工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)功能架構(gòu)

工業(yè)PaaS是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的核心

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)由邊緣層、IaaS層、PaaS層及應(yīng)用層構(gòu)成。邊緣層是基礎(chǔ)，向下接入工業(yè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與處理。工業(yè)PaaS層是核心，基于通用PaaS并融合多種創(chuàng)新功能，將工業(yè)機(jī)理沉淀為模型，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的深度分析并為SaaS層提供開發(fā)環(huán)境，是平臺(tái)核心能力的集中體現(xiàn)。應(yīng)用層是關(guān)鍵，主要提供覆蓋不同行業(yè)，不同領(lǐng)域的業(yè)務(wù)應(yīng)用及創(chuàng)新性應(yīng)用，形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的最終價(jià)值。

工業(yè)PaaS平臺(tái)的核心能力

數(shù)字化模型是工業(yè)PaaS平臺(tái)的核心

工業(yè)PaaS是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的核心，主要是其集成了工業(yè)數(shù)據(jù)分析與建模能力。工業(yè)數(shù)據(jù)分析是開啟海量工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用價(jià)值的鑰匙，數(shù)據(jù)分析的深淺是決定數(shù)據(jù)應(yīng)用價(jià)值高低的主要因素。工業(yè)數(shù)字化模型主要包括工業(yè)機(jī)理模型與大數(shù)據(jù)分析模型兩大類。機(jī)理建模是基于工業(yè)技術(shù)原理，行業(yè)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)及生產(chǎn)工藝等構(gòu)建的數(shù)字化模型。大數(shù)據(jù)分析模型是基于工業(yè)數(shù)據(jù)本身的相關(guān)性構(gòu)建的數(shù)字化模型。將工業(yè)數(shù)據(jù)輸入模型以后，基于數(shù)字化模型可實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)及業(yè)務(wù)過(guò)程的描述，分析，預(yù)測(cè)，決策，以指導(dǎo)實(shí)際工作的精準(zhǔn)執(zhí)行。由此可見(jiàn)數(shù)字化模型是工業(yè)數(shù)據(jù)分析的核心，也是工業(yè)PaaS的核心。

全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)市場(chǎng)規(guī)模

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展初期，工業(yè)數(shù)字化水平是影響工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模結(jié)構(gòu)的重要因素，工業(yè)設(shè)備的數(shù)字化水平低是影響平臺(tái)市場(chǎng)規(guī)模低的主要因素之一。但隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，在市場(chǎng)需求及新技術(shù)的推動(dòng)下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的市場(chǎng)規(guī)模會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)測(cè)到2023年全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到138.2億美元，占全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模的15%。

國(guó)內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)量發(fā)展情況

國(guó)內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)量發(fā)展迅猛

在國(guó)家政策大力支持，各省政府高額補(bǔ)貼的刺激下，國(guó)內(nèi)制造企業(yè)，工業(yè)軟件服務(wù)商、工業(yè)設(shè)備提供商及ICT四類企業(yè)多路徑布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。近兩年我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)量實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，截止到2018年3月，國(guó)內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)類產(chǎn)品數(shù)量已高達(dá)269個(gè)，超過(guò)了國(guó)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)總和。在269個(gè)平臺(tái)類產(chǎn)品中由制造企業(yè)構(gòu)建的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)占比高達(dá)46%。

國(guó)內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)產(chǎn)業(yè)鏈圖譜

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)按照功能架構(gòu)可分為六類

國(guó)內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)構(gòu)建路徑

工業(yè)知識(shí)與信息技術(shù)是兩種主要的切入方式

國(guó)內(nèi)四類企業(yè)主要憑借自身優(yōu)勢(shì)從工業(yè)知識(shí)與信息技術(shù)兩個(gè)方向切入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)及通信企業(yè)構(gòu)成的信息通信企業(yè)主要是發(fā)揮其IT技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將已有的云平臺(tái)向工業(yè)領(lǐng)域延伸，構(gòu)建包括邊緣層，IaaS層及通用PaaS層的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。工業(yè)軟件企業(yè)、設(shè)備提供商及制造企業(yè)均是基于工業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)構(gòu)建的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。規(guī)模大的企業(yè)，具備構(gòu)建完整的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)的能力，中小型企業(yè)通常選擇在ICT企業(yè)建立的通用PaaS之上構(gòu)建具備特定功能的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用行業(yè)分布

數(shù)字化水平高的行業(yè)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的應(yīng)用占比較大

受限于數(shù)字化發(fā)展水平，各行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的應(yīng)用程度各不相同。數(shù)字化水平越高的行業(yè),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的應(yīng)用程度越高。整體來(lái)看,在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用案例中,機(jī)械與能源行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用程度最高，累計(jì)占比高達(dá)58%。

全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用場(chǎng)景分布

設(shè)備健康管理及生產(chǎn)過(guò)程管控是目前的熱點(diǎn)應(yīng)用

目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)主要應(yīng)用于設(shè)備管理、生產(chǎn)過(guò)程管控、企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理、資源配置協(xié)同、產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)及制造與工藝管理等領(lǐng)域。開發(fā)難度越低、優(yōu)化價(jià)值越高的應(yīng)用領(lǐng)域在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用熱度越高。整體來(lái)看，在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用案例中，設(shè)備健康管理及生產(chǎn)過(guò)程管控是占比最高的應(yīng)用場(chǎng)景，制造與工藝管理及產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)占比不足3%，需要進(jìn)一步培育。

國(guó)內(nèi)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)比

國(guó)內(nèi)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用場(chǎng)景分布差異較大

因工業(yè)數(shù)字化發(fā)展水平，工業(yè)基礎(chǔ)能力及企業(yè)分布結(jié)構(gòu)不同，國(guó)內(nèi)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的探索路徑不同，應(yīng)用場(chǎng)景分布差異較大。目前我國(guó)工業(yè)數(shù)字化水平參差不齊，工業(yè)基礎(chǔ)能力較差，中小企業(yè)較多等問(wèn)題是導(dǎo)致部分工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用優(yōu)化價(jià)值低的重要原因。

各類型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)能力

工業(yè)PaaS平臺(tái)需要專業(yè)知識(shí)支撐，工業(yè)屬性強(qiáng)

各類型的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)能力不同，基于IT的云服務(wù)平臺(tái)及通用PaaS平臺(tái)通用性強(qiáng)，連接與邊緣計(jì)算平臺(tái)需要有工業(yè)協(xié)議的積累。工業(yè)PaaS平臺(tái)需要不斷將各行業(yè)各領(lǐng)域的工業(yè)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)沉淀為數(shù)字化模型，并以工業(yè)組件的形式供開發(fā)者調(diào)用，才能更好的支撐SaaS層快速構(gòu)建面向工業(yè)場(chǎng)景的定制化APPs。與工業(yè)知識(shí)相結(jié)合的數(shù)據(jù)分析與可視化平臺(tái)會(huì)逐漸向工業(yè)PaaS平臺(tái)發(fā)展。

連接與邊緣計(jì)算平臺(tái)能力分析

支持的協(xié)議種類決定平臺(tái)的接入能力

連接與邊緣計(jì)算平臺(tái)集成的工業(yè)通信協(xié)議，光纖、以太網(wǎng)等通信協(xié)議及2G/3G/4G/5G等無(wú)線通信協(xié)議能夠?qū)崿F(xiàn)多種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的接入，數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換與統(tǒng)一，是工業(yè)大數(shù)據(jù)的入口，也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的咽喉。但工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)不同時(shí)期，不同品牌，不同用途的的設(shè)備有不同的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。業(yè)內(nèi)沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)議數(shù)量累計(jì)可達(dá)幾百種，主流的協(xié)議也有40余種，為設(shè)備間互聯(lián)及平臺(tái)的接入帶來(lái)很大的困難。因此平臺(tái)支持的協(xié)議種類決定了其接入能力。目前來(lái)看，設(shè)備提供商，制造企業(yè)及自動(dòng)化企業(yè)在該領(lǐng)域有較多積累，具備較大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

各領(lǐng)域數(shù)字化模型的開發(fā)難度

工業(yè)機(jī)理復(fù)雜度越高，數(shù)字化模型開發(fā)難度越大

知識(shí)壁壘是工業(yè)PaaS平臺(tái)在跨行業(yè)、跨領(lǐng)域拓展道路上不可逾越的“鴻溝”，而工業(yè)機(jī)理的復(fù)雜度決定了這道“鴻溝”的大小。究其原因是，工業(yè)機(jī)理復(fù)雜度越高，數(shù)字化模型構(gòu)建的難度越大，開發(fā)成本越高。高機(jī)理復(fù)雜度模型的構(gòu)建需要平臺(tái)在該領(lǐng)域有長(zhǎng)時(shí)間積累，只有這樣才能深入掌握該領(lǐng)域的工業(yè)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該領(lǐng)域有更加透徹的理解，構(gòu)建的數(shù)字化模型才能更精準(zhǔn)。因此集成高工業(yè)機(jī)理復(fù)雜度模型的工業(yè)PaaS平臺(tái)具有更高的壁壘，其它領(lǐng)域的工業(yè)PaaS平臺(tái)很難在短時(shí)間內(nèi)突破該領(lǐng)域的知識(shí)壁壘。由此可見(jiàn)，工業(yè)PaaS平臺(tái)在跨領(lǐng)域拓展時(shí)，需要充分考慮目標(biāo)領(lǐng)域的知識(shí)壁壘的高低。

各行業(yè)平臺(tái)應(yīng)用側(cè)重點(diǎn)分析

行業(yè)特點(diǎn)不同，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的應(yīng)用側(cè)重點(diǎn)各異

各行業(yè)在研發(fā)設(shè)計(jì)，生產(chǎn)流程及銷售過(guò)程等環(huán)節(jié)的特點(diǎn)及痛點(diǎn)不同，因此利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的訴求各異。不同行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用的側(cè)重點(diǎn)各不相同，且隨平臺(tái)成熟度分層次發(fā)展。因此，工業(yè)PaaS提供商在跨行業(yè)拓展時(shí)，要充分考慮各行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的應(yīng)用路徑。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用價(jià)值

數(shù)據(jù)分析深度是影響工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用價(jià)值的主要因素

數(shù)據(jù)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的核心資產(chǎn)，是平臺(tái)價(jià)值創(chuàng)造的主要來(lái)源。數(shù)據(jù)分析深度是影響工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用價(jià)值高低的主要因素。如前文所述，國(guó)內(nèi)外設(shè)備健康管理類應(yīng)用場(chǎng)景占比高，主要原因是該應(yīng)用場(chǎng)景的數(shù)據(jù)分析深度較高，降低了企業(yè)的運(yùn)維成本，減少了能源消耗，為企業(yè)創(chuàng)造了直接的優(yōu)化價(jià)值，提升了企業(yè)的收益。總體來(lái)看，我國(guó)工業(yè)數(shù)字化水平較低，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)據(jù)采集能力弱，數(shù)字化模型少，平臺(tái)間數(shù)據(jù)不流通等問(wèn)題嚴(yán)重制約了工業(yè)數(shù)據(jù)的分析深度。前文講主流的工業(yè)協(xié)議也有40余種，而我國(guó)80%的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)不足20種，數(shù)字化模型與國(guó)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的上百種也有較大差距。我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)需不斷提升設(shè)備接入能力，豐富數(shù)字化模型，以實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的匯聚與深度分析，才能為企業(yè)降本增效，實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用價(jià)值。

國(guó)內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的發(fā)展趨勢(shì)

通用性強(qiáng)的平臺(tái)市場(chǎng)集中度高，工業(yè)屬性強(qiáng)的平臺(tái)百花齊放

如前文所述，近兩年國(guó)內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)量呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)ICT企業(yè)、工業(yè)軟件服務(wù)商、設(shè)備提供商及制造企業(yè)紛紛憑借自身優(yōu)勢(shì)構(gòu)建不同類型的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。各平臺(tái)間相互合作，為企業(yè)提供一體化的平臺(tái)解決方案。各類型平臺(tái)的通用程度不同，通用性強(qiáng)的云服務(wù)及通用PaaS平臺(tái)市場(chǎng)集中度高，將呈現(xiàn)寡頭壟斷的產(chǎn)業(yè)格局。工業(yè)屬性強(qiáng)的連接與邊緣計(jì)算平臺(tái)、工業(yè)數(shù)據(jù)分析平臺(tái)及工業(yè)PaaS平臺(tái)市場(chǎng)集中度較低，但終將形成幾家跨行業(yè)跨領(lǐng)域的領(lǐng)先平臺(tái)與其它細(xì)分領(lǐng)域平臺(tái)協(xié)同發(fā)展的局面。面向工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的SaaS平臺(tái)市場(chǎng)集中度最低，將出現(xiàn)高度細(xì)分的局面。

國(guó)內(nèi)工業(yè)PaaS平臺(tái)發(fā)展建議

工業(yè)PaaS平臺(tái)需基于自身優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域，先縱向拓展再橫向發(fā)展

數(shù)字化模型是影響工業(yè)數(shù)據(jù)分析深度的主要因素，是工業(yè)PaaS平臺(tái)的核心。國(guó)內(nèi)工業(yè)PaaS平臺(tái)需要不斷豐富自身承載的數(shù)字化模型，爭(zhēng)取早日覆蓋我國(guó)39個(gè)工業(yè)大類，191個(gè)中類及525個(gè)小類的工業(yè)共性知識(shí)，賦能第三方開發(fā)者開發(fā)出海量的工業(yè)APPs，真正為企業(yè)解決痛點(diǎn)，助力工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，發(fā)揮其最大價(jià)值。如前文分析，單個(gè)工業(yè)PaaS平臺(tái)難以全部覆蓋所有的工業(yè)知識(shí)，但數(shù)據(jù)散落在小平臺(tái)上又難以發(fā)揮其最大價(jià)值，因此，規(guī)模大、資源整合能力強(qiáng)的平臺(tái)有望發(fā)展成為跨行業(yè)跨領(lǐng)域的領(lǐng)先平臺(tái)，與細(xì)分領(lǐng)域平臺(tái)協(xié)同發(fā)展。工業(yè)PaaS平臺(tái)在拓展時(shí)，應(yīng)充分考慮行業(yè)及領(lǐng)域的知識(shí)壁壘，基于自身優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域，先縱向拓展再橫向發(fā)展。