工业物联网平台白皮书(工业物联网平台开发)

 

随着互联网红利逐渐消失，物联网在整体科技发展潮流中顺势而行，成为被普遍看好的新一代产业发展方向。物联网(Internet of Things)是新一代信息技术的重要组成部分，物联网就是物物相连的互联网。当前随着我国信息化的深入发展，和中国制造2025计划的提出，物联网迎来了快速发展的浪潮。

图1 物联网连接万物

?什么是工业物联网

工业物联网（Industrial Internet of Things），简单来说，指的是物联网在工业的应用。工业物联网将具有感知、监控能力的各类采集或控制传感或控制器以及泛在技术、移动通信、智能分析等技术不断融入到工业生产过程各个环节，从而大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。工业物联网本质上是扩展到云的机器对机器（M2M）的支持。

目前，工业物联网仍处于早期发展阶段，但是由于其广阔的应用前景和巨大的收益潜力，许多大型跨国公司、各国政府及国际组织都已经在工业物联网方面进行了大量投入。

? 工业物联网潜力巨大

中国工程院院士、中国互联网协会理事长邬贺铨认为，在全世界范围内，工业物联网已经成为公认的经济增长新热点。 2016年全球物联网投资交易中，工业物联网在金额占比达40%，35.8亿美金中有14.1亿用于投资工业物联网。

图2 全球工业物联网投资占比（投资额）

数据来源：工业物联网白皮书(2017版)

在中国，从《物联网十三五发展规划》，到《中德合作行动纲领》、《中国制造2025》，工业物联网产业在政府的推动下飞速发展壮大。 2014年，中国工业物联网规模就已达到1157.3亿元，占整个物联网产业的比例约18%；2016年，我国工业物联网规模发展到1896亿元，在整体物联网产业中的占比约为18％。预计在政策推动以及应用需求带动下，到2020年，中国工业物联网规模将突破4500亿元，在整体物联网产业中的占比将达到25%。

图3 中国工业物联网产业规模及增长

数据来源：网络资料整理

在2016年细分应用领域中，工业物联网占据物联网市场的19.8%，位居所有行业第一位。展望未来，工业物联网也是物联网应用推广最主要的动力。

图4 2016年中国物联网产业结构

数据来源：网络资料整理

作为全球第一制造大国，中国在工业物联网的热潮中占据有利地位，在庞大的市场规模推动下，我国工业物联网的发展也由过去的政府主导逐渐向应用需求转变。

? 中国工业物联网的主要应用领域

我国工业领域行业众多，工业物联网在传统制造行业如航空、电器、石油、汽车、轮胎、重工、煤矿和钢铁等领域有很好的应用。工业物联网在其他行业也有广泛的应用，如智能家居行业用于智能照明控制、智能安防、智能遥控;交通运输行业用于实时监控、自动收费、智能停车、实时车辆跟踪、公交系统;医疗保健领域用于身份确认、无线医疗、一卡通就诊、药品供应链、医疗垃圾处理;食品安全行业用于食品追溯、RFID电子标签防伪查询;环境保护方向用于水文监控、污水处理监控、节能减排;智能建筑领域用于智能酒店、智能建筑安防、智能建筑一卡通等方面。

1)制造业

互联网小常识：CMIP 优点：每个变量不仅传递消息，而且还完成一定的网络管理任务，这样可减少管理者的负担并减少网络负载；安全性高，它拥有验证、访问控制和安全日志。缺点：占用资源多、MIB过于复杂,在CMIP之上缺少可一直使用的API以及相应的产品价格高。

工业物联网中第一大应用领域是制造业。它也是物联网支出(包括软件，硬件，连接和服务)的最大行业。

在2016年，制造业的投资单独占1025亿美元，而物联网的总投资额达1780亿美元。物联网的总体支出为1780亿美元，制造业是迄今为止物联网的最大应用行业，工业物联网和制造业领域的业务量超过所有其他行业的所有消费者物联网应用的投资总和。

根据相关数据显示，2016年全球制造业物联网市场规模估值超过200亿美元，2017年至2024年的年均复合增长率预计将超过20%。

图5 全球制造业物联网市场规模

数据来源：公开信息整理

2)智慧物流

物流是物联网技术最重要的应用领域之一，物联网技术是实现智慧物流的基础。物流业作为国民经济发展的支柱性产业，要实现进一步增长，满足越来越高的物流需求，实现智慧物流，必须依赖于物联网技术的全面应用。

互联网小常识：路由器一般根据背板的交换能力来划分，背板交换能力大于40Gbps的路由器称作高端路由器，小于40Gbps的称为中低端路由器。

商务部下发的《关于智慧物流配送体系建设的实施意见》明确指出，智慧物流配送体系是一种以互联网、物联网、云计算、大数据等先进信息技术为支撑，在仓储、配送、流通加工、信息服务等各个物流环节实现系统感知、全面分析、及时处理和自我调整等功能的现代综合性物流系统，具有自动化、智能化、可视化、网络化、柔性化等特点。

图6 智慧物流技术全景图

根据德勤中国物流与交通运输团队发布专业评估报告《中国智慧物流发展报告》，2016 年，智慧物流市场的规模超过2000 亿元，到2025 年，智慧物流市场的规模将超过万亿元。

数据来源：德勤《中国智慧物流发展报告》

? 影响工业物联网发展的有利与不利因素

? 有利因素

产业政策成为物联网发展的有力推动——

物联网于2010年被国务院列为战略型新兴产业之一，是国家鼓励发展的高科技产业，工业和信息化部出台《物联网十二五发展规划》、《中国制造2025》等政策明确提出发展工业物联网。地级市亦出台了本地区的物联网产业发展纲要，如深圳市公布《深圳推进物联网产业发展行动计划（2011-2013年）》，提出打造物联网产业园、培育一批在国内具有影响力的信息系统集成企业和解决方案提供企业等目标。

技术进步为工业物联网产业发展提供保障——

我国信息产业经过多年发展，具备了一定基础，为物联网发展提供了坚实保证。随着信息化建设的推进，通信技术、网络技术、计算机软硬件技术等信息技术得到了快速发展与广泛使用，极大地促进了物联网的技术革新。多个行业如水利、交通、物流等的信息化建设经过多年发展，已经初具规模，传感网在行业内覆盖程度有所加强，具备了一定的物联网应用条件。

从上游产业发展情况来看，我国已建立了较完整的敏感元件、传感器以及基础电子元器件、电路板等相关产业，产业规模稳步增长，为物联网发展提供了必要的原材料与应用基础。

下游应用市场潜力巨大——

在我国大力倡导和推进建设资源节约型、环境友好型社会的大背景下，工业化与信息化的融合成为调整经济结构、转变增长方式的关键。物联网的理念、技术和应用推广与两化具有密切的相关性，成为国家战略性新兴产业的重点发展领域之一。在政府投资的带动下，水利、电力、交通、安防、环保等政府公共管理领域的物联网应用将会呈现出快速发展的趋势。

? 不利因素

基础支持力量薄弱——

长期以来，我国的工业基础相对较为薄弱。现阶段，我国在传感器关键技术、计算机系统设计技术、通信网络技术等物联网共性技术方面滞后于欧美日等发达国家，无法为我国的工业转型提供强有力的支撑。

合格人才不足——

工业物联网具有应用案例与场景多样化、数据多结构化的特点，需要企业员工利用大数据融合实时与各种非结构化数据共同进行预测性和规范性分析，现有工业企业所拥有的人才并不具备相关分析和解决问题的能力。尽管国内大学正在努力培养数据科学人才，但是数量毕竟有限，无法满足未来工业物联网的快速发展。

数据安全问题——

随着工业物联网的推广，数以亿计的设备将产生海量的数据，与此同时，数据暴露的可能性也将持续增大，将威胁工业系统的生产和应用过程。数据所有权和安全性问题仍是设备制造商和用户讨论的焦点，也是未来工业物联网推广应用急需解决的问题。

企业发展不均——

对一些中小型工业企业来说，传统的系统集成、定制开发的理念无法应用到中小型企业中，工业物联网建设成本过高，使得大企业的成功模式无法在小企业复制，导致我国工业物联网应用呈现出两极分化的状态。对此，可通过设备租用、建设基于物联网的公用云平台等商业模式创新赋能中小型企业，解决工业物联网应用不均衡的问题。

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互联网小常识：水平子系统导线选型10Mbps 4-5类双绞线，10-100Mbps 5-6类双绞线，100Mbps 6类双绞线。水平子系统布线一般采用走廊金属布线。

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