当前,以5G、大数据中心、人工智能等为代表的新型基础设施建设(新基建)正成为国家战略重点,为工业互联网的深化发展注入了强劲动能。在这一政策背景下,工业互联网不再仅是传统制造业的数字化升级工具,更成为一片亟待开拓的“新蓝海”,其核心驱动力正聚焦于网络信息技术的创新与开发。
新基建政策为工业互联网提供了坚实的底层架构。5G网络的超高速、低时延、广连接特性,使得海量工业设备实时数据采集、高精度远程控制成为可能,为柔性制造、预测性维护等场景提供了网络保障。大数据中心与云计算则为工业数据的汇聚、存储与分析提供了强大算力平台,使得数据这一新型生产要素的价值得以充分释放。人工智能技术则进一步赋予工业互联网智能化决策能力,优化生产流程与资源配置。这些新基建关键技术的融合与协同,共同构成了工业互联网发展的新一代信息基础设施。
在这一基础上,工业互联网开辟新蓝海的关键路径在于网络信息技术的深度开发与融合创新:
其一,是面向工业场景的定制化网络技术开发。通用网络技术难以完全满足工业现场对确定性时延、超高可靠性和安全隔离的严苛要求。因此,开发时间敏感网络(TSN)、工业5G专网、边缘计算网络等成为重点方向。通过软件定义网络(SDN)、网络切片等技术,实现在统一物理网络上为不同优先级、不同安全等级的工业应用提供虚拟专属通道,确保关键业务的数据传输质量。
其二,是“云-边-端”协同计算架构的优化与开发。工业互联网产生海量、异构的实时数据,全部上传至云端处理既不经济也不高效。边缘计算技术的开发至关重要,需要在靠近设备或数据源头的网络边缘侧,部署具备一定算力的智能网关或边缘服务器,实现数据的本地化实时处理、过滤与初步分析,再将高价值数据上传至云端进行深度建模与全局优化。开发高效的边云协同机制、任务卸载策略和资源调度算法,是提升系统整体效率的关键。
其三,是工业互联网平台与工业软件(工业APP)的生态化开发。新基建提供了“路”与“算力”,而平台与软件则是跑在路上的“车”与货物。需要持续开发更开放、更具弹性的工业互联网平台,降低工业知识软件化、模型化的门槛。鼓励开发者基于平台,针对特定行业、特定场景开发专业化、轻量化的工业APP,形成丰富的应用生态,真正将技术能力转化为解决实际生产问题的解决方案。
其四,是工业信息安全技术的体系化开发。工业互联网将物理世界与信息世界深度联通,其安全风险也从网络空间延伸至物理生产系统。必须开发涵盖设备安全、控制安全、网络安全、数据安全和应用安全的纵深防御体系。具体包括开发适用于工业环境的入侵检测与防护技术、工业协议深度解析与安全加固技术、基于零信任的动态访问控制机制,以及利用区块链等技术实现数据可信溯源与防篡改。
其五,是数据价值挖掘与知识自动化技术的开发。工业互联网的终极目标是实现数据驱动的智能决策。这需要开发更先进的工业大数据分析算法、机器学习模型,特别是结合领域知识的机理模型与数据模型的融合建模技术。通过开发知识图谱、数字孪生等技术,将工业经验、工艺参数、设备模型数字化,并实现知识的自动积累、复用与演进,从而支撑自感知、自决策、自执行的智能化生产。
在新基建政策的持续推动下,工业互联网的发展蓝海将愈发广阔。网络信息技术的开发重点,必将从单点突破转向体系化融合创新,从技术驱动转向与工业知识深度融合的价值创造。通过构建更智能、更可靠、更安全的工业网络新体系,工业互联网将有力推动我国制造业向高端化、智能化、绿色化转型升级,为经济高质量发展打造强大引擎。