工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議該是什么樣?

國際上對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的通信標(biāo)準(zhǔn)還在探索之中,這對(duì)中國企業(yè)來說是一個(gè)機(jī)會(huì)。

民用互聯(lián)網(wǎng)目前通用的通信協(xié)議是TCP/IP協(xié)議,通俗地講就是信息的接收方告訴發(fā)送方是否收到了信息,如果沒有,發(fā)送信息方再發(fā)送一次信息。與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)密切相關(guān)的精密制造和智能制造場(chǎng)景則不適用這個(gè)協(xié)議。在工業(yè)級(jí)別的通信中,信息傳播的時(shí)間將對(duì)精密機(jī)床的生產(chǎn)效果產(chǎn)生嚴(yán)重影響。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)通信的實(shí)時(shí)性、可靠性和同步性的要求遠(yuǎn)高于民用互聯(lián)網(wǎng),新的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)亟待制定。

工信部工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長(zhǎng)余曉輝告訴《中國經(jīng)濟(jì)周刊》記者,雖不能適應(yīng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)精密制造場(chǎng)景下的要求,但世界上多數(shù)企業(yè)采用改造民用互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議的方式,來滿足部分場(chǎng)景應(yīng)用的要求。“美國打造的工業(yè)以太網(wǎng)就是在舊有的技術(shù)底層之上做適合于不同工業(yè)場(chǎng)景的新應(yīng)用,不過,有些新的要求還無法滿足,這方面世界各國都還沒有標(biāo)準(zhǔn)答案。”中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所副總工程師李海花則表示,目前的確有一些辦法可以在不改變TCP/IP技術(shù)底層的前提下,對(duì)應(yīng)用層做一些處理,以達(dá)到部分符合工業(yè)制造場(chǎng)景下機(jī)器通信的要求。

李平認(rèn)為,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所需要的新的通信協(xié)議,首先在宏觀架構(gòu)上就應(yīng)該是新的,這對(duì)中國這樣一個(gè)希望利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)革命來打“翻身仗”的后發(fā)國家來說尤其重要。“對(duì)現(xiàn)有TCP/IP協(xié)議進(jìn)行改造的確可以滿足眼下部分場(chǎng)景的一些要求,但無法走得更遠(yuǎn)。”中國應(yīng)該重構(gòu)一套工業(yè)控制體系,而不是在既有基礎(chǔ)上修修補(bǔ)補(bǔ)。另外,李平還認(rèn)為,應(yīng)對(duì)此宏觀架構(gòu)體系進(jìn)行分類,對(duì)機(jī)器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制的通信協(xié)議只是其中一類,“控制層面的,比如軟件定義服務(wù)器,也需要一套標(biāo)準(zhǔn),而且標(biāo)準(zhǔn)還需要規(guī)范化,什么能成為標(biāo)準(zhǔn)什么不能成為標(biāo)準(zhǔn)要明確。”

作為牽頭企業(yè),東土科技已經(jīng)在底層技術(shù)上進(jìn)行了國際專利申請(qǐng)的布局,“有技術(shù)才有資格談標(biāo)準(zhǔn)。我們?cè)趯＠系纳暾?qǐng)費(fèi)用已經(jīng)超過200萬元了。”李平說,未來這類協(xié)議的勝出者應(yīng)該滿足兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn):解決機(jī)器之間的互聯(lián)互通問題,大家用同一種“工作語言”;解決人與機(jī)器的溝通問題,確保機(jī)器與人的溝通機(jī)制能互相兼容,暢通對(duì)接。

中國能否實(shí)現(xiàn)“彎道超車”?

將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)明確上升為國家戰(zhàn)略的有德國、美國和中國。德國的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略成為全球范圍內(nèi)新一輪工業(yè)轉(zhuǎn)型競(jìng)賽的標(biāo)簽。美國則將其工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略直接稱為“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,與“工業(yè)4.0”相比更注重軟件、網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)等對(duì)工業(yè)領(lǐng)域服務(wù)方式的顛覆。

“中國制造2025”這一概念于2014年12月被首次提出。2015年3月5日,李克強(qiáng)總理在《政府工作報(bào)告》中提出了“中國制造2025”計(jì)劃。3月25日,國務(wù)院常務(wù)會(huì)議審議通過了《中國制造2025》,并于5月8日正式印發(fā)。業(yè)內(nèi)人士指出,在被稱為“第四次工業(yè)革命”的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,中國與西方國家的著手時(shí)間幾乎同步,若搶先一步掌握國際標(biāo)準(zhǔn)的話語權(quán),則有可能改變前三次技術(shù)革命中只能扮演追隨者的命運(yùn)。

這種“彎道超車”的可能性究竟有多大?

李海花對(duì)此表示,中國企業(yè)奪得國際標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)的希望非常大。“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)此前的標(biāo)準(zhǔn)被通用電氣和西門子這樣的巨頭以設(shè)備和軟件系統(tǒng)強(qiáng)行捆綁的方式壟斷,造成了事實(shí)上的既有標(biāo)準(zhǔn),類似于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中蘋果的iOS系統(tǒng),但未來行不通了。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大,未來這些巨頭企業(yè)需要與別人互聯(lián)互通,不能停留在自己的‘獨(dú)立王國’中,通用電氣和西門子不可能再‘自說自話’,新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)呼之欲出。”

余曉輝對(duì)這個(gè)問題則稍顯謹(jǐn)慎,認(rèn)為中國在此次技術(shù)革命中與西方的差距雖不大,但仍存在距離。“國際制造業(yè)巨頭在工業(yè)能力和IT方面以及工業(yè)與IT的結(jié)合方面都很強(qiáng),但中國不同。華為在IT方面很強(qiáng),但作為工業(yè)場(chǎng)景下具體的解決方案,還有很長(zhǎng)的路要走。”余曉輝認(rèn)為,中國企業(yè)的工業(yè)能力普遍不強(qiáng),在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所需的數(shù)據(jù)、傳感、智能化等核心技術(shù)上還有差距。“中國的優(yōu)勢(shì)在于市場(chǎng)規(guī)模大,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的創(chuàng)新較為活躍,有機(jī)會(huì)利用商業(yè)模式上的創(chuàng)新縮短差距。”余曉輝說。

打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的Android系統(tǒng)

有業(yè)內(nèi)人士指出,在iOS和Android系統(tǒng)壟斷移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)后,一旦這些系統(tǒng)關(guān)閉,中國的移動(dòng)通信設(shè)備將處于癱瘓狀態(tài),在關(guān)乎國民經(jīng)濟(jì)命脈的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,決不能再出現(xiàn)類似狀況。換言之,中國需要打造自己的Android系統(tǒng)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的Android形態(tài)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)相比,有哪些異同?余曉輝介紹說:“‘工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的Android’是一個(gè)類比,與手機(jī)操作系統(tǒng)并不相同。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的功能是把設(shè)備連接起來,收集數(shù)據(jù),然后在上層進(jìn)行建模分析,再反映到生產(chǎn)、應(yīng)用和管理的各種決策中。”余曉輝表示,中國企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到平臺(tái)的意義,有些企業(yè)已經(jīng)發(fā)力并有相應(yīng)的進(jìn)展。“平臺(tái)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域很核心的部分,但其作用究竟有多大,能否有在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中那樣的影響力,目前還在探索中。”

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的很多理念和玩法正在向工業(yè)領(lǐng)域滲透,比如在操作平臺(tái)的推廣上。李海花告訴《中國經(jīng)濟(jì)周刊》記者:“Android的出現(xiàn)將軟硬件捆綁程度降低,手機(jī)的硬件和軟件分離,軟件可以拋開硬件隨意在系統(tǒng)上加載。工業(yè)領(lǐng)域未來也會(huì)有類似Android的橫向發(fā)展平臺(tái),拋開機(jī)械的束縛,軟件可以直接疊加在操作系統(tǒng)之上。”李海花說,未來在此類平臺(tái)上將會(huì)出現(xiàn)很多其他行業(yè)參與智能制造,進(jìn)行“跨界打劫”的情況,當(dāng)工業(yè)平臺(tái)的形態(tài)越來越接近民用互聯(lián)網(wǎng)的Windows和Android時(shí),工業(yè)控制越來越可視化、簡(jiǎn)單化,進(jìn)入智能制造領(lǐng)域的門檻也隨之降低,這正是此類平臺(tái)的意義之所在。

據(jù)介紹,東土科技已經(jīng)在打造中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“Android”,“我們正在做一個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng),平臺(tái)上面的應(yīng)用也由東土來開發(fā),之后會(huì)向全中國開放。”李平說。