1、工业物联网互联互通白皮书1IIoT2018年9月中国电子技术标准化研究院工业物联网互联互通白皮书工业物联网互联互通白皮书3IIoT前 言工业物联网是通过工业资源的网络互联、数据互通和系统互操作，实现制造原料的灵活配置、制造过程的按需执行、制造工艺的合理优化和制造环境的快速适应，达到资源的高效利用，从而构建服务驱动型的新工业生态体系（见工业物联网白皮书（2017版）。互联互通是工业物联网发展的关键问题，但是现阶段工业物联网从互联互通的对象、技术、实施等方面均呈现出纷繁复杂的局面，工业物联网互联互通的实现宜采取具体问题具体分析的方法，结合应用场景和当前可选的成熟技术手段，采用因时制宜的实施方案，科

2、学地推进工业物联网互联互通的部署实施。工业物联网互联互通白皮书以互联互通为主题，从“如何认识”、“如何呈现”、“如何实现”和“如何应用”四个方面，给出了工业物联网互联互通的内涵外延、技术现状、实施路径和应用案例，期望为工业物联网的发展起到拨开云雾见月明的指导作用。工业物联网的互联互通技术日新月异，后续将根据业界反馈意见及最新研究成果进行适时更新。工业物联网互联互通白皮书6一、如何认识互联互通1(一)对象范围 1(二)网络架构 2(三)面临的挑战 4二、如何呈现互联互通7(一)技术全景 7(二)典型技术 10(三)新兴技术 20三、如何实现互联互通 25(一)实施步骤 25(二)实施路线 26(

3、三)实施路径 27四、如何应用互联互通 33案例一：数控机床互联互通解决方案 33案例二：基于OPCUA的纺织机械设备互联互通解决方案 40案例三：基于SDN和边缘计算技术的空调制造设备互联互通解决方案 45 目录工业物联网互联互通白皮书7IIoT案例四：智能煤矿物联网互联互通解决方案 49案例五：基于工业PON的工程机械互联互通解决方案 54案例六：空调噪音数据互联互通解决方案 57附录A：工业物联网互联互通技术标准清单 61附录B：缩略语 69致谢 72工业物联网互联互通白皮书1IIoT一、如何认识互联互通(一) 对象范围互联互通是工业物联网发展的关键问题。随着制造业的转型升级，工业物联网

4、的发展全面渗透到了工业制造的各个领域，工业物联网将实现制造领域实体间的全面互联互通，将为制造领域中数据信息的流动提供通道，为制造领域的创新应用模式提供了支撑，从而促进工业资源的优化配置，推动企业的高质量发展，提升产业经济附加值。原有的工业控制系统为工业物联网的互联互通奠定了基础。工业控制系统主要包括监控和数据采集系统SCADA、分布式控制系统DCS、过程控制系统PCS及可编程逻辑控制器PLC等，原有工业控制系统中的仪器仪表或传感器具有数据采集功能，但是采集的数据和应用范围有限，数据的价值未得到深入地挖掘和全面的释放，尽管工业控制系统是以解放人力资源、提高生产效率为初衷，但是原有的工业控制系统实

5、现了小范围的机器互联。感知技术的发展为工业物联网的互联互通提供了有效的途径。随着传感器向微小型化、智能化、多功能化和网络化的方向飞速发展，工业领域中的传感器应用领域越来越广泛，加上通信技术的发展，机器的状态、工艺的参数、仓库的库存、在制品的位置等物理工业物联网互联互通白皮书2世界的信息均可以获取，为后续的业务应用提供丰富的数据资源。网络连接技术和新兴技术的发展为工业物联网的互联互通提供了基础设施保障和技术支撑。多种网络连接和通信技术用于实现设备与设备、设备与系统、系统与系统之间的连接问题，并进一步实现数据的端到端、跨系统的流动。与此同时，为满足工业物联网对实时性、安全性等的特殊需求，一批适用于

6、工业场景互联互通问题的新兴技术不断出现。本白皮书中的互联互通以工业场景下的人员、设备、原料、产品和环境等要素为对象。分析了工业物联网互联互通面临的挑战，给出了互联互通技术全景、实施路径以及典型案例。(二) 网络架构工业物联网白皮书（2017版）中工业物联网是通过工业资源的网络互联、数据互通和系统互操作构建服务驱动型的新工业生态体系，是工业物联网的核心基础，代表着工业物联网实现互联互通的两个阶段，即：互联阶段和互通阶段。工业物联网互联互通网络架构如图1所示。互联阶段：对应OSI（open system for interconnection）7层模型中的物理层、链路层、网络层和传输层。物理层和链