黃穎 沈彬 于青民

(中國(guó)信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所，北京 100191)

0 引言

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是第四次工業(yè)革命的基石，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息通信技術(shù)以及工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)控制系統(tǒng)、工業(yè)軟件等工業(yè)技術(shù)，催生新的業(yè)態(tài)和模式，包括網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、安全三大體系。其中，網(wǎng)絡(luò)體系是實(shí)現(xiàn)工業(yè)全系統(tǒng)、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈泛在深度互聯(lián)的基礎(chǔ)，平臺(tái)體系是數(shù)據(jù)集聚和資源優(yōu)化配置的核心，安全體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的保障。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是典型的融合領(lǐng)域，原有信息通信領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)無法完全適用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，需要針對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合業(yè)務(wù)特征和技術(shù)需求，制定面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作尚處在初期

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)調(diào)構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)，即不同系統(tǒng)、不同設(shè)備、產(chǎn)業(yè)鏈上下游不同企業(yè)工廠間的協(xié)同服務(wù)。因此，標(biāo)準(zhǔn)化工作對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要，將影響工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)路線、產(chǎn)業(yè)體系及產(chǎn)業(yè)化方向等。當(dāng)前，標(biāo)準(zhǔn)化成為各國(guó)推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略重點(diǎn)，我國(guó)跟發(fā)達(dá)國(guó)家處于基本同步水平。

1.1 國(guó)際產(chǎn)業(yè)推進(jìn)組織和標(biāo)準(zhǔn)化組織協(xié)同推進(jìn)

目前，國(guó)際上成立了眾多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)推進(jìn)組織，包括美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(IIC)、德國(guó)工業(yè)4.0、日本產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈(IVI)等。這些產(chǎn)業(yè)組織通過構(gòu)建交流平臺(tái)、匯聚產(chǎn)業(yè)發(fā)展主體，共同就工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中的一些核心問題、關(guān)鍵技術(shù)需求等形成共識(shí)，通過產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告、白皮書等形式發(fā)布成果。一般情況下，產(chǎn)業(yè)推進(jìn)組織不直接開展標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，而是與標(biāo)準(zhǔn)化組織通過聯(lián)絡(luò)函或聯(lián)合工作組等形式，反饋產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化需求，由標(biāo)準(zhǔn)化組織具體開展標(biāo)準(zhǔn)制定工作。IIC成立了聯(lián)絡(luò)函工作組，已經(jīng)與20多個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織、開源組織和區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)研制部門建立了協(xié)作關(guān)系。工業(yè)4.0平臺(tái)與德國(guó)電氣電子行業(yè)總會(huì)(ZVEI)、信息技術(shù)通訊和新媒體協(xié)會(huì)(BITKOM)、德國(guó)機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)(VDMA)、德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(DIN)、德國(guó)電工委員會(huì)(DKE)聯(lián)合牽頭成了工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)，加快標(biāo)準(zhǔn)化需求和開源領(lǐng)域研究，加速推進(jìn)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)及全球標(biāo)準(zhǔn)研制。

與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織主要涉及ISO、IEC、ITU、3GPP等傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)組織，為了適應(yīng)融合領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作需求，各個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織也對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化工作機(jī)制進(jìn)行了優(yōu)化，陸續(xù)成立了一系列專門工作組，包括ISO /TC184、ISO/IEC JTC1/SWG3、IEC/SMB/SG8工業(yè)4.0戰(zhàn)略研究組、IEC/MSB“未來工廠”白皮書項(xiàng)目組等。ITU-T電信標(biāo)準(zhǔn)化顧問組(TSAG)也在積極推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概覽的編制工作， 其中我國(guó)主導(dǎo)的第一個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) “基于未來分組網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)需求與架構(gòu)”也在ITU-T成功立項(xiàng)。

1.2 我國(guó)產(chǎn)業(yè)界和政府高度重視標(biāo)準(zhǔn)化工作

2016年2月1日，在工業(yè)和信息化部的指導(dǎo)下，中國(guó)信息通信研究院聯(lián)合制造業(yè)、通信業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)等企業(yè)共同發(fā)起成立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，考慮到標(biāo)準(zhǔn)的重要性，聯(lián)盟在成立之初即設(shè)立了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組，并于2017年、2018年分別發(fā)布了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架(版本1.0)》及《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架(版本2.0)》，2020年正在著手制定的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架(版本3.0)》在研項(xiàng)目百余項(xiàng)。

2017年9月，在工業(yè)和信息化部的指導(dǎo)下，中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CCSA)成立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)特設(shè)工作組ST8，包括總體與應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、標(biāo)識(shí)解析、平臺(tái)與數(shù)據(jù)、安全共5個(gè)工作子組，開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的研究工作。

2019年3月，工業(yè)和信息化部、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)聯(lián)合發(fā)布關(guān)于印發(fā)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)指南》的通知，提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的思路目標(biāo)、體系框架及重點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域，引導(dǎo)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)制定工作[1]。

2019年12月，工業(yè)和信息化部印發(fā)《工業(yè)和信息化部辦公廳關(guān)于成立國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)推進(jìn)組、總體組和專家咨詢組的通知》，明確了國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)總體組的主要職責(zé)，為后續(xù)工作的推進(jìn)指明了方向[2]。2020年8月，國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)總體組召開工作啟動(dòng)會(huì)，后續(xù)發(fā)布《國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)總體組章程》，規(guī)定了國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)總體組的工作總則、工作任務(wù)、組織機(jī)構(gòu)和主要職責(zé)、工作程序和要求等內(nèi)容[3]。目前，國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)總體組正統(tǒng)籌開展第一批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)國(guó)行標(biāo)立項(xiàng)協(xié)調(diào)工作，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化工作機(jī)制逐步完善。

2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作的挑戰(zhàn)

2017年年底，國(guó)務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》在基本形勢(shì)部分指出，“標(biāo)準(zhǔn)體系不完善”是我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與發(fā)達(dá)國(guó)家相比的重要差距之一[4]。因此，當(dāng)前急需從國(guó)家層面完善標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，加快相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定。

(1)標(biāo)準(zhǔn)體系需要更新。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，很多新技術(shù)、新業(yè)態(tài)不斷創(chuàng)新，需要根據(jù)發(fā)展情況的變化不斷調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)體系，使之切實(shí)發(fā)揮引導(dǎo)和指導(dǎo)作用，突出技術(shù)和產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)。目前，2020年《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合標(biāo)準(zhǔn)體系》正在推動(dòng)制定中。

(2)關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)存在缺口。標(biāo)準(zhǔn)是重要的產(chǎn)業(yè)支撐，是促進(jìn)互聯(lián)互通，打破“信息孤島”，促進(jìn)集成共享的重要手段。當(dāng)前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)缺口還很大，尚無法滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，急需加快制定一批總體性標(biāo)準(zhǔn)、基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)等，指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)規(guī)范性、可持續(xù)發(fā)展。

(3)標(biāo)準(zhǔn)體系需要完善。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)具有較強(qiáng)的跨領(lǐng)域綜合性，原有按垂直領(lǐng)域監(jiān)管及制定標(biāo)準(zhǔn)的工作機(jī)制，無法滿足融合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作需求，易造成標(biāo)準(zhǔn)交叉、重復(fù)、缺失等問題，急需在國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)總體組的統(tǒng)籌下有序推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。2020年11月，國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)總體組發(fā)布章程，并開展第一批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)協(xié)調(diào)工作。

(4)標(biāo)準(zhǔn)工作需加強(qiáng)國(guó)際合作。國(guó)際化是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作需要加強(qiáng)與國(guó)際組織的協(xié)作，共同制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和國(guó)際規(guī)則，推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)達(dá)成產(chǎn)業(yè)共識(shí)，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新性發(fā)展。當(dāng)前，國(guó)際社會(huì)對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的總體概念、內(nèi)涵、體系架構(gòu)、核心要素等都未達(dá)成統(tǒng)一意見，IIC、德國(guó)工業(yè)4.0、我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(AII)以及IVI等產(chǎn)業(yè)組織正不斷加強(qiáng)交流和對(duì)接，爭(zhēng)取能夠盡早在總體認(rèn)識(shí)方面形成一致意見。

3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作推進(jìn)策略

針對(duì)我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作的現(xiàn)狀，可按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)同推進(jìn)，共性先立、急用先行，兼容并蓄、合作共享”的原則，運(yùn)用綜合標(biāo)準(zhǔn)化的理論和方法，明確重點(diǎn)領(lǐng)域和方向，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)化工作的組織實(shí)施，具體可從以下幾方面推進(jìn)。

(1)加快重點(diǎn)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)研制。當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)實(shí)踐逐步走深向?qū)?，形成了眾多的典型?yīng)用，但從發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量來看，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求，需要加快重點(diǎn)領(lǐng)域，包括工廠網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式、邊緣計(jì)算、異構(gòu)標(biāo)識(shí)的互聯(lián)互通、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全等方面標(biāo)準(zhǔn)研制。

(2)加強(qiáng)新技術(shù)研究，不斷完善標(biāo)準(zhǔn)體系。推進(jìn)5G工業(yè)應(yīng)用、工業(yè)軟件應(yīng)用、融合增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)、邊緣智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)信息模型、工業(yè)數(shù)據(jù)建模等新領(lǐng)域的研究工作，根據(jù)技術(shù)成熟情況及產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，適時(shí)更新工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系，指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)方向。

(3)推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的落地實(shí)施。通過標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)驗(yàn)證、公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)等推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的落地實(shí)施。定期開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)推廣等活動(dòng)，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)規(guī)范化發(fā)展。

4 結(jié)束語

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是推動(dòng)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的重要?jiǎng)恿?，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展不會(huì)一蹴而就，產(chǎn)業(yè)融合需要較長(zhǎng)的磨合期，需要產(chǎn)、學(xué)、研、企各界共同努力，協(xié)同發(fā)展不斷探索創(chuàng)新。