揭秘万亿工业互联网：新基建风口中的风口如何起飞？

深响 2023-07-24 12:09:04

工业互联网从来没有像今年这样备受关注过。

今年以来，国家决策层关于加码新基建、加快工业互联网创新发展等表态，已经指示了社会资源向工业互联网倾斜的大趋势；同时，疫情期间，企业业务线上化、智能化需求迅速提升，工业互联网的现实价值得到凸显。

在6月30日中央高层会议再次提出加快工业互联网创新建设，提升制造业数字化、网络化、智能化发展水平后，资本市场迅速做出反应。7月1日，工业互联网板块走强，多支个股拉升封板，其中，工控与能效解决方案提供商英威腾连续多日涨停，市场热情可见一斑。

政策指路，需求爆发，资本跟进，一个酝酿已久的市场机会正在乘风破浪。

01 工业与互联网如何走到一起？

对长期关注工业互联网的人而言，工业互联网并非全新概念，在其之前，工业4.0曾受到追捧，事实上，无论工业互联网还是工业4.0，共同指向都是制造业的数字化转型升级。

德国是掀起这轮变革的带头者，其也是工业4.0的提出者。

根据赛迪智库工业经济所副所长刘春长介绍，工业4.0概念的诞生最早可追溯到2011年，在该年的汉诺威工业博览会上，德国业界提出该想法是想通过物联网等技术应用来提高德国制造业水平。随后，德国成立了“工业4.0工作组”，并于2013年4月发布了《保障德国制造业的未来：关于实施工业4.0战略的建议》的报告。

汉诺威工业博览会会场

同时，德国联邦教研部与联邦经济技术部也于2013年将工业4.0项目纳入了《高技术战略2020》的十大未来项目中，德国机械及制造商协会（VDMA）等协会还合作设立了“工业4.0平台”。

2013年12月，德国电气电子和信息技术协会发表了德国首个工业4.0标准化路线图。在2014年4月的汉诺威工业博览会，工业4.0成为主题。德国总理默克尔将工业4.0称作是“一个里程碑”。

制造业强国德国提出并重视工业4.0的举动，很快引发全球范围的关注。无独有偶，在德国主推工业4.0概念的同时，美国也正在进行有关工业互联网的讨论。

2012年，通用电气（GE）前全球董事长兼CEO杰夫·伊梅尔特在美国发表题为《又一场工业革命》的演讲，将工业互联网概念推至台前，在演讲中，杰夫·伊梅尔特为工业互联网做出定义：这是一个庞大的物理世界，由机器、设备、集群和网络组成，能够在更深的层面和连接能力、大数据、数字分析相结合。

在GE提出工业互联网概念后，美国五家行业龙头企业联手组建了工业互联网联盟(IIC)，将这一概念大力推广开来。除了GE之外，加入该联盟的还有IBM、思科、英特尔和AT&T等IT企业。

美国业界推行的工业互联网，与德国工业界、学界及政府主推的工业4.0，一个偏重软件层面，一个偏重硬件层面，但内核差别并不大。两个概念的本质，都是要通过数字化转型，提高制造业水平。

在《保障德国制造业的未来：关于实施工业4.0战略的建议》中，德国政府提出：“前三次工业革命的发生，分别源于机械化、电力和信息技术。如今，将物联网及服务引入制造业正迎来第四次工业革命。不久的将来，企业能以CPS（Cyber-Physical Systems ，信息物理系统）的形式建立全球网络，整合其机器、仓储系统和生产设施。”

刘春长将其概括为：18世纪引入机械制造设备的工业是1.0时代，20世纪初的电气化是2.0时代，20世纪70年代开始的利用电子信息化技术的自动化是3.0时代，而工业4.0，意味着基于信息物理系统（Cyber-Physical System，CPS）的智能制造时代的到来。

工业互联网的含义异曲同工，同样是通过工业革命和网络革命，推动支撑社会经济正常运转的制造业实现转型。简而言之，无论工业4.0，还是工业互联网，其共同要义都是借由新兴技术如互联网、物联网等，提升制造业的智能化、效率和互联互通。

在这场制造业数字化转型的浪潮中，中国始终是积极的参与方。

2013年，工业和信息化部便印发《信息化和工业化深度融合专项行动计划（2013-2018年）》。
2015年，国务院发布《中国制造2025》的战略文件。
2018年7月，信息化部印发了《工业互联网平台建设及推广指南》和《工业互联网平台评价方法》。
2019年1月18日，工信部印发《工业互联网网络建设及推广指南》，明确到2020年，形成相对完善的工业互联网网络顶层设计。
2019年3月，“工业互联网”被写入《2019年国务院政府工作报告》，进入实质落地阶段。

而在今年的新基建战略及中央高层会议再次提出加快工业互联网创新建设定调下，工业互联网再度被摁下加速键。

02 工业互联网联什么？

虽然只是加了工业两个字，但工业互联网的范畴与互联网存在巨大差异。

中国信息通信研究院出版的《工业互联网产业经济发展报告（2020年）》将工业互联网分为狭义和广义之分。

从狭义范围来看，工业互联网核心产业只包含工业互联网平台、新型网络、边缘计算等融合创新带来的全新产业领域。
从广义范围来看，工业互联网核心产业基本等同于工业数字化的相关产业，其根植于传统制造支撑体系，又融合数据感知、互联互通、先进计算、智能分析等能力，带来了传统产业的升级和新产业环节的诞生。

《工业互联网产业经济发展报告（2020年）》图源中国信息通信研究院

顾名思义，工业互联网的基础服务对象是工业，因此，工业互联网存在的基础是大量的工业、制造业内的机器、设备。有了设备之后，怎样从设备上采集数据、怎样将设备互相连接、怎样将采集的数据做存储、处理、分析并反过来指导实际工作，就构成了工业互联网的基本要义。

具体而言，可以将工业互联网平台的基本架构概括为四个方面：

一是数据采集：即如何从线下庞杂的设备和机器上实现信息的采集和整理；
二是数据处理：数据采集回来之后如何将不同来源、结构的数据进行存储、处理；
三是数据分析：对采集回的数据基于工业机理和数据科学实现海量数据的深度分析，并实现工业知识的沉淀和复用；
四是应用开发：提供开发工具及环境，实现工业APP的开发、测试和部署。

这四个方面分别对应边缘层、IaaS层、工业PaaS层、工业SaaS层以及贯穿上述各层级的安全防护，而其中，边缘层、平台层、应用层是工业互联网平台的三大核心层级。

工业互联网架构，来源工业互联网平台白皮书

实体设备是数据来源的根本，因此边缘层可以被视为工业互联网的底座，其存在的价值是将物理空间的隐形数据在网络空间显性化。

对于工业产业，现实中存在老旧设备多、性能参差不齐，传感器、仪表、控制器支持的通讯协议不同以及对线下庞大工厂人员管理难等难题。因此，边缘层需要解决的核心问题可以拆解为三大部分：设备接入、协议解析、边缘数据处理。

IaaS层是工业互联网的数据基础设施，在对数据进行处理、存储后，如何加工、分析数据便来到了工业互联网的关键一环：平台层。

平台层事实上是工业互联网的“操作系统”，主要包含工业数据分析与建模能力两大能力。数据分析的含义不难理解，所谓建模能力是指，将工业数据输入模型以后，基于数字化模型可实现对实际生产及业务过程的描述、分析、预测、决策，以指导实际工作的精准执行。因此，数字化模型是工业数据分析的核心，也是工业PaaS的核心。

最后是应用层，即在数据采集、数据分析和建模后，对工业互联网的服务做最终输出，为用户提供各类在平台中定制化开发的智能化工业应用和解决方案。

因此，连接设备、采集数据、分析数据、输出服务、反哺生产，可以被认为是工业互联网的基本构成。