中国信通院刘阳:数据驱动下的工业互联网创新发展

来源:中国信通院 作者:中国信通院
2021-05-28

近日,由中国通信学会、中国信息通信研究院(以下简称“中国信通院”)、中国工信出版传媒集团联合主办的“5G+工业互联网产业会议”于2021世界电信和信息社会日大会期间在郑州成功举办。中国信通院工业互联网与物联网研究所副总工程师刘阳作《数据驱动下的工业互联网创新发展》的主题报告。



中国信通院工业互联网与物联网研究所副总工程师 刘阳


工业互联网作为制造业数字化转型的重要途径和方法论,正在成为促进数字经济发展的新动能。自2017年国务院发布《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,2018年工业和信息化部就制定了首个工业互联网发展三年行动计划。经过三年时间,工业互联网网络基础、平台中枢、数据体系、安全保障的作用已经进一步显现。2021年工业和信息化部印发《工业互联网创新行动计划(2021-2023)》,提出工业互联网将从过去的起步期逐步迈入新的快速成长阶段。


刘阳表示,传统制造业要借助工业互联网实现数字化转型,需要通过数字技术、数据驱动才能打破技术、空间、组织上面临的壁垒,最终形成自由组织、能够灵活调配资源的工业互联网,以支撑第四次工业革命。但是在数据驱动过程中,单一企业在挖掘数据价值方面能力是有限的,只有将可交互性的数据流动起来,才能真正驱动数字空间与物理世界形成融合性的智能化决策闭环,从而推动企业数字化转型,真正驱动工业互联网创造价值。


为此,刘阳提出三方面发展需求,即建设统一和方便的网络入口;保证网络基础设施既是基础共性的,同时也能在不同的地区、行业形成互联互通;确保网络基础设施所提供的服务是高效和可信的。


基于这三个建设需求,刘阳提出工业互联网需要逐步构建“面向数据的新型基础设施”。


标识解析,建立统一服务入口的前提

据刘阳介绍,为了建设统一和方便的入口,中国信通院提出并设计了我国工业互联网标识解析体系的系统架构。所谓标识,就是对机器、产品以及它所关联的数据赋予唯一编码;解析,就是通过标识查询网络地址和数据的过程。


随着技术体系的演进,从消费互联网到工业互联网,标识解析需求越来越复杂。“工业互联网标识类型越来越多,关联的数据结构也越来越复杂,特别是数据来源,从产品原材料的提供者到制造商,到物流运输,再到终端消费,以及售后服务,都会涉及到相关的机器产品所关联的数据,产业链条上的供应商提出各自不同的标识编码技术方案。为此,中国信通院提出并推动建设统一管理、互联互通、安全可控的工业互联网标识解析体系节点服务网络。”刘阳强调。


刘阳就工业互联网标识解析体系的建设情况做了详细介绍,目前工业互联网标识解析体系的技术架构已初步形成,正在不断完善和细化技术标准规范。通过在北京、上海、广州、武汉、重庆五个地方建设工业互联网标识解析国家顶级节点,向上对接不同的国际根节点,向下依托大型工业龙头企业以及第三方平台企业等已建设了126个面向行业或跨行业的二级节点。整个体系已经覆盖了22个省级行政区,标识应用包含28个行业,为超过184亿的机器、产品或者数据赋予了唯一标识,为超过13000家的企业提供了一套唯一标识和数据查询的基础设施作用和服务体系。


数字对象,工业数据的流动和交互的关键

刘阳提到,由于不在同一个知识体系内,不同制造业企业之间很难了解其他领域内部的专业术语,这是对于交互数据内容和意义理解的问题。目前通过数字对象的技术,实现对于工业互联网中异构的数据进行管理和交互的技术理念。


刘阳表示,我国在工业互联网标识解析体系的基础上,对于可以识别的数据,设计了数字对象模型、接口、协议等的技术体系。


他重点介绍了我国可识别数字对象模型的三个组成环节:“首先,运用标识编码,实现物理资源到数字资源的映射,并对编码数据进行标准和规范,确保在统一的结构化体系下,在不同行业开展相关技术标准的制定工作。其次,在解析查询过程中,从标识到网络空间中的地址解析过程进行数据模型化的规范。最后,通过工业互联网产业联盟组织制造业企业以及信息化企业就工业互联网中的产品以及机器的数据模型,探索可以规范化统一设计的对象数据的模型工作。”


链网协同,构建分布式信任管理和传递的基础

随着第四次工业革命的到来,更多的数据将在不同地区、企业、人之间流通和交互。“但是,不在同一个价值体系内,企业大规模数据流通和交互面临信任问题,而这种新一代信任体系的建立应当是分布的。”刘阳强调。


互联网体系架构设计最初是缺少对安全(信任)的考虑,这意味着在核心网、骨干网、接入网,甚至终端侧等网络中的不同位置都需要不断弥补信任缺失的技术。


刘阳提到,区块链技术把过去互联网中网页连接起来的技术理念变成了把信任、数据的区块连接起来,通过智能合约构建了一套信用的机器,通过机器保证信任。


为此,在工业和信息化部的支持下,中国信通院牵头建设了“星火·链网”国家级区块链与工业互联网新型融合基础设施,也是在工业互联网标识解析国家顶级节点和二级节点上通过区块链技术不断增强分布式信任服务能力。“星火·链网”具备开放的建设策略以及治理模式,在工业互联网提出的全要素、全产业链、全价值链互联基础上,将基于分布式标识技术完成资产的数字对象刻画,对于实现区块链与“物理经济体”的融合,加速培育数字经济的新生态体系具有重要意义。