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细数工业互联网产业链的三层构成:基础层、技术层、应用层

2021-03-22 阅读:
工业互联网产业链由基础层、技术层、应用层三部分构成。基础层主要提供传感环境、网络环境等基础保障,包括芯片、传感器、网络等。技术层主要为工业互联网提供开发环境、运营

工业互联网产业链由基础层、技术层、应用层三部分构成。4CZednc

基础层主要提供传感环境、网络环境等基础保障,包括芯片、传感器、网络等。4CZednc

技术层主要为工业互联网提供开发环境、运营环境、软件应用和安全保障等,涉及工业互联网平台、工业软件、云计算边缘计算和信息安全等。4CZednc

应用层对应工业互联网与场景的直接交互,主要场景包括家电、电力、钢铁、汽车等。4CZednc

智能化、微型化、集成化的传感器正成为工业应用主流

由于工业场景多样,工业互联网应用的芯片种类也非常多,包括传感器使用的传感芯片,网络设备中运用的射频芯片,人工智能使用的人工智能芯片等。4CZednc

传感器的作用在于实时“感知”温度、压力、速度、声音、距离、PH值等工业要素,并将感知到的信息转化为数据传送给工业互联网平台,以支撑远程监测、智能控制、智能维护、智能诊断等工业互联网应用,在钢铁、汽车、电力等几乎所有工业场景都发挥重要应用。4CZednc

工业互联网常用的传感器主要包括压力传感器、位置传感器、能耗传感器、速度传感器、光敏传感器、霍尔传感器等。在工业竞争日趋激烈、工业场景快速迭代升级的背景下,对“感知”能力的要求也大幅提升,智能化、微型化、集成化的传感器正成为市场主流。4CZednc

工业互联网应用的无线网络技术4CZednc

网络将“人与机器”“人与人”“机器与机器”、“机器与边缘端和云端”、“上下游企业”紧密的连接起来,是工业“网络化”的基石。4CZednc

工业互联网应用的无线网络技术主要包括RFID、Wi-Fi、ZigBee、4G、5G 等,其中同作为新基建重点领域的5G 技术最先进,应用前景最广5G在工业互联网应用中主要有五大优势。4CZednc

第一,5G理论上能够提供毫秒量级的端到端时延,以及接近100%的可靠性,可大幅提高复杂工业场景的网络连接稳定性,规避网络波动造成的风险:4CZednc

第二,5G的海量机器通信(mMTC)场景,可实现每平方公里100万台级别的连接密度,并显著降低连接能耗大幅降低工业连接成本;4CZednc

第三,5G具有高速数据传输能力,可以保证复杂的运行数据传输和高清视频数据传输的稳定传输;4CZednc

第四,5G 网络覆盖范围大于WiFi,应用5G技术,可以避免由于WiFi网络覆盖范围不足,导致的频繁切换信号源问题;4CZednc

第五,5G网络数据安全性更高,可以保障工业运行的安全有序,避免网络非法入侵。4CZednc

工业互联网平台

工业互联网平台是工业要素汇集的平台,它以云计算技术为基础将数据进行整合,并进行模块化、标准化处理,通过云平台实现数据分析、建模、指令发布等功能,满足工业应用场景对于线上协同工作和自动化运营的需求。4CZednc

根据工业互联网平台工作内容的不同可以分为数据业务技术平台。数据平台用于工业数据清洗、管理、分析;业务平台为设计、生产、管理、服务提供协作空间;技术平台能够进行应用开发和服务组件整合。4CZednc

工业互联网平台通常与云计算技术结合,以不同类型云计算平台为具体应用形式,包括边缘层、工业SaaS工业PaaS和工业laaS4平台。4CZednc

边缘层平台是工业互联网平台的最底层,工业互联网平台以边缘层平台为基础,为工业设备和系统软件提供数据接入、协议解析、数据预处理等服务,实现对应用场景的实时分析和控制。工业SaaS平台(软件即服务),第三方服务商通过网络向用户提供应用程序服务,数据、技术、服务器、存储服务均可由第三方服务商提供,其优点在于用户可以远程快捷使用,减少软硬件维护支出。4CZednc

工业PaaS平台(平台即服务)通过平台为应用程序提供云组件在第三方服务商提供的框架基础上,由使用者自行创建应用程序,其优点在于使用者可以根据需求自行开发应用程序,实用性更强。工业laaS平台(基础架构即服务),使用者可以实现包括基础架构在内的高度自由的计算资源组合,由laaS服务商提供硬件设备。其优势在于使用者能够实现对基础框架的完全控制,具有高度自主、高度扩展的特点。4CZednc

工业软件

工业软件是软件化的工业技术,分为信息管理、生产控制、研发设计、嵌入式四大类,它能够实现企业业务的有机整合提高运作效率。4CZednc

信息管理类的工业软件有能够实现提高管理水平和管理效率的作用,代表产品包括ERP(Enterprise Resource Planning,企业资源计划)CRM(Custome Relationship Management,客户关系管理)等:4CZednc

研发设计类产品能够有效提高产品研发效率,降低开发成本,代表性产品包括CAD(Managemen Software Computer Aided Design,管理软件计算机辅助设计)、CAE(Computer Aided Engineering,计算机辅助工程)等;4CZednc

生产控制类产品能够提高生产过程中的管理水平,提高生产效率,代表性产品包括 MES(ManufacturingExecutionSystem,制造执行系统)、APS(Advanced Planningand Scheduling高级计划和排程)等;4CZednc

嵌入式软件则是根据不同装备特点嵌入工业装备内部的软件,具有灵活性高、实用性强的特点。4CZednc

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云计算的部署方式

云计算即云服务供应商通过网络向用户提供服务器、存储、应用等服务,通过资源共享而达到降低生产和管理成本提高管理效率的目的,是多种计算机技术和计算模式的统称。4CZednc

云计算以SaaSPaaS、laaS的方式提供服务,其部署方式包括公有云、私有云混合云等满足不同应用场景对于云计算服务安全性和拓展性的需求。4CZednc

公有云是云服务供应商通过互联网向所有用户提供公共云服务,具有较强的可拓展性:私有云以企业内部为主要服务对象,相对于公有云更注重安全性;混合云是公有云和私有云的混合,可以根据使用者不同的应用场景需求发挥各自的作用。4CZednc

相对于传统IT架构,云计算能够有效降低线上管理的成本,提高资源共享的效率,是工业互联网中重要的技术手段。4CZednc

根据中国信通院数据,2019年我国云计算整体市场规模为1334亿元,增速达386%,其中公有云和私有云市场规模分别为689亿元和645亿元。公有云市场中SaaS市场份额占比最高,laaS市场增速最快。4CZednc

随着用户对于数据安全性的要求不断提高,私有云市场规模增速将进一步提升。4CZednc

三类边缘计算服务商

边缘计算是在靠近物或数据源头的网络边缘侧,融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台就近提供边缘智能服务满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能安全与隐私保护等方面的关键需求4CZednc

边缘计算处于“云-边-端”的中间环节,其核心价值为,在靠近设备的边缘侧实现更快更及时的数据处理,并向云端上传处理后的数据,降低数据的传输压力。4CZednc

目前边缘计算服务商主要可以分为三类:云计算企业、工业企业和电信运营商。4CZednc

云计算企业主要通过部署边缘计算实现技术下沉,提供云边协同服务,扩大应用场景,典型平台为阿里LinkloTEdge平台华为IEF平台等。4CZednc

工业企业对于工业场景和工业流程更为熟悉其主要基于自身实际发展需求打造边缘计算平台,典型平台为海尔COSMOEdge平台、树根互联(三一重工孵化)开放物联平台;4CZednc

电信运营商则将边缘计算作为综合网络运营服务的一部分,通过打造边缘计算,提升服务能力和质量,典型平台为中国联通EdgeCloud 平台中国电信边缘计算MEC平台等。4CZednc

内容节选自 36Kr 《2020年中国城市工业互联网发展指数报告》4CZednc

责编:胡子4CZednc

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