基于工业互联网的设备联网研究与应用实践.pdf
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2022-11-29
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基于工业互联网的设备联网研究与应用实践
[摘要] 工业互联网作为国家推进“中国制造 2025”的主要方向，是制造强国和网
络强国的重要支撑。然而，工业互联网作为新兴技术，受限于建设可借鉴经验少、
实践路线和标准规范欠缺等方面因素，国内工业互联网普遍存在建设应用进度缓
慢等问题。设备联网作为工业互联网的核心和关键技术之一，是工业互联网平台
核心竞争力的关键。文章提出一套以设备联网为依托，以 PaaS 平台为核心的工
业互联网实践架构，基本明确了平台宏观架构和解决了开放灵活的实施应用问
题。平台在贵州省区域正得到积极的推广和试用，希望可以为工业互联网发展提
供可行的参考。
前言
随着新一代信息技术与制造业深度融合，工业互联网成为推动制造业转型升级、
发展实体经济的新型基础设施。工业互联网平台是实体经济全要素连接的枢纽、
资源配置的中心和智能制造的大脑，是我国工业实现换道超车的重要机遇[1]。
在工业互联网平台建设和应用实践中，设备联网及云化智能管理，技术层级覆盖
了 IIOT、IaaS、PaaS 和 SaaS，應用层级涵盖边缘计算、数据存储、建模预测分析、
设备工控信息安全等，是工业互联网的核心和关键技术之一。诚然，实现和普及
设备联网，是工业制造业企业实现提质增效，工业互联网平台的建设和运营者实
现合理高效运营和推广的关键手段和过程[2]。
1 设备联网的意义、挑战及分析
1.1 设备联网的重要意义
设备联网是工业制造业企业实现信息化、数字化、智能化的关键，也是推进工业
物联网建设的核心，通过设备联网可推进企业在生产制造和运营等环节的有效管
控，可实现设备优化利用及预测性维护、企业领导决策、运营及营销等工作提供
全方面、多维度的依据和参考[3]。在生产制造方面，一是实现设备资源共享，
盘活企业设备资产，提升资产利用率;二是实现设备预测性维护，缩短设备宕机
时间，降低设备故障给企业带来的生产影响;三是利用在线分发和版本控制实现
生产研发和制造管理协同，加速企业设计研发。在业务运营方面，一是实现企业
设计、销售等全生命周期的管控和提高生产运营效率，优化生产流程及规避“接
私活”隐患;二是结合物联网的设备数据应用，赋能人力资源;三是实现远程设备远
程诊断、故障处理，以及多人协同式操控;四是通过多维度设备相关数据采集和
挖掘分析，实现精准营销。
1.2 设备联网的问题和挑战
物联网技术在工业领域的应用已成为业内焦点，但也面临着诸多问题和挑战[4]。
一是平台及工控安全不可控，针对纷繁复杂的网络环境，还缺乏可行的安全解决
方案有效防御和解除攻击[5];二是平台规范和标准不同统一，尽管工业互联网平
台迎来了“百花齐放，百家争鸣”的局面，但各自建设的 API 接口、业务系统、设
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