web伺服器，即運行邏輯層；要有一個處理本地事務(即w曲伺服器)和遠端系統(即客戶端)之間數據接收和存儲的資料庫伺服器，即資料庫層。這就是典型的三層結構。第三層(資料庫層)第二層(運行邏輯層)第一層(用戶界面層)在web模式下可以實現用戶界面和運行邏輯的有效分離，用戶瀏覽器僅負責界面的顯示，操作者可直接通過瀏覽器訪問web伺服器上的各類信息而將運行邏輯遷移至web伺服器端；無需對客戶端的應用軟體進行安裝，也無需對客戶端的控制項進行注冊，應用軟體的升級很方便，如果應用程序的功能和運行邏輯需要改變，系統維護人員可直接在web伺服器上對相應的頁面和組件進行修改，用戶立即能得到新的功能。
(5)上述控制方式的應用特點 雖然FCS技術具有傳統DCS所無法比擬的優越性，但其推廣應用也受到諸多因素的制約，DCS並沒有也不會隨著FCS的發展而馬上退出現場過程式控制制的舞台，這是因為，首先，目前我國控制現場很多設備還不是智能儀表，不能直接與現場匯流排相連；其次，FCS的價格特別是智能設備比較昂貴，採用FCS的綜合價格仍高於DCS；第三，DCS也在不斷採用新技術，如與PLC(可編程序控制器)很好地融合、滲透和集成，普遍採用IPC作為其操作站，並且採用人工智慧技術等，DCS呈現出向綜合化和智能化發展的趨勢；第四，FCS標准種類繁多，不同標準的設備相互通訊一
般比較繁瑣i第五，在強調安全、可靠第一位的應用場合，更多地是考慮DCS技術的成熟和高可靠性，同時一些專家擔心FCS一旦通信線路故障將引整個系統的癱瘓。在電廠輔機系統如化學水處理系統，目前一般仍以DCS為主，在此基礎上局部採用FCS技術，組成混合系統，筆者稱之為FDCS系統(Fieldbus Distr~uted Control System)。對工業乙太網，目前已不僅僅只適用於工業網路控制系統的信息層，而且提供了現場控制級的應用，如SIEMENS公司的PLC提供專用的乙太網介面模塊，研華科技的新型智能模塊中內置了Web伺服器，使現場模塊具備網頁發布功能，通過網頁與外界直接交換信息。而web自動化技術的優點是，操作者可在現場之外，不受時間和空間限制，通過瀏覽器訪問web伺服器上的各類信息，方便電廠調度、指揮等部門瀏覽、查詢現場數據，或根據許可權發布控制命令，實現對現場設備的監控。

希望我的回答對你有幫助

⑦ 三問工業互聯網：工業互聯網到底是什麼

工業互聯網 你知道多少

編者按 工業互聯網是未來製造業競爭的制高點，正在推動創新模式、生產方式、組織形式和商業範式的深刻變革，推動工業鏈、產業鏈、價值鏈的重塑再造。可以肯定地說，工業互聯網必將對未來工業發展產生全方位、深層次、革命性的變革，對社會生產力、人類歷史發展產生深遠影響。當今世界，新一輪科技革命和產業變革蓬勃興起，工業互聯網作為製造業與互聯網深度融合的產物，已經成為新工業革命的關鍵支撐和智能製造的重要基石。

對工業互聯網的意義怎麼估計都不過分。但是，工業互聯網到底是什麼?工業互聯網如何改變我們的製造業?中國在世界工業互聯網格局中位列何處?針對這些重大問題，本報記者深入采訪了業內專家，一起探尋其中的答案。今天起，推出「工業互聯網三問」系列報道，敬請關注。

在剛剛閉幕的兩會上，「工業互聯網」一詞高頻率地出現在各種討論中，今年的《政府工作報告》更是特別強調要「發展工業互聯網平台」。「工業互聯網」已成為繼物聯網和智能製造之後「火祥沒中」起來的又一個熱詞。那些耳熟能詳的大型製造企業更是早早布局，謀求藉助工業互聯網重塑核心競爭力。

到底什麼是工業互聯網?「通俗地說，工業互聯網是實現人、機、物全面互聯的新型網路基礎設施，形成智能化發展的新興業態和應用模式。」工信部信息通信管理局副局長劉傑如此解釋。

智能製造的基礎

談起物察悔聯網和工業互聯網的區別，或許容易理解。因為，從字面上看，物聯網更強調物與物的「連接」，而工業互聯網則要實現人、機、物全面互聯。

事實上，物聯網、大數據、雲計算、人工智慧等新技術給製造業帶來的紅利都離不開工業互聯網這個載體。在數據專家、演算法專家等專業人才的努力下，許多成熟的互聯網公司已經能夠將這些新技術移植到工業企業。「工業互聯網自身就是信息技術和工業技術深度融合的產物，背後蘊含著強大的推動跨界創新的力量。」劉傑說。

廣東萬和新電氣股份有限公司應用了工業互聯網平台後，用人工智慧技術在不同製造基地間進行任務協調和過程管控，用大數據技術對每月150萬條數據進行採集、歸檔、分析。藉助這個平台，萬和新電氣整體效率提升30%以上，產品交付周期縮短20%，市場競爭力明顯提升。年銷售收入由30億元增長到40億元，同比增長33%，原材料庫存由6700萬減少到5200萬，同比下降22.3%，取得了明顯的經濟效益，這就是工業互聯網創下的「業績」。

「大數據、物聯網、人工智慧等新技術都是工業互聯網的支撐手段，如果沒有近幾年這些新技術的飛躍發展，也就沒有全球范圍內工業互聯網的布局熱潮。」工信部賽迪研究院軟體所所長潘文說。

那麼，工業互聯網和智能製造之間是一種什麼樣的關系呢?事實上，智能製造的實現主要依託兩個基礎能力，一個是工業製造技術，另一個就是工業互聯網。

前者包括先進裝備、先進材料和先進工藝等，是決定製造邊界與製造能力的根本;後者包括智能感測控制軟硬體、新型工業網路、工業互聯網平台等，是充分發揮工業裝備、工藝和材料潛能，提高生產效率、優化資源配置效率、創造差異化產品和實現服務增值的關鍵。

因此，工業互聯網被視為智能製造的謹山基礎。「我們可以這樣理解，智能製造是包括工業互聯網、材料、設計、工藝等在內的智能工業生態系統。此前我國智能製造的蓬勃發展，為工業互聯網發展打好了網路基礎，提供了良好的發展環境。」潘文說。

實現高質量製造

中國第一汽車集團公司在服務化轉型過程中曾面臨一系列突出問題：一是舊系統無法滿足高並發、高頻率的接入需求，已經出現嚴重的性能瓶頸。二是運行10年的系統老舊，難以疊加新的業務，擴展困難。三是不同車型接入不同的業務平台，維護復雜，管理成本高。在應用了工業互聯網平台後，不僅實現了對千萬級車輛的有效管理，還得到了實時分析大數據處理能力的支撐，以及車隊管理、共享租車等多種業務的支持。

顯然，工業互聯網能夠解決中國製造發展中的問題，並推動其高質量發展。工業互聯網從生產端入手，能提高供給體系質量和效率，擴大有效和中高端供給，增強供給側結構對需求變化的適應性，推動我國經濟朝著更高質量、更有效率、更加公平、更可持續的方向發展。

「工業互聯網的主要作用是，在製造業企業數字化轉型中發揮核心支撐作用，有效幫助企業提高生產效率、降低成本。」潘文分析說，一方面，工業互聯網能推動傳統工業轉型升級，讓各種資源更加優化配置，提升工業經濟效益;另一方面，能加快新興產業培育，催生智能化生產、網路化協同、服務化延伸、個性化定製的諸多新產業。

工業互聯網的概念是美國通用電氣公司(GE)於2012年提出的。而GE也認為，即使工業互聯網只能讓中國的特定行業生產率和能源效率提高1%，它也有潛力讓中國的航空、電力、鐵路、醫療、石油行業在未來15年節省約240億美元的成本，到2030年將有潛力為中國經濟帶來3萬億美元的增長機遇。這將有力推動中國工業生產方式由粗放低效走向綠色精益、產業生態由低端初級走向高端完善，推動全產業鏈整體躍升。

「我們為什麼要發展工業互聯網?因為工業互聯網能為製造強國建設提供關鍵支撐，還能極大拓展數字經濟發展新空間。」劉傑說。

平台體系是核心

業界流傳著一句話，對於工業互聯網來說，網路體系是基礎，平台體系是核心，安全體系是保障。其中，網路體系和安全體系的意義都很容易理解，但為什麼平台體系是核心?

對此，工信部信息化和軟體服務業司副司長安筱鵬回答說，工業互聯網平台可以說是工業互聯網的「操作系統」，因為工業互聯網平台連接的人、機、物的數量將遠遠大於各種單個操作系統所連接的數量，其帶來的價值也將遠遠超過這些操作系統。

「工業互聯網平台也是製造業新生態競爭的核心。」安筱鵬解釋說，工業互聯網平台具有顯著的「馬太效應」，當其工業APP和用戶達到一定規模時，平台將會爆發式增長，形成贏者通吃的競爭局面。工業互聯網平台還有顯著的「替代效應」，能夠極大降低企業信息化部署的成本和難度，推動製造業走向體系重構、動力變革和範式遷移的新階段。

在中國信息通信研究院總工程師、工業互聯網產業聯盟秘書長余曉暉看來，我國工業互聯網已初步形成三大應用路徑，分別是面向企業內部生產率提升的智能工廠，面向企業外部價值鏈延伸的智能產品、服務和協同，面向開放生態的平台運營即工業互聯網平台。前兩者國外實踐已比較多，而工業互聯網平台在全球探索的時間並不長。

工業互聯網平台正步入規模化擴張的戰略窗口期。我國航天雲網、三一、海爾、華為等企業依託自身製造能力和規模優勢，已率先推出工業互聯網平台服務，並在航空航天、工程機械、鋼鐵石化等很多領域得到廣泛應用。

「工業互聯網正催生新的產業體系。」潘文認為，移動互聯網平台已經創造了應用開發、應用分發、線上線下等一系列新的產業環節和價值。當前，工業互聯網平台在應用創新、產融結合等方面已顯現出類似端倪，未來也有望發展成為一個全新的產業體系，促進形成大眾創業、萬眾創新的多層次發展環境。