我國離自主可控的工業互聯網體系還有多遠

張影強

2017年07月13日08:00  來源:光明日報
 
原標題:我國離自主可控的工業互聯網體系還有多遠

 

  【熱點關注】

  編者按:有研究表明,全球95%的工商業同互聯網密切相關,世界經濟正在向數字化轉型。7月5日,習近平主席在柏林同德國總理默克爾舉行會談。會談后,兩國領導人共同見証了智能制造、工業互聯網、數字化等領域多項雙邊合作文件的簽署。與消費互聯網不同,工業互聯網安全關系國家經濟命脈。在世界各國紛紛發展工業互聯網的背景下,我國離自主可控的工業互聯網體系還有多遠?本版特刊發智庫報告,對構建我國自主可控的工業互聯網體系提出對策建議。

  當前,發達國家紛紛布局工業互聯網,依托技術和產業優勢,在我國“跑馬圈地”,給我國工業互聯網發展帶來安全隱患。我國亟須以構建強有力的工業互聯網支撐體系、打造我國自主可控工業互聯網技術體系、培育工業互聯網生態體系、發展自主可控工業互聯網平台等為重要抓手,打造自主可控的工業互聯網體系。

  工業互聯網安全關系國家經濟命脈

  工業互聯網能夠實現機器與機器、機器與人、人與人之間的全面連接交互,正以智能制造為代表引領第四次工業革命,代表互聯網未來發展方向。美、德、日等制造強國為鞏固全球制造業優勢,引領智能制造新時代,依托強大的技術、市場能力,以龍頭企業為牽引,以產業合作為抓手,加緊布局工業互聯網。2014年,思科、美國電話電報公司、通用電氣、IBM和英特爾發起成立美國工業互聯網聯盟,目前已吸引全球260多家企業和單位成為會員,會員遍布全球33個國家。德國依托制造業的優勢,大力推動網絡信息技術與傳統制造技術深度結合,促進智能制造和智能服務發展,把工業互聯網作為實現工業4.0戰略的關鍵基礎﹔2015年,日本由53個日本經濟貿易產業省和日本機械工程師協會發起實施了工業價值鏈計劃,會員超過200多家著名企業。

  一個值得注意的態勢是,國外工業互聯網平台在全球的迅猛發展,已開始波及我國。中國電信、海爾、華為、中國信息通信研究院、中國科學院沈陽自動化研究所等中國企業和機構已經加入全球工業互聯網聯盟。近期,GE與中國電信簽署《合作推動GE的Predix工業互聯網技術在中國市場落地》引發了社會關注,人們擔心外資工業互聯網平台控制我國工業互聯網,進而影響我國的工業安全。

  這並非杞人憂天。近年來,工業互聯網遇到的重大安全事件接連不斷。伊朗布什爾核電站遭遇“震網”病毒襲擊,烏克蘭電力系統遭遇網絡攻擊導致大規模斷電,美國域名系統遭到網絡攻擊導致大量網絡癱瘓。當前我國工業互聯網面臨嚴重威脅,安全危害不可小覷。工業互聯網不同於消費互聯網,工業安全關系國家經濟命脈,要防止工業互聯網被外資控制的局面。

  發展自主可控工業互聯網:機遇與挑戰並存

  我國是制造業大國,構建自主可控的工業互聯網體系產業基礎好。新中國成立以來,尤其是改革開放以來,我國制造業持續快速發展,建成了門類齊全、獨立完整的產業體系。我國已成為制造業第一大國。2013年,我國制造業產出佔世界比重達到20.8%,連續4年保持世界第一大國地位。在500余種主要工業產品中,我國有220多種產量位居世界第一。載人航天、載人深潛、大型飛機、北斗衛星導航、超級計算機、高鐵裝備、百萬千瓦級發電裝備、萬米深海石油鑽探設備等一批重大技術裝備取得突破,形成了若干具有國際競爭力的優勢產業和骨干企業,已成為舉世公認的具有重要影響力的工業大國。工業大國為我國工業互聯網發展提供了堅實的產業基礎,為工業互聯網大規模發展提供了應用場景。

  信息化與工業化融合深入推進,發展自主可控工業互聯網信息化基礎良好。近年來,黨中央和國務院高度重視“兩化”融合工作,通過“十一五”和“十二五”努力,我國兩化融合工作取得了積極進展,全國企業信息化水平得到極大改善。互聯網已廣泛融入研發設計各環節,關鍵產品和裝備智能化步伐加快,2016年我國企業數字化研發工具普及率達到61.8%,數字化生產設備聯網率達到38.2%,關鍵工序數控化率達到33.3%。一批基於新應用、新模式的融合發展新業態加快涌現。我國工業企業信息化已經從單項業務信息技術應用向多業務多技術綜合集成轉變,從內部信息系統集成向跨企業互聯互通轉變,從單一企業信息技術應用向產業鏈上下游協同應用轉變,並正在拓展出工業雲、工業大數據等新型商業模式和產業形態。在工業信息系統大型化、集成化和互聯互通的基礎上,工業生產出現了網絡化、虛擬化和協同化的新特點,融合信息網絡和生產設施的信息物理系統開始形成,發展智能制造和建設自主可控工業互聯網條件趨於成熟。

  我國一批民族工業互聯網企業脫穎而出,有能力實現工業互聯網發展的“彎道超車”。在工業互聯網時代,我國企業與國外企業處於同一起跑線,三一重工、航天科工、海爾等一批大型制造企業已經憑借自己積累的智能制造能力向廣大中小企業輸出解決方案,通過雲的方式為廣大中小企業提供運維服務、智能制造、協同制造、雲制造的底層軟件開發,制造化的改造和工業大數據機械應用等。從2008年開始,三一重工開始打造基於自主研發的物聯網平台,實現對工程機械遠程控制,形成了有完整自主知識產權的物聯網平台。日前,三一重工推出了自己的工業互聯網服務平台項目——樹根互聯,依托深厚的工業積澱,會聚了大批工業大數據科學家團隊,打造了開放的工業互聯網生態系統,為成千上萬的中小企業賦能。截至目前,樹根互聯已接入23萬多台設備,已有5000多個維度、每天2億條、超過40TB的大數據資源,基於這些工業大數據已開展了豐富的應用,為眾多客戶提供精准的大數據分析、預測、運營支持及商業模式創新服務。我國自主可控的工業互聯網平台將為我國工業互聯網發展“彎道超車”提供堅實基礎。

  各行業壁壘嚴重,工業大數據互聯互通困難,工業互聯網安全堪憂。大數據是工業互聯網的核心,目前工業生產各個環節的數據採集還不充分,設備陳舊難以連接,大部分進口設備通信協議不同,“信息孤島”現象嚴重。對於某些行業,其自身信息化程度較高,採用行業私有標准的信息採集終端和應用管理平台,行業封閉性強,與外部網絡的互聯互通性差。而某些行業由於信息保密等原因,不願開放內部資源,也不願採用第三方信息系統,無法納入工業互聯網框架。工業互聯網的網絡設計、工業互聯網統一信息平台、工業大數據服務等方面的能力在整個工業互聯網產業鏈中處於薄弱環節,制約了工業互聯網生態鏈整體發展。當前我國工業互聯網芯片、嵌入式操作系統、嵌入式軟件、總線協議和工控軟件等核心技術仍受制於國外公司,高端市場擁有自主知識產權的技術和產品較少,我國工業互聯網發展存在極大安全隱患。

  多措並舉,發展我國自主可控工業互聯網

  推動信息基礎設施互聯互通,發展工業大數據,構建強有力的工業互聯網支撐體系。制定實施工業互聯網發展戰略,改造提升傳統網絡,構建低時延、高可靠、廣覆蓋的工業互聯網。針對工業互聯網海量連接、安全可靠等新需求,加快5G、軟件定義網絡、網絡功能虛擬化、IPV6、工業以太網等技術創新與應用,不斷提升公眾網絡寬帶接入和傳輸速率。加大力度促進標識解析系統建設,構建支撐跨工廠、跨企業全面信息互聯的關鍵基礎設施。加快工業寬帶網絡優化升級,適度超前部署超長距離、超大容量光傳輸和智能管控設備,重點推進產業集聚區的光纖網、移動通信網和無線局域網改造。大力發展工業雲,鼓勵制造企業使用雲服務,促進制造企業轉型升級。建立制造業大數據創新中心,打造智能制造生態圈,通過智能制造專項和工業轉型升級項目,短期內集中突破核心技術,解決工業軟件的互聯互通問題。支持工業大數據公共服務平台發展,為中小型制造企業提供便捷的工業大數據分析工具和應用方案。

  合力攻克工業互聯網核心技術,打造我國自主可控工業互聯網技術體系。結合國家重大科技專項,加快攻克工業互聯網感知層、網絡層和應用層的關鍵技術。感知層是工業互聯網識別物體、採集信息的終端環節,既包括機器、設備組、生產線等各類生產所需的智能終端信息採集技術,也包括RFID標簽、傳感器、攝像頭、二維條碼、遙測遙感等感知終端信息採集技術。網絡層是工業互聯網進行信息傳輸和處理的中樞環節,包含工業異構異質網絡的融合技術、工業裝備和產品的智能技術、工業大數據的存取和利用技術、工業互聯網體系架構技術等。應用層是工業互聯網支撐行業智慧應用、實現廣泛智能化的平台環節,通過信息處理實現智能決策,提供完整解決方案,主要涉及具有控制屬性的嵌入式控制技術,以及具有交互屬性的各種軟硬件工具平台。加大資金投入,支持有實力的民族企業開發我國自主可控的工業互聯網操作系統和工業雲平台,著力解決我國工業互聯網面臨的核心技術缺乏、網絡安全性差等問題,真正實現工業互聯網平台安全自主可控。

  鼓勵龍頭企業與科研機構加強合作,開展協同攻關和應用示范,打造工業互聯網生態體系。以政府為引導,市場為主體,扶持建立若干個致力於為中國制造業提供智能化服務的工業互聯網平台。鼓勵地方園區、制造企業、信息技術企業、電信運營商等合作,構建面向智能生產線、智能車間、智能工廠的低時延、高可靠的工業互聯網試驗床,研發可落地的工業互聯網技術和產品。在重要的工業行業領域開展應用示范,鼓勵龍頭企業與科研機構加強合作,開展協同攻關和應用示范,探索行業工業互聯網應用新模式,形成一批具有行業特色的工業互聯網。建議國家制定促進工業互聯網發展的優惠政策,尤其是支持中小型制造企業應用工業互聯網,包括企業稅收、政府採購、產品補貼。圍繞“兩化”融合管理體系貫標推廣工業雲應用,支持有條件的企業建設工業私有雲或混合雲,支持建設一批面向中小企業需求的工業雲專業服務平台,引導工業企業在不同環節強化工業互聯網應用。

  從技術、標准到產業政策,發展我國自主可控工業互聯網平台。設立工業互聯網平台發展基金,加強平台核心技術與關鍵共性技術的研究與開發,努力構建我國自主可控的工業互聯網平台架構與技術標准體系,大力提升國際標准制定的話語權地位,搶佔工業互聯網發展先機。建議對外資工業互聯網企業進入中國市場進行嚴格的安全准入審查,嚴格保護中國企業數據安全,防止外資企業控制中國的工業控制系統。將工業大數據安全納入信息安全范疇,完善相關法律法規,建立國內工業大數據應用安全風險評估模型,建立應對數據泄露等安全風險的相關預案,建立工業大數據泄露報警信息發布機制,實時發布相關信息。大力發展我國自主可控的工業互聯網平台,採取多種優惠措施,吸收全球制造業企業加入我國工業互聯網平台。

  (作者:張影強 單位:中國國際經濟交流中心)

(責編:魏艷、趙竹青)

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