如果說2018年是工業互聯網發展的元年，2019年則是5G商用元年。當5G與工業互聯網相遇，碰撞后會有怎樣的能量爆發，本文從工業互聯網概念；國內主要工業互聯網平臺列舉；國際主要工業互聯網平臺之西門子——MindSphere；5G賦能工業互聯網面對的挑戰；四個方面進行闡述。

工業互聯網概念

2012年工業互聯網的概念正式提出，使大量設備相連有了真實落地的意義，大數據分析、云計算開始真正在工業領域創造價值。

我們先來看一下工業互聯網的兩版官方定義：

1、工業互聯網是鏈接工業全系統、全產業鏈、全價值鏈，支撐工業智能化發展的關鍵基礎設施，是新一代信息技術與制造業深度融合所形成的新興業態和應用模式，是互聯網從消費領域向生產領域、從虛擬經濟向實體經濟拓展的核心載體。

2、工業互聯網是開放、全球化的網絡，通過將人、數據、智能資產和設備連接起來，并結合軟件和大數據分析等技術，達到提高生產力和工作效率、降低成本、減少資源使用的目標。

我的理解：通俗而言，工業互聯網是將互聯網與工業系統連接融合。

網絡、平臺、安全三要素實時高效互聯互通，將先進計算、感應技術、智能分析技術應用于工廠的內網、外網，是新興產業與新興工業經濟發展的新方向。

工業互聯網參考架構——來源：工業互聯網聯盟

國內主要工業互聯網平臺

從2018年初到2019年中，工業和信息化部發布了《工業互聯網發展行動計劃(2018-2020年)》三年行動計劃；先后成立了工業互聯網戰略專家委員會、中國工業互聯網研究院；有4類72個項目入選試點示范項目；國內已有50多家工業互聯網平臺在深度發展，例如：COSMOPlat平臺（海爾）、INDICS+CMSS（航天云網）、FusionPlant（華為云）、ET工業大腦平臺（阿里云）、根云（樹根互聯）、浪潮云工業互聯網平臺（浪潮集團）、天翼云工業互聯網平臺（中國電信）、木星工業互聯網平臺（騰訊云）、漢云工業互聯網平臺（徐工）等。

國際主要工業互聯網平臺之西門子——MindSphere

2016年4月：MindSphere在漢諾威工業博覽會上西門子正式發布，其是基于云的開放式物聯網操作系統；2017年6月：在西門子亞太首個數字化體驗中心落成；2018年7月9日：西門子和阿里巴巴旗下的云計算公司阿里云在柏林簽署備忘錄，攜手共同推進中國工業互聯網的發展。

2019年4月，漢諾威工業博覽會上，西門子宣布西門子基于云的開放式物聯網操作系統——MindSphere牽手阿里云，正式進入中國。

西門子——MindSphere一路走來，從在國外MindSphere西門子工業云僅通過 AWS（Amazon Web Services）和微軟的 Azure云平臺上完成部署，為歐美國家提供服務，到MindSphere 搭建在阿里云的服務器上，標志著西門子的數字化業務已進入中國，將共同參與構建起中國工業互聯網新生態的發展。

MindSphere是云計算技術在工業領域的應用，屬于平臺即服務PaaS。其縱向向下連接多種現場設備，向上提供可適性的應用程序MindApp。MindSphere也是一個開放的物聯網生態系統。在工業領域，可通過其進行設備預警大數據維護、能源數據管理以及工廠資源優化等數字化服務。

西門子——MindSphere開放式物聯網操作系統

5G應用對工業互聯網發展的挑戰

1、5G的發展歷程

從1979——2019年，從1G——5G，40年的發展歷程，實現了5G可達百兆下載速度、10 G帶寬、100萬／平方公里的連接量、1-0.5ms 的時延，即：高數據傳輸速率、高帶寬、超短延遲、能夠實現海量數據的互聯。工業5G的這些特點，將為生產、物流、維護所需的無線網絡打開大門，雖然我們可以看到其是工業互聯網蓬勃發展不可或缺的關鍵技術，但工業領域是標準先行，R16標準版本要到2020年第二季度才會正式發布，如何跨越跨界融合的專業性壁壘、IT、OT和CT融合的技術壁壘、行業與行業之間的產業壁壘，是工業互聯網發展帶給5G的真正挑戰與考驗。西門子從規范制訂開始，依托2018年成立的互聯工業聯盟，R16標準推出后，將會推出基于工業5G整體解決方案的實驗項目和平臺。

2、5G在工業領域應用的挑戰

2019年6月6日，工業和信息化部向中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電發放了5G商用牌照，工業互聯網因其行業革新驅動力大，成為5G服務發展的重點行業。但5G只有與云計算、大數據、邊緣計算、物聯網、人工智能等相結合，才能真正為工業企業服務，提升復合的端到端的能力。牌照雖然得到了頒發，卻依然處在起步階段，預計真正的商業運營要明年R16標準版本發布后開展。

工業的復雜環境，例如無線干擾和電池兼容性等問題，對5G在工業互聯網的應用與傳統消費領域的應用要求差異很大。5G在工業上的應用，是增量的應用，還是在替代既有的應用？幾百種的工業協議與5G如何結合，協議如何適配？工業的標識問題，工業互聯網的安全問題等，決定了工業互聯網的復雜性。

挑戰一：實現無線網絡冗余

我們知道，在化工等行業，重要工藝段的控制系統，均會采用雙機熱備冗余，主機故障，備機無縫切換，從而保證生產的安全有序進行。如何用無線的網絡實現冗余，實現一主一備，并且能夠避免供應故障，提高網絡傳輸的可靠性，是5G與工業互聯網相遇的挑戰之一。

挑戰二：保證網絡高效安全

控制系統必須向用戶確保控制的安全性。網絡系統也必須向用戶承諾網絡的安全性。關聯到安全生產，制造業一般會采用局域網或私有云。如果用公有云，就要求數據采集精準，參數傳輸可靠，保證工業數據加密傳輸，適應工業現場多種基礎物理場景。擁抱5G就要保護數據的安全性，提高電池兼容性，保證設備在高頻干擾的情況下運行，最大化保證網絡系統安全。這是5G與工業互聯網相遇的挑戰之二。

挑戰三：IT、OT、CT，3T融合

無論離散制造業還是流程制造業，擁抱5G必然離不開運營商的網絡系統，并要保證設備低功耗運行。工廠設備正常的壽命為10-20年，工業設備更換頻次最高是一年，如何將芯片的算力、工業軟件應用到千變萬化的工業物理場景中，將網絡、設備、計算機和人，有效集成，進行數據分析，充分發揮IT、OT、CT方面的能力，還在探索中。