关于工业互联网的认识与思考东北大学东北大学2016.10.241PPT课件内容n工业互联网的由来工业互联网的由来n工业互联网参考架构和层次结构工业互联网参考架构和层次结构n工业互联网关键技术工业互联网关键技术n挑战与对策挑战与对策2PPT课件n工业工业互联网互联网的由来的由来3PPT课件n世界现代化与科技革命的关系世界现代化与科技革命的关系18182121世纪，世界的现代化过程世纪，世界的现代化过程两个阶段两个阶段第第一一次次现现代代化化是是从从农农业业经经济济和和农农业业社社会会向向工工业业经经济济和和工工业业社社会会的转变的转变第第二二次次现现代代化化是是从从工工业业经经济济和和工工业业社社会会向向知知识识经经济济和和知知识识社社会会的转变的转变六次浪潮六次浪潮 机械化、电气化、自动化、信息化、仿生化和体验化机械化、电气化、自动化、信息化、仿生化和体验化18182020世世纪纪的的科科技技重重点点是是认认识识自自然然、改改造造自自然然和和满满足足人人类类基基本本需需求求，2121世世纪纪的的科科技技重重点点是是认认识识人人类类自自己己、改改变变自自身身以及适应宇宙环境和宇航时代的需要以及适应宇宙环境和宇航时代的需要工业互联网的由来4PPT课件n工业革命工业革命第第一一次次工工业业革革命命是是1818世世纪纪晚晚期期制制造造业业的的“机机械械化化”所所催催生生的的“工厂制工厂制”，彻底荡涤了家庭作坊式的生产组织方式，彻底荡涤了家庭作坊式的生产组织方式第第二二次次工工业业革革命命是是2020世世纪纪早早期期制制造造业业的的“自自动动化化”所所创创造造的的“福福特特制制”，流流水水生生产产线线使使得得“大大规规模模生生产产”成成为为制制造造业业的的主主导导生生产产组组织织方方式式，产产品品的的同同质质化化程程度度和和产产量量实实现现 “双高双高”人人类类正正在在迎迎接接的的第第三三次次工工业业革革命命是是制制造造业业的的“数数字字化化”，以以此此为为基基础础的的“大大规规模模定定制制”可可能能成成为为未未来来的的主主流流生生产产 方式方式，发达国家发达国家都在推行都在推行“再工业化再工业化”工业互联网的由来5PPT课件n工业革命工业革命第一次工业革命是机械取代人力第一次工业革命是机械取代人力第二次工业革命是大批量取代单件流第二次工业革命是大批量取代单件流第三次工业革命是自动取代手动第三次工业革命是自动取代手动第第四四次次工工业业革革命命将将由由自自动动化化升升级级为为智智能能化化工业互联网的由来6PPT课件n德国工业德国工业4.04.0德德国国政政府府在在20132013年年4 4月月的的汉汉诺诺威威工工业业博博览览会会上上正正式式推推出出，目目的的是是为为了了提提高高德德国国工工业业的的竞竞争争力力，在在 新一轮工业革命中占据先机新一轮工业革命中占据先机建设一个网络：信息物理系统网络建设一个网络：信息物理系统网络研究两大主题：智能研究两大主题：智能制造制造+ +智能工厂智能工厂实现三项集成实现三项集成企业内部所有生产、运营环节信息的纵向集成企业内部所有生产、运营环节信息的纵向集成企业之间通过价值链以及网络实现资源的横向集成企业之间通过价值链以及网络实现资源的横向集成围绕产品全生命周期的价值链的端到端集成围绕产品全生命周期的价值链的端到端集成工业互联网的由来7PPT课件n德国工业德国工业4.04.0从互联开始从互联开始所所有有的的设设备备、生生产产线线、工工厂厂、供供应应商商、产产品品和和客客户户实实现现万万物物互互联联 (Internet (Internet of of EverythingEverything，IoE)IoE)推动推动生产方式大变身生产方式大变身物物联联网网和和务务联联网网渗渗透透到到工工业业的的各各个个环环节节，大大规规模模定定制制、服服务务型型制制造造、创新驱动创新驱动成为主流成为主流工业互联网的由来8PPT课件n德国工业德国工业4.04.0工厂里并非空无一人工厂里并非空无一人人人的的体力劳动减少，工作内容集中于创新与决策领域体力劳动减少，工作内容集中于创新与决策领域机机器器和和人人的的分分工工更更新新人人行行使使创创新新与与决决策策的的权权力力，牢牢牢牢把把握握对对机器的指挥权，机器则主要负责自我调节和完善机器的指挥权，机器则主要负责自我调节和完善灰领取代蓝领灰领取代蓝领传传统统蓝蓝领领的的工工作作不不再再重重要要，员员工工的的职职责责将将从从简简单单的的操操作作、执执行行层层面面转转为为更更加加复复杂杂而而重重要要的的控控制制和和规规划划等等层层面面。除除了了编编程程，灰灰领领还还要能解读复杂数据，与管理人员组成团队，协同工作要能解读复杂数据，与管理人员组成团队，协同工作经理和工人的界线趋于模糊经理和工人的界线趋于模糊工业互联网的由来9PPT课件n工业互联网工业互联网美美国国通通用用电电气气公公司司倡倡导导，强强调调通通过过智智能能机机器器间间的的连连接接并并最最终终将将人机连接，结合软件和大人机连接，结合软件和大数据分析数据分析，来重构全球，来重构全球工业工业智能和互联智能和互联产品、机器、资源和人有机结合产品、机器、资源和人有机结合工业互联网的由来机机器器间间互互相相通通信信，机机器器设设备备更更加加智智能能，人人类类世世界界、数数字字世世界界与与机机器器世世界界融融合合并并存存， 复复杂杂的的物物理理机机械械、网网络络传传感感器器以以及及软软件件系系统统集集成成，从从而而提高生产与经营效率提高生产与经营效率10PPT课件n工业互联网工业互联网通用电气算通用电气算过过一一笔笔账，账，1 1原则原则假假设设将将燃燃气气发发电电厂厂的的效效率率提提高高1 1，就就可可以以为为全全球球节省节省660660亿美元的亿美元的燃油燃油高高能能耗耗行行业业消消耗耗了了大大约约50%50%的的工工业业能能源源，通通过过流流程程集集成成、生生命命周周期期优优化化以以及及电电机机等等设设备备的的高高效效利利用用和维护，工业互联网可能将其能耗降低和维护，工业互联网可能将其能耗降低15%15%到到20%20%通通用用电电气气预预测测，20302030年年工工业业互互联联网网将将为为全全球球带带来来1515万亿美元的万亿美元的GDPGDP工业互联网的由来11PPT课件n中国制造中国制造20252025我我们们已已经经有有了了载载人人航航天天、歼歼20/20/歼歼3131战战机机、航航空空母母舰舰，却却不不能生产让老百姓满意的马桶盖能生产让老百姓满意的马桶盖我我们们用用着着进进口口的的装装备备，雇雇请请外外国国技技术术专专家家和和管管理理者者，按按照照国国外外的的标标准准生生产产产产品品，贴贴上上跨跨国国公公司司的的标标签签，直直接接运运到到国国外外。随随着着土土地地、劳劳动动力力、资资源源、环环境境等等要要素素成成本本的的迅迅速速 提高，这种发展方式已经走到尽头提高，这种发展方式已经走到尽头中国制造面临两面夹击中国制造面临两面夹击发达国家的技术优势发达国家的技术优势发展中国家的成本优势发展中国家的成本优势工业互联网的由来12PPT课件n中国制造中国制造20252025一条主线一条主线体体现现信信息息技技术术与与制制造造技技术术深深度度融融合合的的数数字字化化、网网络络化化、 智能化制造智能化制造四个转变四个转变工业互联网的由来由要素驱动向创新驱动转变由要素驱动向创新驱动转变由由低低成成本本竞竞争争优优势势向向质质量量效效益益 竞争优势转变竞争优势转变由由资资源源消消耗耗大大、污污染染物物排排放放多多的的粗放制造向绿色制造转变粗放制造向绿色制造转变由生产型制造向服务型制造转变由生产型制造向服务型制造转变13PPT课件n从从世世界界科科技技和和产产业业发发展展的的历历程程看看，每每次次工工业业革命都是由科技革命引发并推动的革命都是由科技革命引发并推动的n信信息息科科技技在在推推动动全全球球新新一一轮轮科科技技革革命命的的同同时时，也正在推动新一轮工业革命也正在推动新一轮工业革命n发发达达国国家家都都在在积积极极布布局局新新兴兴战战略略产产业业，争争抢抢新新一轮一轮工工业革命的制高点业革命的制高点n当当前前工工业业生生产产系系统统越越来来越越复复杂杂，集集成成度度越越来来越越高高，网网络络连连接接越越来来越越广广，互互联联网网与与工工业业融融合已经合已经成为必然成为必然工业互联网的由来14PPT课件n我们的思考我们的思考通通用用电电气气主主要要是是从从工工业业发发展展战战略略和和生生产产方方式式革革命命的的角角度度出出发发提提出出的的工工业业互互联联网网，称之为广义的工业互联网称之为广义的工业互联网我我们们从从互互联联网网研研发发与与应应用用的的角角度度思思考考，工工业业互互联联网网是是互互联联网网从从信信息息消消费费领领域域走走向向工工业业生生产产领领域域的的必必然然产产物物，是是指指满满足足工工业业领领域域需需求求的的互互联联网网，称称之之为为狭狭义义的的工工业业互互联联网网工业互联网的由来15PPT课件n工业工业互联网互联网参考架构和层次结构参考架构和层次结构16PPT课件工业互联网参考架构n工业互联网通过传输网络实现工业管理网络、控制网络、传工业互联网通过传输网络实现工业管理网络、控制网络、传感网络与互联网络感网络与互联网络等等的融合，将工业基础设施、工业信息化的融合，将工业基础设施、工业信息化系统、数据分析决策系统和行业工作者等融为一个整体系统系统、数据分析决策系统和行业工作者等融为一个整体系统17PPT课件Control AgentControl AgentControl AgentIntelligent ProcessingIndustrialCloudDataPlatformService Requirement Decision OptimizationDecisionlayerSensinglayerData SensingDataTransmissionRoutingStrategyState PerceptionLearningReasoningResource Scheduling UserlayerSupplierCustomerDesignerManagerOperatorPDMKnowledgeIntelligent ProcessingData SensingNetworklayerKnowledgeManagementIntegrated Security工业互联网层次结构18PPT课件Control AgentControl AgentControl AgentIntelligent ProcessingSensinglayerData SensingDataTransmissionRoutingStrategyState PerceptionLearningReasoningIntelligent ProcessingData SensingNetworklayern感知层从工业物联网中获取网络状态信息和生产相关感知层从工业物联网中获取网络状态信息和生产相关信息，提供给上层供分析决策，信息，提供给上层供分析决策，同时同时执行来自上层的执行来自上层的命令命令，实现对工业生产和网络的管控实现对工业生产和网络的管控n网络层从感知层获取状态信息，根据用户需求进行路网络层从感知层获取状态信息，根据用户需求进行路由决策，实现信息流的由决策，实现信息流的实时实时高效可靠传输，通过学习高效可靠传输，通过学习和推理机制和推理机制，进行网络性能优化进行网络性能优化工业互联网层次结构19PPT课件n工业云通过虚拟化技术实现对工业环境中计算资源工业云通过虚拟化技术实现对工业环境中计算资源和存储资源等的动态管理和调配，提供平台、知识和存储资源等的动态管理和调配，提供平台、知识和数据等和数据等服务，实现生产、管理服务，实现生产、管理以及价值链相关以及价值链相关业务的动态调度、匹配和组合业务的动态调度、匹配和组合n决策层依据下层提供的信息和上层用户的需求进行决策层依据下层提供的信息和上层用户的需求进行智能决策，实现满足工业生产需求的自动控制智能决策，实现满足工业生产需求的自动控制工业互联网层次结构IndustrialCloudDataPlatformService Requirement Decision OptimizationDecisionlayerResource Scheduling KnowledgeKnowledgeManagement20PPT课件n服务层服务层供应链管理（供应链管理（Supply Chain ManagementSupply Chain Management，SCMSCM）客户关系管理（客户关系管理（Customer Relationship ManagementCustomer Relationship Management，CRMCRM）产品数据管理（产品数据管理（Product Data ManagementProduct Data Management，PDMPDM）企业资源计划（企业资源计划（Enterprise Resource PlanningEnterprise Resource Planning，ERPERP）制造执行系统（制造执行系统（Manufacturing Execution SystemManufacturing Execution System，MESMES）分布式控制系统（分布式控制系统（Distributed Control SystemDistributed Control System，DCSDCS）支持用户对工业互联网的访问支持用户对工业互联网的访问工业互联网层次结构ServicelayerSCMCRMERPMESDCSPDM21PPT课件n用户层包括用户层包括设计、管理和操作人员、供应商设计、管理和操作人员、供应商和客户等和客户等n安全机制贯穿工业互联网的所有层面，采用安全机制贯穿工业互联网的所有层面，采用信息物理一体化安全技术，面向网络整体进信息物理一体化安全技术，面向网络整体进行全方位安全风险监测，完成全域实时动态行全方位安全风险监测，完成全域实时动态安全态势感知，安全态势感知，实现设备、区域、边界、实现设备、区域、边界、交换交换等的联动防卫等的联动防卫工业互联网层次结构UserlayerSupplierCustomerDesignerManagerOperator22PPT课件n工业工业互联网互联网关键技术关键技术23PPT课件n工业无线网络工业无线网络n工业以太网工业以太网n工业主干网工业主干网n工业数据感知工业数据感知与融合与融合n工业工业数据存储数据存储与与管理管理n工业数据工业数据解析解析n工业互联网安全工业互联网安全工业互联网关键技术24PPT课件工业互联网关键技术n工业无线网络工业无线网络工工业业无无线线网网络络位位于于工工业业互互联联网网底底层层，主主要要用用于于获获取取并并传传输输工工业业生生产与管理相关的数据产与管理相关的数据，是知识产生、传播、获取、分析的基础，是知识产生、传播、获取、分析的基础目目前前工工业业无无线线网网络络技技术术大大多多是是对对无无线线传传感感器器网网络络技技术术在在工工业业领领域域的拓展和演进的拓展和演进工业物联网工业物联网（Industrial Internet of Things, Industrial Internet of Things, IIoTIIoT）25PPT课件工业互联网关键技术n工业以太网工业以太网将以太网技术应用到工业网络中将以太网技术应用到工业网络中由由于于传传统统以以太太网网的的通通信信机机制制无无法法保保证证实实时时性性，因因此此针针对对其其应应用用于于工工业业领领域域的的不不足足，需需要要工工业业以以太太网网提提供供相相应应的的补补偿偿机制机制工业以太网可以提供灵活的响应式系统，满足工业领域对工业以太网可以提供灵活的响应式系统，满足工业领域对实时性的需求，可用于控制数据和生产数据的传输，支持实时性的需求，可用于控制数据和生产数据的传输，支持设备级的互联、协作和集成设备级的互联、协作和集成26PPT课件工业互联网关键技术n工业主干网工业主干网保保证证低低延延迟迟、稳稳定定连连接接和和高高速速传传输输等等是是工工业业互互联联网网应用对主干网的关键需求应用对主干网的关键需求需需要要实实现现支支持持企企业业纵纵向向、横横向向和和端端到到端端集集成成的的，以以服服务务为为基基础础的的，实实时时、可可靠靠、低低延延时时和和低低功功耗耗的数据传输的数据传输27PPT课件工业互联网关键技术n工业主干网工业主干网网网络络需需要要依依据据实实时时获获取取的的状状态态信信息息，自自适适应应地地执执行行路路由由和和调调度度策策略略，按按需需高高效效实实时时分分配配网网络络资资源源，为为业业务务动动态态建建立立合合适适的的传传输输路路径径，保保障障全全网网范范围围内数据的高性能端到端传输内数据的高性能端到端传输需需要要研研究究面面向向实实时时性性保保障障的的自自适适应应路路由由技技术术、基基于于网网络络行行为为认认知知的的路路由由策策略略控控制制技技术术、基基于于认认知知决决策策的的传传输输调调度度策策略略以以及及基基于于动动态态速速率率调调节节的的高效绿色传输策略等高效绿色传输策略等28PPT课件工业互联网关键技术n工业数据感知与融合工业数据感知与融合工工业业数数据据感感知知与与融融合合技技术术为为工工业业互互联联网网应应用用提提供供信信息息来来源源，主主要要涉涉及及传传感感器器技技术术、自自动动识识别别技技术术和和数数据据聚聚集集技技术术等等，是实现工业互联网应用的基础是实现工业互联网应用的基础智能机器需要进行数据采集、通信和协同信息处理智能机器需要进行数据采集、通信和协同信息处理智智能能机机器器通通常常装装备备传传感感器器和和RFIDRFID标标签签，可可以以监监控控机机器器的的操操作作，感感知知机机器器温温度度、压压力力和和震震动动等等状状态态信信息息以以及及工工业业环境信息，并对感知结果做出反馈，以实现智能控制环境信息，并对感知结果做出反馈，以实现智能控制29PPT课件工业互联网关键技术n工业数据感知与融合工业数据感知与融合工业互联网应用通常并不需要使用机器设备感知的工业互联网应用通常并不需要使用机器设备感知的所有所有原始原始数据，同时将所有采集到的数据都传输到数据，同时将所有采集到的数据都传输到控制中心不仅会给网络带来沉重的负担，而且通常控制中心不仅会给网络带来沉重的负担，而且通常也不必要，因此需要研究高效的数据聚集与融合等也不必要，因此需要研究高效的数据聚集与融合等网内数据处理技术网内数据处理技术30PPT课件工业互联网关键技术n工业数据存储与管理工业数据存储与管理数数据据是是企企业业生生产产与与经经营营的的宝宝贵贵资资产产，需需要要进进行行本本地地与与远远程程的的分分布布式式存存储储，基基于于虚虚拟拟化化技技术术，构构建建工工业业云云，依依据据约约定定的的服服务务等等级级协协议议向向应应用用提供服务提供服务工业云资源分配既要满足业务需求，又要有利于最大化云资源利用率工业云资源分配既要满足业务需求，又要有利于最大化云资源利用率工工业业环环境境中中海海量量的的数数据据在在类类型型、结结构构、语语义义、组组织织、粒粒度度和和可可访访问问性性等等方方面面高高度度异异构构，需需要要提提供供能能够够反反映映结结构构、层层次次和和多多样样性性等等的的数数据据表表示方法，开发支持跨数据集互操作的集成技术示方法，开发支持跨数据集互操作的集成技术31PPT课件工业互联网关键技术n工业数据存储与管理工业数据存储与管理由由于于原原始始数数据据集集存存在在大大量量冗冗余余，需需要要开开发发不不损损毁毁数数据据价价值值的的冗冗余余缩缩减减和和数数据据压压缩缩技技术术，以以降降低低 实实时时产生的工业大数据对存储和传输的压力产生的工业大数据对存储和传输的压力由由于于数数据据价价值值与与数数据据新新鲜鲜度度密密切切相相关关，因因此此需需要要开开发发数数据据生生存存周周期期管管理理技技术术并并且且提提供供相相应应的的管管理理工具工具32PPT课件工业互联网关键技术n工业数据解析工业数据解析数数据据解解析析是是实实现现工工业业互互联联网网智智能能化化的的支支撑撑技技术术，需需要要高高效效实实时时地地分分析析和和处处理理工工业业生生产产过过程程产产生生的的海海量量数数据据、特特别别是是其其中中的的半半结结构构乃乃至至非非结结构构化化数数据据，以以便便对对生生产产过过程程做做出出 及及时的反馈和必要的调控时的反馈和必要的调控需需要要开开发发高高效效的的分分布布与与集集中中相相结结合合的的数数据据解解析析技技术术，以以便便在在应应用用可可接接受受的的时时限限内内给给出出正正确确的的反反馈馈和和处处理理，促促进进企企业业从从 工业大数据中获取最大收益工业大数据中获取最大收益33PPT课件工业互联网关键技术n工业数据解析工业数据解析人工智能和机器学习等是工业数据解析的重要技人工智能和机器学习等是工业数据解析的重要技术基础，需要将行业特定的领域知识和专家经验术基础，需要将行业特定的领域知识和专家经验等与数据分析和处理技术相结合，充分利用历史等与数据分析和处理技术相结合，充分利用历史数据、即时数据和经验知识等，正确地解析工业数据、即时数据和经验知识等，正确地解析工业数据，科学地做出预测与决策数据，科学地做出预测与决策34PPT课件工业互联网关键技术n工业互联网安全工业互联网安全在工业互联网中，智能的人机物互联，企业的生产经营在工业互联网中，智能的人机物互联，企业的生产经营数据以及个人信息等都可以被自动收集，导致针对工业数据以及个人信息等都可以被自动收集，导致针对工业互联网各种实体的攻击途径与方法会明显增多互联网各种实体的攻击途径与方法会明显增多同现有互联网相比，工业互联网安全和隐私保护面临的同现有互联网相比，工业互联网安全和隐私保护面临的形势更加严峻，出现的网络与安全事件不仅可能导致信形势更加严峻，出现的网络与安全事件不仅可能导致信息毁坏、声誉败坏和经济损失等恶果，而且可能导致机息毁坏、声誉败坏和经济损失等恶果，而且可能导致机毁人亡等恶性事故甚至灾难毁人亡等恶性事故甚至灾难35PPT课件n工业互联网安全工业互联网安全需要在现有基础上，开发适合工业互联网需要的需要在现有基础上，开发适合工业互联网需要的安全保护技术安全保护技术 安全可信的采集技术安全可信的采集技术安全可信的数据清洗技术安全可信的数据清洗技术安全可信的传输技术安全可信的传输技术安全可信的存储技术安全可信的存储技术安全可信的访问控制技术安全可信的访问控制技术安全可信的处理技术安全可信的处理技术（包括数据加工、更新、删减等包括数据加工、更新、删减等）安全可信的隐私保护技术安全可信的隐私保护技术安全可信的信任和声誉管理技术安全可信的信任和声誉管理技术工业互联网关键技术36PPT课件n工业互联网安全工业互联网安全需需要要在在现现有有基基础础上上，开开发发适适合合工工业业互互联联网网需需要要的的安全保护技术安全保护技术安全可信的入侵检测技术安全可信的入侵检测技术安全可信的被攻转移与反制技术安全可信的被攻转移与反制技术安全可信的容侵与灾备技术安全可信的容侵与灾备技术安全可信的风险评估与安全等级设定技术安全可信的风险评估与安全等级设定技术安全可信的人机物保护与监控技术安全可信的人机物保护与监控技术更更为为重重要要的的是是，要要立立足足经经济济和和社社会会发发展展的的全全局局，从从法法律律、道道德德、文文化化与与技技术术等等一一体体化化角角度度出出发发，建建立立起起工工业业互互联联网网的的安安全全 防防护体系，才能适应互联网从消费走向生产的安全需要护体系，才能适应互联网从消费走向生产的安全需要工业互联网关键技术37PPT课件n挑战与对策挑战与对策38PPT课件挑战与对策n网络的超大规模网络的超大规模体现在网络用户和终端设备数量、网络应用领域与范围、体现在网络用户和终端设备数量、网络应用领域与范围、网络流量与数据以及网络基础设施的超大规模等诸多方网络流量与数据以及网络基础设施的超大规模等诸多方面面，网络运行、控制与管理复杂性急剧提高，网络的网络运行、控制与管理复杂性急剧提高，网络的可伸缩性面临巨大挑战可伸缩性面临巨大挑战工业生产工业生产迈向人机物互联与万物互通的时代，迈向人机物互联与万物互通的时代，必然必然导致导致异构网络和异构终端大量接入互联网，设备异构网络和异构终端大量接入互联网，设备类类型与数量不断增长，型与数量不断增长，用户规模迅速用户规模迅速扩大扩大，迫切要求，迫切要求高效灵活的网络运行、控制与管理高效灵活的网络运行、控制与管理39PPT课件挑战与对策n网络的超大规模网络的超大规模互互联联网网从从信信息息消消费费领领域域走走向向生生产产领领域域，不不仅仅促促进进传传统统产产业业升升级级改改造造，而而且且孕孕育育发发展展新新兴兴产产业业，超超大大规规模模的的应应用用领领域域与与范范围围前前所所未未有有，客客观观上上要要求求互互联联网网提提供供更更加加多多样样化的服务化的服务，以满足不同的应用需求以满足不同的应用需求工工业业生生产产的的高高度度互互联联网网化化必必然然导导致致网网络络流流量量和和网网络络数数据据激增激增，需要网络提供高性能的传输机制，需要网络提供高性能的传输机制上上述述变变化化必必然然要要求求超超大大规规模模的的网网络络基基础础设设施施提提供供支支撑撑，如如何何应应对对由由此此可可能能带带来来的的超超高高成成本本、超超高高能能耗耗和和超超难难管管理理等等问问题题都都是是工工业业互互联联网网环环境境下下网网络络理理论论研研究究与与技技术术开开发的重点与难点发的重点与难点40PPT课件挑战与对策n网络的超级异构网络的超级异构面面向向工工业业领领域域的的网网络络环环境境必必然然是是各各种种网网络络技技术术混混合合组组网网，有有线线与与无无线线、固固定定与与移移动动、陆陆地地与与空空天天等等高高度度融融合合，呈呈现现出出超超级级异异构构的形态的形态对对于于物物理理实实现现技技术术的的异异构构性性，需需要要提提供供对对异异构构信信号号的的自自适适应应检检测测、接接收收、传传输输和和处处理理能能力力，解解决决由由异异构构的的服服务务质质量量、功功率率、速率等导致的适配与转换等问题速率等导致的适配与转换等问题41PPT课件挑战与对策n网络的超级异构网络的超级异构对对于于网网络络协协议议的的异异构构性性，需需要要解解决决异异构构的的网网络络接接口口、数数据据链链路路层层、网网络络层层、传传送送层层甚至应用层间的协议适配与转换等问题甚至应用层间的协议适配与转换等问题对对于于网网络络覆覆盖盖和和用用户户业业务务的的异异构构性性，需需要要提提供供在在不不同同网网络络和和不不同同业业务务之之间间无无缝缝切切换换的能力的能力42PPT课件挑战与对策n网络的超级异构网络的超级异构为为了了实实现现异异构构网网络络间间的的融融合合与与协协同同，需需要要统统一一的的互互操操作作模模型型或或体体系系结结构构作作为为指指导导，基基于于虚虚拟拟化化技技术术，实实现现异异构构网网络络资资源源的的统统一一优优化化管管控控与与调调配配，以以保保证证覆覆盖盖范范围围、传传输输速速率率和和承承载载业业务务等等各各异异的的不不同同网网络络间间的的互互联联、互互通通、互互容容、互互补补，适适应应工工业业互互联联网网环环境境下下既既有有和和新新兴兴的的业业务和应用的实际需要务和应用的实际需要43PPT课件挑战与对策n网络的超高性能网络的超高性能很多行业应用会对网络性能提出超高要求很多行业应用会对网络性能提出超高要求在医疗行业，患者影像数据传输通常对网络的在医疗行业，患者影像数据传输通常对网络的带宽、延迟和可靠性均非常敏感带宽、延迟和可靠性均非常敏感在流程工业，很多企业现场条件非常恶劣，不在流程工业，很多企业现场条件非常恶劣，不仅常常存在高强的电磁干扰和噪声，而且往往仅常常存在高强的电磁干扰和噪声，而且往往处于高温、高湿、高腐蚀等环境，但是应用通处于高温、高湿、高腐蚀等环境，但是应用通常要求数据必须做到常要求数据必须做到实时实时可靠传输可靠传输44PPT课件挑战与对策n网络的超高性能网络的超高性能为为了了保保证证工工业业互互联联网网应应用用所所需需的的超超高高性性能能，不不仅仅需需要要构构建建宽宽带带泛泛在在的的网网络络基基础础设设施施，而而且且需需要要研研究究与与开开发发更更高高性性能能的的网网络络协协议议和和传传输输机机制制等等，要要求求网网络络能能够够根根据据其其状状态态和和用用户户需需求求，选选择择合合适适的的传输路径，按需在线实时组配传输控制机制传输路径，按需在线实时组配传输控制机制45PPT课件n网络的超级安全网络的超级安全网络安全问题在网络安全问题在工业工业互联网环境下变得更加互联网环境下变得更加复杂复杂，安全形势更加严峻，安全形势更加严峻由于行业领域众多且需求各异，工业由于行业领域众多且需求各异，工业互联网互联网环境下的网络形态具备典型的多样性，环境下的网络形态具备典型的多样性，行业行业领域领域实体会以组件、服务或者应用等形式映实体会以组件、服务或者应用等形式映射到互联网中，从而使得射到互联网中，从而使得行业领域行业领域实体的行实体的行为转化为网络行为，实体间关系转换为基于为转化为网络行为，实体间关系转换为基于网络的交互与联系网络的交互与联系挑战与对策46PPT课件n网络的超级安全网络的超级安全不同不同行业行业领域的安全与风险控制需要在领域的安全与风险控制需要在“互互联网联网+X+X”的形态下得以体现的形态下得以体现需要充分利用需要充分利用工业互联网工业互联网环境环境中中更加丰富的更加丰富的用户行为信息，结合行业领域知识，研究与用户行为信息，结合行业领域知识，研究与开发适合开发适合工业互联网工业互联网发展需要的新的安全防发展需要的新的安全防护机制护机制挑战与对策47PPT课件n应用的多样化、个性化与定制化应用的多样化、个性化与定制化传统的通用化的网络应用难以满足不同行传统的通用化的网络应用难以满足不同行业、单位和个人各异的需求，需要以行业业、单位和个人各异的需求，需要以行业垂直、地域垂直、单位垂直和个人垂直等垂直、地域垂直、单位垂直和个人垂直等方式方式，基于富用户行为数据，精准分析用，基于富用户行为数据，精准分析用户需求，结合用户的知识背景和使用情景，户需求，结合用户的知识背景和使用情景，为用户量身制作应用，为用户量身制作应用，实现实现应用的多样化、应用的多样化、个性化和定制化个性化和定制化挑战与对策48PPT课件 工工业业互互联联网网涉涉及及计计算算机机、通通信信、自自动动化化等等诸诸多多领领域域和和学学科科，目目前前还还处处于于起起步步阶阶段段，面面临临诸诸多多难难题题，需需要要跨跨领领域域多多学学科科联联合攻关，才能取得突破合攻关，才能取得突破。 中中国国经经济济发发展展正正处处于于换换挡挡提提质质增增效效的的关关键键时时期期，需需要要抓抓住住工工业业互互联联网网的的发发展展机机遇遇，缩缩小小同同发发达达国国家家的的差差距距，早早日日进进入入工工业强国的行列业强国的行列。49PPT课件谢谢谢谢! !50PPT课件