产业互联网平台白皮书

编写阐明

产业互联网平台作为产业全要素链接的关键与产业资源配

置的焦点，在产业互联网体系架构中具有至关紧张的职位地方。近期，

国务院《深化"互联网+先辈制造业"进展产业互联网的引导意

见》明白将构建网络、平台、宁静三大功效体系作为其重点使命。

在产业和信息化部信息化和软件办事业司的引导下，产业互联网

财产同盟构造编写了《产业互联网平台白皮书》，盼望增强研究

与交换，与业界配合推动产业互联网平台进展。

白皮书重要分为五个部门。第一部门重点提出了产业互联网

平台的体系架构与要害要素，明白了产业互联网平台是什么，有

哪些功效和作用。第二部门提出了产业互联网平台的技能体系，

并重点对平台层、边沿层与应用层的重要技能创新趋向举行了探

讨。第三部门明白了产业互联网平台的财产体系，提出当前平台

结构的四种路径，以及平台与应用生态构建的重要模式。第四部

分提出了产业互联网平台的重要应用场景及案例。第五部门则重

点面向平台企业，提出了平台进展的相干发起。

白皮书编写历程中得到了同盟成员及国表里浩繁平台企业

的鼎力大举支持。相干企业不但联合自身平台进展情形，从平台功效

与应用案例等方面赐与了大量素材支持，更是举行了多次现场调

研和探究，为白皮书看法的形成与落地提供了有力支持。

白皮书编写历程中得到了浩繁专家的引导与关心。格外谢谢

工信部信息化和软件办事业司谢少锋司长、安筱鹏副司长对白皮

书的全面引导。同时，清华大学访问学者郭朝晖、走向智能研究

院实行院长赵敏、国务院进展研究中间研究员李广乾、e-works

数字化企业网总编黄培、走向智能研究院实行秘书长苏明灯、工

业 4.0 研究院副院长王明芬等专家在白皮书成稿历程中也提出

了很多设置装备摆设性定见，在此一并致谢。

产业互联网平台的进展总体还处于起步阶段，当前我们对工

业互联网平台的了解也照旧开端和阶段性的，后续我们将依据工

业互联网平台的进展情形和来自各界的反馈定见，在连续深入研

究的底子上适时修订和公布新版陈诉。

引导单元：产业和信息化部信息化和软件办事业司

构造单元：产业互联网财产同盟

编写单元：中国信息通讯研究院、航天云网科技进展有限责

任公司、树根互联技能有限公司、海尔产业智能研究院、中国电

信团体公司、华为技能有限公司、清华大学、北京和利时智能技

术有限公司、用友网络科技株式会社、索为体系公司、东方

国信科技株式会社、中国船舶产业体系工程研究院、北京工

业大数据创新中间、寄云科技、普奥云信息科技（北京）有限公

司、中国移动团体公司、石化盈科信息技能有限责任公司、海潮

团体有限公司、阿里云盘算有限公司、360企业宁静团体、上海

宝信软件株式会社、深圳美云智数科技有限公司、机警云、

富士康科技团体、通用电气数字化团体、参数技能（上海）软件

有限公司、ABB(中国)有限公司、施耐德电气（中国）有限公司、

西门子（中国）有限公司

I

驾驭产业互联网平台进展的计谋机会

产业互联网是新一代信息通讯技能与当代产业技能深

度融合的产品，是制造业数字化、网络化、智能化的紧张载

体，也是环球新一轮财产竞争的制高点。党的十九大陈诉指

出，"加速设置装备摆设制造强国，加速进展先辈制造业，推动互联网、

大数据、人工智能和实体经济深度融合。"2017 年 10 月 30

日，国务院常务会审议通过《深化"互联网+先辈制造业"发

展产业互联网的引导定见》，促进实体经济振兴，加速转型升

级。产业互联网通过构建毗连呆板、物料、人、信息体系的

底子网络，实现产业数据的全面感知、动态传输、及时阐发，

形成科学决议计划与智能操纵，进步制造资源设置装备摆设服从，正成为

领军企业竞争的新赛道、环球财产结构的新偏向、制造大国

竞争的新核心。 作为产业互联网三大概素，产业互联网平台

是产业全要素链接的关键，是产业资源设置装备摆设的焦点，对付振

兴我国实体经济、推动制造业向中高端迈进具有紧张意义。

产业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化

需求，构建基于海量数据收罗、汇聚、阐发的办事体系，支

撑制造资源泛在毗连、弹性提供、高效设置装备摆设的产业云平台。

其素质是通过构建精准、及时、高效的数据收罗互联体系，

创建面向产业大数据存储、集成、访问、阐发、治理的开辟

II

情况，实现产业技能、履历、知识的模子化、尺度化、软件

化、复用化，不停优化研发设计、生产制造、运营治理等资

源设置装备摆设服从，形成资源富集、多方参加、互助共赢、协同演

进的制造业复活态。关于产业互联网平台有四个定位：

第一，产业互联网平台是传统产业云平台的迭代升级。

从产业云平台到产业互联网平台演进包罗本钱驱动导向、集

成应用导向、本领生意业务导向、创新引向导向、生态构建导向

五个阶段，产业互联网平台在传统产业云平台的软件东西共

享、营业体系集成底子上，叠加了制造本领开放、知识履历

复用与开辟者集聚的功效，大幅提拔产业知识生产、流传、

使用服从，形成海量开放 APP应用与产业用户之间相互促进、

双向迭代的生态体系。第二，产业互联网平台是新产业体系

的"操纵体系"。产业互联网的鼓起与进展将冲破原有关闭、

断绝又固化的产业体系，扁平、机动而高效的构造架构将成

为新产业体系的根本形态。产业互联网平台依托高效的设置装备摆设

集成模块、壮大的数据处置惩罚引擎、开放的开辟情况东西、组

件化的产业知识微办事，向下对接海量产业装备、仪器、产

品，向上支持产业智能化应用的快速开辟与摆设，发挥着类

似于微软 Windows、谷歌 Android 体系和苹果 iOS 体系的重

要作用，支持构建了基于软件界说的高度机动与智能的产业

体系。第三，产业互联网平台是资源集聚共享的有用载体。

产业互联网平台将信息流、资金流、人才创意、制造东西和

III

制造本领在云端汇聚，将产业企业、信息通讯企业、互联网

企业、第三方开辟者等主体在云端集聚，将数据科学、产业

科学、治理科学、信息科学、盘算机科学在云端融合，推动

资源、主体、知识集聚共享，形成社会化的协同生产方法和

构造模式。第四，产业互联网平台是打造制造企业竞争新优

势的要害抓手。当前，GE、西门子等国际领军企业围绕"智

能呆板+云平台+产业 APP"功效架构，整合"平台提供商+应

用开辟者+海量用户"等生态资源，抢占产业数据入口主导

权、培养海量开辟者、提拔用户粘性，不停创建、牢固和强

化以平台为载体、以数据为驱动的产业智能化新上风，抢占

新产业革命的制高点。

说得形象一点，产业互联网平台是两化融合的"三明治"

版。第一，底层是由信息技能企业主导设置装备摆设的云底子办法

IaaS层，在这一范畴，我国与发达国度处在统一起跑线，阿

里、腾讯、华为等云盘算底子办法已到达国际先辈程度。第

二，中心层是由产业企业主导设置装备摆设的产业 PaaS层，其焦点是

将产业技能、知识、履历、模子等产业道理封装成微办事功

能模块，供产业 APP 开辟者挪用，是以产业 PaaS 的设置装备摆设者

多为相识行业自己的产业企业，如 GE、西门子、PTC 以及我

国的航天科工、三一重工、海尔团体均是基于通用 PaaS举行

二次开辟，支持容器技能、新型 API 技能、大数据及呆板学

习技能，构建了机动开放与高性能阐发的产业 PaaS 产物。第

IV

三，最上层是由互联网企业、产业企业、浩繁开辟者等多方

主体参加应用开辟的产业 APP 层，其焦点是面向特定行业、

特定场景开辟在线监测、运营优化和猜测性维护等详细应用

办事。

对付产业互联网平台，可以用三句话来归纳综合：

第一句，数据收罗是底子。其素质是使用泛在感知技能

对多源设置装备摆设、异构体系、运营情况、人等要素信息举行及时

高效收罗和云端汇聚。当前数据收罗面对的突出题目是，受

制于传感器摆设不敷、装备智能化程度低，产业现场存在数

据收罗数目不敷、范例较少、精度不高等题目，无法支持实

时阐发、智能优化和科学决议计划。无论是跨国公司，照旧国内

平台企业，都把数据收罗体系设置装备摆设息争决方案本领设置装备摆设作为

产业互联网平台设置装备摆设的底子：一方面通过构建一套可以或许兼容、

转换多种协议的技能产物体系，实现产业数据互联互通互操

作，另一方面通过摆设边沿盘算模块，实现数据在生产现场

的轻量级运算和及时阐发，缓解数据向云端传输、存储和计

算压力。

第二句，产业 PaaS 是焦点。其素质是在现有成熟的 IaaS

（底子办法即办事）平台上构建一个可扩展的操纵体系，为

产业应用软件开辟提供一个底子平台。产业 PaaS 面对的突

出题目是开辟东西不敷、行业算法和模子库缺失、模块化组

件化本领较弱，现有通用 PaaS 平台尚不克不及完全餍足产业级

V

应用必要。当前，产业 PaaS设置装备摆设的总体思绪是，通过对通用

PaaS平台的深度改革，结构餍足产业及时、可靠、宁静需求

的云平台，将大量产业技能道理、行业知识、底子模子规章

化、软件化、模块化，并封装为可重复利用和机动挪用的微

办事，低落应用步伐开辟门槛和开辟本钱，进步开辟、测试、

摆设服从，为海量开辟者汇聚、开放社区设置装备摆设提供支持和保

障。产业 PaaS 是当前领军企业结构的重点，是平台焦点本领

的会合表现，也是当宿世态竞争的核心。

第三句，产业 APP 是要害。重要体现为面向特定产业应

用场景，引发全社会资源推动产业技能、履历、知识和最佳

实践的模子化、软件化、再封装（即产业 APP），用户通过对

产业 APP 的挪用实现对特定制造资源的优化设置装备摆设。产业 APP

面对的突出题目是，传统的生产治理软件云化步调迟钝，专

业的产业 APP应用较少，应用开辟者数目有限，贸易模式尚

未形成。产业 APP 进展的总体思绪是，一方面，传统的 CAx、

ERP、MES等研发设计东西和运营治理软件加速云化改革，基

于产业 PaaS 实现了云端摆设、集成与应用，餍足企业漫衍式

治理和长途协作的必要；另一方面，围绕多行业、多范畴、

多场景的云应用需求，大量开辟者通过对产业 PaaS 层微服

务的挪用、组合、封装和二次开辟，开辟形成面向特定行业

特定场景的产业 APP。

从环球产业互联网平台进展的总体情形来看，技能体系

VI

开端形成，财产生态渐渐成熟，应用场景日趋富厚。在技能

体系方面，数据集成和边沿处置惩罚技能、IaaS 技能、平台通用

使能技能、产业数据建模和阐发技能、产业大数据盘算技能、

应用开辟和微办事技能、平台宁静技能配合组成了产业互联

网平台的技能体系，边沿数据集成处置惩罚、通用平台二次开辟、

产业机理与大数据融合、微办事组件挪用是当前产业互联网

平台构建的重要方法。在财产生态方面，五大支持、四大主

体、两类用户配合组成了产业互联网平台的财产体系，产业

企业、信息技能企业、垂直范畴企业、软件企业、互联网企

业联合自身上风从差别路径开展平台财产结构，基于平台提

供开辟情况、产业知识积存、微办事组件、大数据阐发引擎，

成为跨界企业与第三方开辟者配合构建平台财产生态的关

键支持。在应用场景方面，产业现场的生产历程优化、企业

治理的运营决议计划优化、企业间协同的资源设置装备摆设优化、产物全

生命周期的治理办事优化是产业互联网平台的四大典范应

用，平台的应用范畴正从单个设置装备摆设、单个工艺、单个企业向

全要素、全财产链、全生命周期范畴拓展，动员传统财产实

现智能化变化。

当前，环球领先企业产业互联网平台正处于范围化扩张

的要害期，而我国产业互联网设置装备摆设仍处于起步阶段，进展基

础和本领单薄，跨行业、跨范畴的综合性平台尚未形成，面

向特定行业特定范畴的企业级平台影响力不强，亟需增强统

VII

筹和谐，充实发挥当局、企业、研究机构等各方协力，驾驭

环球产业互联网平台市场格式、技能尺度未定的计谋窗口期，

抢占基于产业互联网平台的制造业生态进展自动权和话语

权，打造新型产业体系，加速形成培养经济增进新动能。下

一步，要从"提供侧"和"需求侧"两头发力，对峙"建平

台"与"用平台"双轮驱动，培养一批跨行业、跨范畴的综

合本领平台息争决企业数字化、网络化、智能化进展需求的

企业级平台，开展产业互联网平台技能验证与测试评估，组

织实行百万产业企业上云和百万产业 APP 培养工程。要对峙

"补短板"与"建生态"相互和谐，实行产业技能软件化工

程，促进软件技能与产业技能深度融合，构建产业互联网的

财产支持体系。要对峙"保宁静"与"促进展"相互促进，

加速形成进展产业互联网的宁静保障体系。

产业互联网平台是推动制造业与互联网融合进展的重

要抓手，基于产业互联网平台的制造业生态正成为财产竞争

的"风口"，进展的机会稍纵即逝，必要在技能研发、尺度研

制和财产应用等方面尽早摆设。为此，我司引导中国信息通

信研究院，团结国内相干单元，编撰形成了《产业互联网平

台白皮书（2017）》。本白皮书在编写历程中集众人之智、采

众家之长，是对新形势下产业互联网平台技能演进、财产发

展和应用模式的阶段性提炼和总结。下一步，要围绕产业互

联网平台培养、测试验证、本领评估及尺度体系设置装备摆设等方面，

VIII

统筹开展事情。盼望可以或许通过白皮书为相干职员提供参考，

通过社会各界配合高兴，为我国产业互联网平台的进展奉献

一份气力，配合推动我国产业互联网平台财产前进、应用繁

荣。

是为序。

安筱鹏

2017 年 11 月 18日

IX

目 录

一、产业互联网平台的内在 ............................. 1

（一）产业互联网平台进展配景 ......................... 1

（二）产业互联网平台体系架构 ......................... 3

（三）产业互联网平台焦点作用 ......................... 5

二、产业互联网平台技能体系 ........................... 7

（一）产业互联网平台七大焦点技能交错融合 ............. 7

（二）平台架构，PaaS以其开放机动特性成为主流选择 ... 11

（三）应用创新，产业机理与数据科学走向融合 .......... 13

（四）功效下沉，边沿与云端协同成为平台紧张进展偏向 .. 15

（五）开辟框架，微办事等新型架构大幅低落开辟难度与创新

本钱 ................................................ 17

三、产业互联网平台财产生态 .......................... 19

（一）四类平台企业、五大支持主体、两类平台用户配合修筑

平台财产体系 ........................................ 19

（二）企业从自身上风动身加速平台结构，形成四种路径 .. 21

（三）开放互助与关闭自建并举，多种方法开展平台构建 .. 25

（四）应用创复活态打造已成为平台进展要害 ............ 26

四、产业互联网平台应用场景 .......................... 29

X

（一）平台应用由单点智能向全局智能、由状态监测向庞大分

析演进 .............................................. 29

（二）产业互联网平台当前总体应用于四大场景 .......... 32

五、产业互联网平台进展发起 .......................... 38

（一）充实使用现有成熟技能，快速构建平台 ............ 38

（二）强化产业知识积存与阐发本领，加强平台焦点竞争力 38

（三）看重开放创新，打造平台应用生态 ................ 38

（四）聚焦上风范畴，实现平台差别化进展 .............. 39

（五）构建尺度体系，促进互联互通 .................... 39

（六）确保宁静可靠，推动可信进展 .................... 40

XI

产业互联网平台先容及案例名目

航天云网-INDICS平台 ................................ 43

树根互联-根云平台 ................................... 45

海尔-COSMOPlat平台 ................................. 47

中国电信-CPS平台 ................................... 49

华为-OceanConnect IoT 平台 .......................... 51

和利时-HiaCloud平台 ................................ 53

用友-精智丨用友产业互联网平台 ....................... 55

索为-SYSWARE平台 ................................... 57

东方国信-BIOP平台 .................................. 59

中船产业-船舶产业智能运营平台 ....................... 61

寄云-NeuSeer平台 ................................... 63

普奥云-ProudThink 平台 .............................. 65

中国移动-OneNET平台 ................................ 67

石化盈科-ProMACE 平台 ............................... 69

海潮-海潮产业互联网平台 ............................. 71

阿里巴巴-阿里云 ET产业大脑平台 ...................... 73

宝信-宝信产业互联网平台 ............................. 75

XII

智能云科- iSESOL 平台 ............................... 77

美云智数-MeiCloud 平台 .............................. 79

机警云-Gizwits IOT Enterprise 平台 .................. 81

富士康-BEACON平台 .................................. 83

GE-Predix平台 ...................................... 85

PTC-ThingWorx平台 .................................. 87

ABB-ABB Ability 平台 ................................ 89

施耐德-EcoStruxure 平台 ............................. 91

西门子-MindSphere 平台 .............................. 93

1

一、产业互联网平台的内在

（一）产业互联网平台进展配景

1.制造业厘革与数字经济进展实现汗青性交汇

金融危急后，环球新一轮财产厘革发达鼓起，制造业重新成

为环球经济进展的核心。天下重要发达国度接纳了一系列庞大举

措推动制造业转型升级，德国依托丰富的主动化底子，推进产业

4.0。美国在实行先辈制造计谋的同时，鼎力大举进展产业互联网。

法、日、韩、瑞典等国也纷纷推出制造业振兴打算。列国新型制

造计谋的焦点都是通过构建新型生产方法与进展模式，推动传统

制造业转型升级，重塑制造强国新上风。与此同时，数字经济浪

潮席卷环球，驱动传统财产加快厘革。格外因此互联网为代表的

信息通讯技能的进展极大地转变了人们的生存方法，修筑了新的

财产体系，并通过技能和模式创新不停渗入渗出影响实体经济范畴，

为传统财产厘革带来庞大机会。陪同制造业厘革与数字经济海潮

交汇融合，云盘算、物联网、大数据等信息技能与制造技能、工

业知识的集成创新不停加剧，产业互联网平台应运而生。

2.制造业智能化对平台东西提出新需求

当前制造业正处在由数字化、网络化向智能化进展的紧张阶

段，其焦点是基于海量产业数据的全面感知，通过端到真个数据

深度集成与建模阐发，实现智能化的决议计划与操纵指令，形成智能

2

化生产、网络化协同、本性化定制、办事化延伸等新型制造模式。

这一配景下，传统数字化东西已经无法餍足需求。一是产业数据

的发作式增进必要新的数据治理东西。随着产业体系由物理空间

向信息空间、从可见天下向不行见天下延伸，产业数据收罗范畴

不停扩大，数据的范例和范围都呈指数级增进，必要一个全新数

据治理东西，实现海量数据低本钱、高可靠的存储和治理。二是

企业智能化决议计划必要新的应用创新载体。数据的富厚为制造企业

开展越发精致化和精准化治理制造了条件，但产业场景高度庞大，

行业知识千差万别，传统由少数大型企业驱动的应用创新模式难

以餍足差别企业的差别化需求，急迫必要一个开放的应用创新载

体，通过产业数据、产业知识与平台功效的开放挪用，低落应用

创新门槛，实现智能化应用的发作式增进。三是新型制造模式需

要新的营业交互本领。为快速相应市场改变，制造企业间在设计、

生产等范畴的并行构造与资源协同日益频仍，要求企业设计、生

产和治理体系都要更好支持与其他企业的营业交互，这就必要一

个新的交互东西，实现差别主体、差别体系间的高效集成。海量

数据治理、产业应用创新与深度营业协同，是产业互联网平台快

速进展的重要驱动气力。

3.信息技能加快渗入渗出并深刻影响制造业进展模式

新型信息技能重塑制造业数字化底子。云盘算为制造企业带

来更机动、更经济、更可靠的数据存储和软件运行情况，物联网

关心制造企业有用网络设置装备摆设、产线和生产现场成千上万种差别类

3

型的数据，人工智能强化了制造企业的数据洞察本领，实现智能

化的治理和操纵，这些都是推动制造企业数字化转型的新底子。

开放互联网理念厘革传统制造模式。通过网络化平台构造生产经

营运动，制造企业可以或许实现资源快速整合使用，低本钱快速相应

市场需求，催生本性化定制、网络化协划一新模式新业态。平台

经济不停创新贸易模式。信息技能与制造技能的融合动员信息经

济、知识经济、分享经济等新经济模式加快向产业范畴渗入渗出，培

育增进新动能。互联网技能、理念和贸易模式成为构建产业互联

网平台的紧张方法。

（二）产业互联网平台体系架构

产业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求，

构建基于海量数据收罗、汇聚、阐发的办事体系，支持制造资源

泛在毗连、弹性提供、高效设置装备摆设的产业云平台，包罗边沿、平台

（产业 PaaS）、应用三大焦点层级。可以以为，产业互联网平台

是产业云平台的延伸进展，其素质是在传统云平台的底子上叠加

物联网、大数据、人工智能等新兴技能，构建更精准、及时、高

效的数据收罗体系，设置装备摆设包罗存储、集成、访问、阐发、治理功

能的使能平台，实现产业技能、履历、知识模子化、软件化、复

用化，以产业 APP的情势为制造企业各种创新应用，终极形成资

源富集、多方参加、互助共赢、协同演进的制造业生态。

4

图 1：产业互联网平台功效架构图

第一层是边沿，通过大范畴、深条理的数据收罗，以及异构

数据的协议转换与边沿处置惩罚，构建产业互联网平台的数据底子。

一是通过各种通讯本领接入差别设置装备摆设、体系和产物，收罗海量数

据；二是依托协议转换技能实现多源异构数据的归一化和边沿集

成；三是使用边沿盘算设置装备摆设实现底层数据的汇聚处置惩罚，并实现数

据向云端平台的集成。

第二层是平台，基于通用 PaaS 叠加大数据处置惩罚、产业数据

阐发、产业微办事等创新功效，构建可扩展的开放式云操纵体系。

一是提供产业数据治理本领，将数据科学与产业机理联合，关心

制造企业构建产业数据阐发本领，实现数据代价发掘；二是把技

术、知识、履历等资源固化为可移植、可复用的产业微办事组件

库，供开辟者挪用；三是构建应用开辟情况，借助微办事组件和

边沿层

云底子办法（办事器、存储、网络、假造化）IaaS层

产业宁静防护

应用开辟（开辟东西、微办事框架）

产业微办事组件库（产业知识组件、算法组件、道理模子组件）

产业大数据体系（产业数据洗濯、治理、阐发、可视化等）

通用PaaS平台资源摆设和治理

设置装备摆设治理 资源治理 运维治理 妨碍规复

产业数据建模和阐发（机理建模、呆板进修、可视化）

设置装备摆设接入 协议剖析 边沿数据处置惩罚

消耗者 提供链 协作企业 开辟者

应用创新

设置装备摆设状态阐发

提供链阐发

能耗阐发优化

… …

营业运行

设计APP

生产APP

治理APP

办事APP

应用层（产业SaaS）

平台层

（产业PaaS）

5

产业应用开辟东西，关心用户快速构建定制化的产业 APP。

第三层是应用，形成餍足差别行业、差别场景的产业 SaaS和

产业 APP，形成产业互联网平台的终极代价。一是提供了设计、

生产、治理、办事等一系列创新性营业应用。二是构建了精良的

产业 APP创新情况，使开辟者基于平台数据及微办事功效实现应

用创新。

除此之外，产业互联网平台还包罗 IaaS 底子办法，以及涵

盖整个产业体系的宁静治理体系，这些组成了产业互联网平台的

底子支持和紧张保障。

泛在毗连、云化办事、知识积存、应用创新是辨识产业互联

网平台的四大特性。一是泛在毗连，具备对设置装备摆设、软件、职员等

各种生产要素数据的全面收罗本领。二是云化办事，实现基于云

盘算架构的海量数据存储、治理和盘算。三是知识积存，可以或许提

供基于产业知识机理的数据阐发本领，并实现知识的固化、积存

和复用。四是应用创新，可以或许挪用平台功效及资源，提供开放的

产业 APP开辟情况，实现产业 APP创新应用。

（三）产业互联网平台焦点作用

产业互联网平台可以或许有用集成海量产业设置装备摆设与体系数据，实

现营业与资源的智能治理，促进知识和履历的积存和传承，驱动

应用和办事的开放创新。可以以为，产业互联网平台是新型制造

体系的数字化神经中枢，在制造企业转型中发挥焦点支持作用。

当前来看，产业互联网平台已成为企业智能化转型紧张抓手。

6

一是关心企业实现智能化生产和治理。通过对生产现场"人机料

法环"各种数据的全面收罗和深度阐发，可以或许发觉导致生产瓶颈

与产物缺陷的深条理缘故原由，不停进步生产服从及产物质量。基于

现场数据与企业打算资源、运营治理等数据的综合阐发，可以或许实

现更精准的提供链治理和财政治理，低落企业运营本钱。二是帮

助企业实现生产方法和贸易模式创新。企业通过平台可以实现对

产物售后利用关键的数据买通，提供设置装备摆设康健治理、产物增值服

务等新型营业模式，实现从卖产物到卖办事的变化，实现代价提

升。基于平台还可以与用户举行越发充实的交互，相识用户本性

化需求，并有用构造生产资源，寄托本性化产物实现更高利润水

平。别的，差别企业还可以基于平台开展信息交互，实现跨企业、

跨地区、跨行业的资源和本领集聚，打造更高效的协同设计、协

同制造，协同办事体系。

将来，产业互联网平台大概催生新的财产体系。好像移动互

联网平台制造了应用开辟、应用分发、线上线劣等一系列新的产

业关键和代价，当前产业互联网平台在应用创新、产融联合等方

面已展现出雷同眉目，将来也有望进展成为一个全新的财产体系，

促进形成大众创业、万众创新的多条理进展情况，真正实现"互

联网+先辈制造业"。

7

二、产业互联网平台技能体系

（一）产业互联网平台七大焦点技能交错融合

产业互联网平台必要办理多类产业设置装备摆设接入、多源产业数据

集成、海量数据治理与处置惩罚、产业数据建模阐发、产业应用创新

与集成、产业知识积存迭代实现等一系列题目，涉及七大类要害

技能，分别为数据集成和边沿处置惩罚技能、IaaS技能、平台使能技

术、数据治理技能、应用开辟和微办事技能、产业数据建模与分

析技能、宁静技能。

图 2：产业互联网平台要害技能体系图

1.数据集成与边沿处置惩罚技能

设置装备摆设接入：基于产业以太网、产业总线等产业通讯协议，以

太网、光纤等通用协议，3G/4G、NB-IOT等无线协议将产业现场

8

设置装备摆设接入到平台边沿层。

协议转换：一方面运用协议剖析、中心件等技能兼容 ModBus、

OPC、CAN、Profibus 等各种产业通讯协媾和软件通讯接口，实现

数据款式转换和同一。另一方面使用 HTTP、MQTT 等方法从边沿

侧将收罗到的数据传输到云端，实现数据的长途接入。

边沿数据处置惩罚：基于高性能盘算芯片、及时操纵体系、边沿

阐发算法等技能支持，在靠近设置装备摆设或数据泉源的网络边沿侧举行

数据预处置惩罚、存储以及智能阐发应用，提拔操纵相应敏锐度、消

除网络阻塞，并与云端阐发形成协同。

2.IaaS技能

基于假造化、漫衍式存储、并行盘算、负载调理等技能，实

现网络、盘算、存储等盘算机资源的池化治理，依据需求举行弹

性安排，并确保资源利用的宁静与断绝，为用户提供美满的云基

础办法办事。

3.平台使能技能

资源调理：通过及时监控云端应用的营业量动态改变，联合

相应的调理算法为应用步伐安排相应的底层资源，从而使云端应

用可以主动顺应营业量的改变。

多租户治理：通过假造化、数据库断绝、容器等技能实现不

同租户应用和办事的断绝，爱护其隐私与宁静。

4.数据治理技能

数据处置惩罚框架：借助 Hadoop、Spark、Storm 平分布式处置惩罚

9

架构，餍足海量数据的批处置惩罚和流处置惩罚盘算需求。

数据预处置惩罚：运用数据冗余剔除、特别检测、归一化等要领

对原始数据举行洗濯，为后续存储、治理与阐发提供高质量数据

泉源。

数据存储与治理：通太过布式文件体系、NoSQL数据库、关

系数据库、时序数据库等差别的数据治理引擎实现海量产业数据

的分区选择、存储、编目与索引等。

5.应用开辟和微办事技能

多说话与东西支持：支持 Java,Ruby和 PHP等多种说话编译

情况，并提供 Eclipse integration，JBoss Developer Studio、

git 和 Jenkins 等各种开辟东西，构建高效便捷的集成开辟环

境。

微办事架构：提供涵盖办事注册、发觉、通讯、挪用的治理

机制和运行情况，支持基于微型办事单位集成的"松耦合"应用

开辟和摆设。

图形化编程：通过雷同 Labview的图形化编程东西，简化开

发流程，支持用户采纳拖拽方法举行应用创建、测试、扩展等。

6.产业数据建模与阐发技能

数据阐发算法：运用数学统计、呆板进修及最新的人工智能

算法实现面向汗青数据、及时数据、时序数据的聚类、联系关系和预

测阐发。

机理建模：使用机器、电子、物理、化学等范畴专业知识，

10

联合产业生产实践履历，基于已知产业机理构建各种模子，实现

阐发应用。

7.宁静技能

数据接入宁静：通过产业防火墙技能、产业网闸技能、加密

隧道传输技能，防备数据走漏、被侦听或窜改，保障数据在泉源

和传输历程中宁静。

平台宁静：通过平台入侵及时检测、网络宁静防备体系、恶

意代码防护、网站威胁防护、网页防窜改等技能实现产业互联网

平台的代码宁静、应用宁静、数据宁静、网站宁静。

访问宁静：通过创建同一的访问机制，限定用户的访问权限

和所能利用的盘算资源和网络资源实现对云平台紧张资源的访

问操纵和治理, 防备非法访问。

在上述七大类技能中，通用平台使能技能、产业数据建模与

阐发技能、数据集成与边沿处置惩罚技能、应用开辟和微办事技能正

快速进展，对产业互联网平台的构建和进展孕育发生深远影响。在平

台层，PaaS技能、新型集成技能和容器技能正加快转变信息体系

的构建和构造方法。在边沿层，边沿盘算技能极大的拓展了平台

网络和治理数据的范畴和本领。在应用层，微办事等新型开辟框

架驱动产业软件开辟方法不停厘革，而产业机理与数据科学深度

融合则正在激发产业应用的创新海潮。

11

（二）平台架构，PaaS 以其开放机动特性成为主流选择

1.基于通用 PaaS 的二次开辟成为产业 PaaS 重要构建方法

PaaS 可以或许为上层产业 APP 开辟屏蔽设置装备摆设毗连、软件集成与

摆设、盘算资源调理的庞大性，大部门领先平台都依托通用 PaaS

向用户提供办事。比方 GE Predix 基于对 Cloud Foundry 的二

次开辟支持 Spring、.NET等开辟框架，提供 PostgreSQL、SQL

Server、Redis以及来自第三方和开源社区的应用办事，还包罗

GitHub代码库、Node.js、Bower 保证理器、Gulp、SASS、 Web

Component Tester 等多种开辟东西，以便支持开辟职员快速实

现应用的开辟与摆设。其他主流平台也均接纳雷同计谋，IBM

Bluemix、西门子 MindSphere、BoschIoT Suite、航天云网 INDICS

等平台均基于 Cloud Foundry 搭建，树根互联根云 RootCloud、

海尔COSMOPlat平台、寄云科技NeuSeer平台则分别基于docker、

Openshift等举行构建。

2.新型集成技能成为平台本领开放的紧张本领

借助 REST API等一系列 Web API技能，大部门产业互联网

平台中的设置装备摆设、软件和办事通过 JSON、XML等同一款式实现差别

营业体系的信息交互和调理治理，为企业表里协同、云端协同、

本领开放、知识共享奠基底子。新型 API技能为多源异构体系的

快速集成提供有用支持，实现边沿设置装备摆设与云真个集成、传统产业

软件与云真个集成、平台内部差别软件和功效的集成。现在，Ayla、

12

Intel IoT、Zatar、Xively、Eurotech等平台更因此 REST协议

为焦点本领实现设置装备摆设、应用步伐、后端体系的全要素集成，别的，

Predix、ThingWorx、Watson IoT等绝大部门平台也都集成了 REST

API技能。基于 API 技能的本领开放是平台进展的重点偏向。发

那科 FIELDsystem 平台现在已经 200多家公司开放 API，支持用

户机动挪用平台的相干办事来开辟本性化应用。Predix 基于

REST API 技能提供资产治理和位置操纵的微办事，基于区块链

技能提供数据完备性验证 API，基于大数据技能提供数据统计分

析 API。IBM Watson IOT平台基于 REST API技能为产业应用提

供毗连、认知阐发、及时阐发、信息治理和危险治理等功效。

3.容器技能支持平台及应用的机动摆设

通过引入容器和无办事器盘算等新型架构，可以或许实现平台和

产业应用的机动摆设和快速迭代，以顺应产业场景中海量本性化

开辟需求。容器技能简化了硬件资源设置装备摆设的庞大性，一方面实现

了平台中办事和应用的机动摆设。比方 IBM 将 Watson IOT平台

中的收罗办事和 Watson Service平台中的阐发办事以容器情势

封装后，可以实现图形化的快速应用构建。GE Predix平台中训

练形成的智能模子，使用容器技能可以直接摆设在 Predix

Machine设置装备摆设上。另一方面，容器技能实现了平台自身的快速部

署。比方 PTC ThingWorx平台 2017年 6月公布的 8.0版本增添

了基于 Docker 的摆设方法，支持平台在差别公有云、私有云、

混淆云等多种底子办法上的快速构建和机动迁徙。SAP在 docker

13

store中提供 HANA 的应用速成（express）版，打包内存盘算引

擎和数据阐发算法，使应用开辟者可以在当地或云端快速开辟基

于 HANA平台的数据阐发应用和软件。

（三）应用创新，产业机理与数据科学走向融合

1.对产业机理的深入了解是产业数据阐发的紧张条件

在恒久产业进展历程中，产业企业面向差别行业、差别场景、

差别学科积存了大量履历与知识，这些产业机理的了解和提炼能

够对生产征象举行精准形貌和有用阐发，对传统产业生产和治理

的优化起到紧张作用。随着新型数据科学的鼓起，这些产业机理

又可以或许有用引导数据阐发历程中的参数选择和算法选择，使其更

加贴合产业生产特点。是以，以 GE、西门子、博世等产业巨擘均

将自身产业履历知识举行提炼和封装，作为其产业互联网平台的

焦点本领与竞争上风。比方，GE公司将以往由工程师智囊团完成

的飞行数据阐发事情"搬上"Predix 平台，专家在 Predix平台

的关心下构建一个检测步伐来依据航程的是非主动比拟飞机起

飞前后发动机滑油量，实现滑油斲丧的提前告警和运维，从而将

其航空发动机范畴的专业知识和履历转化为平台上面向用户特

殊应用需求的专业办事本领。

2.大数据、呆板进修技能驱动产业数据阐发本领超过式提拔

产业互联网带来产业数据的发作式增进，传统数学统计与拟

合要领难以餍足海量数据的深度发掘，大数据与呆板进修要领正

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在成为浩繁产业互联网平台的尺度设置装备摆设。Spark、Hadoop、Storm

等大数据框架被遍及应用于海量数据的批处置惩罚和流处置惩罚，决议计划树、

贝叶斯、支持向量机等各种呆板进修算法，尤其因此深度进修、

迁徙进修、强化进修为代表的人工智能算法，正成为产业互联网

平台办理各范畴诊断、猜测与优化题目的得力东西。比方，IBM

公司将人工智能体系 Watson 引入 Bluemix 中打造出具备

"AI+IoT"特色的 Watson IoT Platform，借助物联网壮大的数

据毗连汇聚本领为智能体系 Watson提供数据支持，Watson体系

则依附上风显着的认知、推理和进修功效查找数据与效果之间的

内涵联系关系，并形成新的洞察力以关心企业举行最优决议计划。

3.数据科学与产业机理联合有用支持庞大数据阐发，驱动数

字孪生进展

基于产业互联网平台，数据阐发要领与产业机理知识正在加

速融合，从而实现对庞大产业数据的深度发掘，形成优化决议计划。

比方，上海隧道工程株式会社通过与寄云互助，借助平台采

集产业检测设置装备摆设中的各种图像、间隔、位置、转速、倾角、压力、

流量、扭矩、功率等全部数据，基于岩土知识、功率曲线、扭矩

曲线、屈服强度等产业知识机理标志（或提取）特别信息，对历

史数据举行特性提取与模子练习，再接入及时数据举行特别预警，

从而办理盾构硬岩掘进机 TBM施工历程中的困难，突破传统办理

方案的极限。随者融合的不停深化，基于准确建模、高效阐发、

及时优化的数字孪生快速进展，实现对产业工具和产业流程的全

15

面洞察。东方国信基于非稳态、多相、多物理场的数值模仿仿真

技能、热力学和动力学模子、以及产业大数据阐发技能等，创建

虚实映射、及时监控、智能诊断、协同优化的数字孪生，实现对

产业实体设计和工艺流程的仿真及优化，在炼铁，产业汽锅，水

电，空压机，能源等多个行业或范畴落地。

4.产业知识正基于平台快速积存并实现高效流传与复用

通过数据积存、算法优化、模子迭代，产业互联网平台中将

形成笼罩浩繁范畴的各种知识库、东西库和模子库，实现旧知识

的不停复用和新知识的连续孕育发生。借助这种方法，传统疏散于不

同企业、差别体系、差别个别的产业履历将可以或许得到有用沉淀和

汇聚起来，并通过平台功效的开放和挪用被更多企业共享。比方，

索为 SYSWARE平台通过打造同一的工程中心件，实现对各种知识

履历、产业机理、算法模子的集成，现在已在航空、航天、船舶、

武器、核产业、电子等行业构建产业知识库上百个，知识条款 500

万以上。

（四）功效下沉，边沿与云端协同成为平台紧张进展偏向

1.基于边沿的多协议转换强化平台数据接入本领

大部门平台均提出了协议转换和云端协同技能方案，实现设

备、传感器、PLC、操纵体系、治理软件等差别泉源的海量数据在

云真个集成与汇聚。基于网关的多协议转换正得到广泛应用，GE

通过将数据收罗转换模块 Predix Machine 摆设在现场传感器、

16

操纵器和网关，使用 OPC UA技能实现产业以太网、产业总线等

差别协议的转换。Oracle IoT Cloud Service 面向设置装备摆设长途管

理营业，通过"软件网关"实现对行业通讯协议的支持。西门子

通过在设置装备摆设端摆设数据收罗模块 MindConnect Nano，实现通用

协议兼容和私有协议转换。基于操纵体系和芯片的原生集成正成

为紧张创新偏向。如 Intel推出 Wind River Edge Management

System嵌入式治理体系，实现设置装备摆设与 Intel IoT Platform 的直

接互联。Ayla IoT Platform 与博通、高通、意法半导体等芯片

巨擘互助，将平台接口内嵌在芯片中，直接从芯片层面支持边沿

与云真个互联。

2.边沿数据处置惩罚暖和存技能有用提拔平台承载本领

产业生产历程中高频数据收罗，每每会对网络传输、平台存

储与盘算处置惩罚等方面带来性能和本钱上的庞大压力，在边沿层进

行数据的预处置惩罚暖和存，正成为重要平台企业的配合做法。一是

在边沿层举行数据预处置惩罚，剔除冗余数据，减轻平台负载压力。

比方，SAP Leonardo Edge Platform 与 Dell边沿网关集成，实

现边沿数据的及时预处置惩罚。华为推出 EC-IoT 办理方案基于迅速

网关可以或许大幅收缩营业上线时间，低落运营本钱 50%以上。二是

使用边沿缓存保存产业现场全量数据，并通过缓存设置装备摆设直接导入

数据中间，低落网络利用本钱。比方亚马逊推出的 AWS Snowball

Edge、微软 Azure数据盒、以及谷歌的 Transfer Appliance，以

100TB级另外容量支持现场数据暂时存储，通过实体运输将数据

17

上传到数据中间，简化数据传输历程并尽大概淘汰设置与集成工

作。在风电场的现实应用中，Snowball Edge 重要办理无网络偏

远地域的数据存储上云题目。在制造企业的现实应用中，

Snowball Edge 重要替换上位机或私有云储存现场数据。

3.边沿阐发技能明显加强平台及时阐发本领

为了更好餍足产业用户的及时性、可靠性要求，越来越多的

平台运营企业开始将盘算本领下放到更为靠近物或数据泉源的

网络边沿侧。一是边沿层直接运行及时阐发算法，比方微软 2017

年 5月更新 Azure IoT Edge 办事，新增了呆板进修、认知办事、

流数据阐发等功效，支持在嵌入式边沿设置装备摆设上运行庞大阐发和人

工智能算法，微软与金属切削刀具企业 Sandvik Coromant互助，

基于 Azure IoT Edge在边沿实现了流数据阐发和呆板进修算法，

使妨碍处置惩罚时延从云端处置惩罚的 2秒收缩到边沿处置惩罚的 0.1秒。二

是边沿与平台协同，实现模子不停发展和优化。比方，PTC 在

ThingWorx 平 台 中 集 成 能 够 实 时 发 现 边 缘 设 备 异 常 的

ThingWatcher模块，并与云端阐发交互共享，实现模子迭代生长。

（五）开辟框架，微办事等新型架构大幅低落开辟难度与创

新本钱

1.基于微办事架构的开辟方法大幅提拔产业 APP 开辟服从

基于微办事的开辟方法支持多种开辟东西和编程说话,并通

过将通勤奋能举行模块化封装和复用，加速应用摆设速率，低落

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应用维护本钱。比方 GE Predix平台基于微办事提供资产绩效管

理、运营优化、资产建模、数据猎取等 180多种微办事供开辟者

挪用，简化了摆设应用步伐开辟、摆设与运维的庞大性。IBM

Bluemix 平台推出可用于微办事开辟的软件东西，如 IBM MQ

Light for Bluemix 提供机动、易于利用的消息通报机制，IBM

Bluemix DevOps Services则关心用户低落摆设和运维应用步伐

的难度。别的，西门子 MindSphere、航天云网 INDICS、寄云

NeuSeer等平台也都通过微办事架构关心用户快速构建本性化应

用步伐。

2.基于图形拖拽的开辟方法有用低落产业 APP 开辟门槛

基于图形拖拽的开辟方法低落了对开辟职员编程底子、开辟

履历的要求，使其可以专注于功效设计，从而低落应用开辟的门

槛。比方 PTC ThingWorx平台基于 ThingWorx Foundation 为开

发职员提供模子驱动的应用步伐开辟办事，开辟职员无需利用编

写代码即可毗连全部的 ThingWorx 组件，利用拖拽东西就可以

开辟高质量、可扩展的应用步伐，相较传统方法能淘汰 10 倍的

开辟时间。SAP Cloud Platform 通过 Fiori、BUILD、WebIDE等

预制开辟东西支持基于图形拖拽的开辟方法，用户通过利用这些

东西可举行轻量级云端开辟，无需背景任何定制，就可实现应用

的快速上线，将开辟时间从几个月收缩到几周。

19

三、产业互联网平台财产生态

（一）四类平台企业、五大支持主体、两类平台用户配合构

筑平台财产体系

产业互联网平台财产进展涉及多个条理、差别范畴的多类主

体。在财产链上游，云盘算、数据治理、数据阐发、数据收罗与

集成、边沿盘算五类专业技能型企业为平台构建提供技能支持；

在财产链中游，装备与主动化、产业制造、信息通讯技能、产业

软件四大范畴内领先企业加速平台结构；在财产链卑鄙，垂直领

域用户和第三方开辟者通过应用摆设与创新不停为平台注入新

的代价。

图 3：产业互联网平台财产体系

20

1.信息技能企业提供通用使能东西，成为平台设置装备摆设紧张支持

信息技能企业提供要害技能本领，以"被集成"的方法参加

平台构建。重要包罗五类：一是云盘算企业，提供云盘算底子资

源本领及要害技能支持，典范企业如亚马逊、微软、Pivotal、

Vmware、红帽等；二是数据治理企业，提供面向产业场景的工具

存储、干系数据库、NoSQL数据库等数据治理和存储的东西，典

型企业如 Oracle、Apache、Splunk 等；三是数据阐发企业，提

供数据发掘要领与东西，典范企业如 SAS、IBM、Tableau、Pentaho、

PFN等；四是数据收罗与集成企业，为设置装备摆设毗连、多源异构数据

的集成提供技能支持，典范企业如 Kepware、NI、博世、IBM等；

五是边沿盘算企业，提供边沿层的数据预处置惩罚与轻量级数据阐发

本领，典范企业如华为、思科、英特尔、博世等。

2.平台厂商通过整合股源实现平台构建，发挥财产主导作用

平台企业以集成创新为重要模式，以应用创复活态构建为主

要目标，整合各种财产和技能要素实现平台构建，是财产体系的

焦点。

现在，平台企业重要有以下四类：一是装备与主动化企业，

从自身焦点产物本领动身构建平台，如 GE、西门子、ABB、和利

时等；二是生产制造企业，将自身数字化转型履历以平台为载体

对外提供办事，如三一重工/树根互联、海尔、航天科工等；三是

产业软件企业，借助平台的数据汇聚与处置惩罚本领提拔软件性能，

21

拓展办事界限，如 PTC、SAP、Oracle、用友等；四是信息技能企

业，发挥 IT 技能上风将已有平台向制造范畴延伸，如 IBM、微

软、华为、思科等。

3.应用主体以平台为载体开展应用创新，实现平台代价提拔

产业互联网平台通过功效开放和资源挪用大幅低落产业应

用创新门槛，其应用主体分为两类：行业用户在平台利用历程中

联合本事域产业知识、机理和履历开展应用创新，加速数字化转

型步调，如环球研磨机器制造商格林公司基于西门子 MindSphere

平台开辟办事于机床的产业 APP，实现对刀具磨损状态的精准预

测和适时调换。第三方开辟者可以或许依托平台快速创建应用办事，

形成面向差别行业差别场景的海量产业 APP，提拔平台面向更多

产业范畴提供办事的本领，典范企业如 Webalo、Bearing Point、

ThetaRay、NEC、Pitney Bowes等。

（二）企业从自身上风动身加速平台结构，形成四种路径

2013 年以来，产业互联网平台的理念和紧张性渐渐被财产

界所了解，环球各种财产主体积极结构，产业互联网平台已经进

入全面发作期。依据咨询机构 IoT Analytics的统计，现在环球

产业互联网平台数目凌驾 150 个。2017 年以来平台进展步入快

车道，仅我国就稀有十个平台产物公布。综合国表里平台企业布

局计谋来看，现在重要有四种路径。

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1.装备和主动化企业依附产业设置装备摆设与履历积存，依托产业互

联网平台创新办事模式

装备制造和主动化企业在产业现场沉淀有大量生产设置装备摆设与

产业体系，在其几十年的创新探究中也形成了富厚的产业知识、

履历和模子，这些企业正借助平台化结构，实现底层设置装备摆设数据的

收罗与集成以及产业知识的封装与复用，并以此为底子形成创新

型的办事模式。现在，这些企业在平台构建中重要有两种方法。

部门企业通过将现有产业应用向云端迁徙，构建应用办事平台，

实现应用的机动摆设与挪用。如 ABB使用微软的云底子办法，通

过 Ability平台提供资产性能治理、能耗评估、漫衍式能源治理、

工场建模与仿真等云端办事。与之雷同的另有施耐德

EcoStruxure平台、发那科 FIELD system 平台、和利时 HiaCloud

平台等。部门企业则直接采纳 PaaS、微办事等新型架构搭建平

台，为应用开辟提供更好的本领支持，在提供自身平台办事的同

时，着力打造繁荣的第三方应用创复活态。如 GE基于开源 PaaS

架构 Cloud Foundry 构建 Predix平台，并通过集成微办事架构

等方法为应用开辟者提供富厚支持，实现智能应用的快速构建、

测试和摆设。三一重工依托其设置装备摆设治理履历孵化专注产业互联网

平台设置装备摆设的树根互联，基于开源 Docker技能构建 PaaS平台，具

备机动的应用开辟及摆设本领，提供资产治理、猜测性维护、产

品全生命周期治理、财产链金融和模式创新等产业应用办事。

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2.领先制造企业将数字化转型履历转化为办事本领，构建工

业互联网平台

领先制造企业依附自身在数字化转型历程中的乐成履历，围

绕生产优化、用户定制、资源整合等方面提供平台化办事，形成

了多种创新模式。部门消耗品生产企业基于本性化定制生产模式

构建产业互联网平台，实现用户需求、设计资源与生产本领的全

面买通。好比海尔的 COSMOPlat 平台，将主顾需求、产物订单、

互助生产、质料提供、产物设计、生产组装和智能阐发等关键互

联起来并举行及时通讯和阐发，以餍足范围化定制需求。部门集

团型制造企业依附其资源整合履历，通过平台汇聚财产上卑鄙各

关键资源，为企业提供供需对接、协同设计、制造协划一智能化

应用。好比航天云网 INDICS 平台汇聚凌驾 100 万家企业，并在

此底子上提供供需对接、智能工场改革、云制造和资源共享等服

务，现在已为近千家行业用户提供线上办事。

3.软件企业围绕自身营业升级需求，借助产业互联网平台实

现本领拓展

软件企业通过结构产业互联网平台，全面猎取生产现场数据

和长途设置装备摆设运行数据，并通过这些数据与软件的联合，提供更精

准的决议计划支持并不停富厚软件功效。此中，治理软件企业依托平

台实现从企业治理层到生产层的纵向数据集成，提拔软件的智能

精准阐发本领。比方 SAP HANA平台，以实现对数据库的建模、

24

设置装备摆设、监控、告警和治理。应用层，基于 SQL、MDX、BICS 接口

接入 BI 阐发、数据复制等应用软件。设计软件企业借助平台获

取全生命周期数据，提拔软件性能，进而形成基于数字孪生的创

新应用。比方 PTC Thingworx 平台基于大量的设计模块，实现产

品研发设计，大幅节省设计研发周期。同时，平台基于 CAD产物

数字模子和 Vuforia技能集成的 ThingWorx Studio 加强实际开

发情况和网络体验办事以及数字孪生办事（Digital Twin）实现

对产物生产的全生命周期治理。

4.信息技能企业发挥技能上风，将已有平台向制造范畴延伸

信息技能企业在其现有通用技能平台底子上，不停富厚面向

产业场景的应用办事本领，同时增强与制造企业互助，实现平台

的定制化集成和应用摆设。云盘算、大数据企业依附运营及数据

办事本领，通过强化产业毗连及产业阐发构建平台。比方 IBM

Bluemix平台与博世互助，在平台摆设博世物联网套件办事，进

而关心 IBM提拔底层设置装备摆设物联及数据收罗本领，并基于数据实现

高级设置装备摆设治理办事和云盘算软件更新。微软 Azure IoT平台则重

点打造长途设置装备摆设监控、猜测性维护、工场联网与可视化等办事能

力，提拔对制造场景的支持本领。通讯企业依托数据收罗与网络

互联上风构建物联治理平台，并不停提拔产业数据处置惩罚本领。华

为 OceanConnect 平台借助网关设置装备摆设、软件 Agent 和物联网治理

体系，实现各种底层数据收罗和集成，并通过提供 API接口、开

发套件与数据阐发办事，形成行业智能应用。

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（三）开放互助与关闭自建并举，多种方法开展平台构建

1.基于开源通用 IT 技能搭建平台底子架组成为主流

开源 PaaS 已成为平台厂商构建平台使能框架的共性选择。

GE Predix、IBM Bluemix、西门子 MindSphere等大部门平台都

采纳开源的 Cloud Foundry 架构作为平台底子框架。别的，

OpenShift、Docker 等开源技能也是平台企业中得到应用。开源

大数据技能成为平台数据架构的要害支持。Hadoop、Spark 等开

源数据东西已经形成了比力成熟的体系，IBM Bluemix、和利时

HiaCloud、Oracle、日立 Lumada 等平台均采纳上述东西支持数

据办事。多种开源的开辟东西关心平台快速构建开辟情况。GE

Predix、寄云 NeuSeer通过集成 Eclipse integration，Git和

Jenkin等开源开辟东西，强化平台应用开辟本领。

2.采纳并购与互助方法富厚平台功效

通过并购猎取平台要害技能功效。面向设置装备摆设数据毗连，PTC

先后并购 Kepware和 Axeda，强化 ThingWorx平台的数据收罗能

力。博世也收购智能设置装备摆设软件公司 ProSyst，为平台提供即插即

用的协议转换支持。面向数据阐发发掘，日立收购 Pentaho商务

智能公司，提供数据集成、可视化阐发和数据发掘等办事。别的，

GE 收购 Austin Digital 强化航空数据阐发本领，PTC 收购

ColdLight 进步平台呆板进修本领。面向平台宁静，GE 收购

Wurldtech。

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通过互助整合股源，不停富厚平台功效。一是实现更大范畴

的现场数据收罗，如 SAP、航天云网等企业均与西门子开展互助，

借助西门子在产业主动化范畴庞大存量底子，低落设置装备摆设接入难度。

发那科与罗克韦尔互助，实现平台与底层操纵体系的无缝毗连。

二是实现平台机动摆设，如 GE、西门子均与微软、亚马逊开展合

作，实如今差别云底子办法上的摆设本领。别的，ABB与微软合

作，树根互联与腾讯云互助，都旨在办理摆设的底子资源题目。

三是强化数据阐发本领，如西门子、ABB与 IBM互助，将 Watson

认知盘算本领融入到平台中。发那科与 Preferred Networks 合

作，集成其深度进修框架 Chainer。

3.将自身产业知识积存举行封装，打造平台焦点竞争力

产业企业恒久积存形成了大量产业知识和履历，是产业范畴

焦点代价地点。产业巨擘正将物理天下的产业机理转化为数字世

界的算法和模子，再封装为平台上的微办事和产业 APP，形成封

闭的"黑盒"供开辟者挪用。开辟者可以利用"黑盒"的要害能

力，但无法猎取此中的产业机理。比方，GE将其在航空发动机、

燃气轮机、风机等范畴恒久积存的设置装备摆设知识抽象为相干微办事，

成为平台的焦点资产。

（四）应用创复活态打造已成为平台进展要害

1.平台企业通过自主开辟不停富厚应用种类

平台企业是现阶段应用创新的主力军，通过传统产业软件的

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云化迁徙和新型产业 APP 开辟，不停提拔平台办事本领。现在，

GE 在 Predix 平台应用市肆中已公布 9 款自主开辟的产业 APP，

同时正积极将 APM、OPM、FES等现有产业办理方案转化为平台应

用。西门子与埃森哲、Evosoft、SAP、微软、亚马逊和 Bluvision

等互助同伴在汉诺威展上展示了约 50 种产业 APP。ABB正将其面

向 20 多个产业范畴的 180 余项产业办理方案向 Ability 平台迁

移。

2.借助互助同伴拓宽行业应用创新办事本领

平台企业通过跨范畴互助，吸引更多行业同伴基于平台开展

应用创新，实现平台向更多范畴的延伸拓展。如，波音与微软合

作，将设置装备摆设猜测维护、燃油斲丧阐发等航空阐发应用迁徙至微软

的 Azure 平台，现在已有 300 余家企业基于平台利用这些办事。

发那科与罗克韦尔互助，将后者的 FactoryTalk View 等系列工

厂治理应用向其 FIELD system平台迁徙。PTC通过 ThingWorx平

台同伴打算汇聚了数百家互助企业，强化平台与这些企业应用服

务的无缝集成，同时吸引互助企业基于平台开辟创新应用。

3.打造开辟者社区引发创新活力

海量开辟者是应用创新的紧张泉源，是平台生态形成的要害

驱动力。当前重要平台企业均积极打造开辟者社区，通过技能开

源、东西提供、文档分享、专家支持、长处共享等方法，吸引开

发者入驻平台参加应用创新。GE着力打造面向 Predix平台的开

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发社区 Predix.io，通过提供开辟东西、微办事、应用开辟引导

文档，以及举行线上技能钻研会等方法，已经吸引到 5万余名开

发者。华为构建 OceanConnect 开辟者社区，提供了 170 多种开

放 API和系列化 Agent，以及各种技能支持、营销支持和贸易合

作，在油气能源、生产与设置装备摆设治理、车联网、才智农业等范畴吸

引凌驾 80个行业互助同伴入驻。

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四、产业互联网平台应用场景

（一）平台应用由单点智能向全局智能、由状态监测向庞大

阐发演进

当前，产业互联网平台在产业体系各层级各关键得到遍及应

用，一是应用笼罩范畴不停扩大，从单一设置装备摆设、单个场景的应用

渐渐向完备生产体系和治理流程过渡，最终将向财产资源协同组

织的全局互联演进。二是数据阐发水平不停加深，从以可视化为

主的形貌性阐发，到基于规章的诊断性阐发、基于发掘建模的预

测性阐发和基于深度进修的引导性阐发。此中，设置装备摆设、产物场景

相对简洁，机理较为明白，已经可以基于平台实现较庞大的智能

应用，在航空航天、工程机器、电力装备等行业形成了工艺参数

优化、猜测性维护等应用模式；企业生产与运营治理体系庞大度

较高，深度阐发面对必然挑衅，当前重要对局部流程举行革新提

升，在电子信息、钢铁等行业孕育发生提供链治理优化、生产质量优

化等应用模式；财产资源的协同现在还没有成熟的阐发优化体系，

重要依托平台实现资源的汇聚和供需对接，仅在局部范畴实现了

协同设计、协同制造等应用模式。

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图 4 产业互联网平台应用阶段视图

总体来看，平台应用还处于低级阶段，以"设置装备摆设物联+阐发"

或"营业体系互联+阐发"的简洁场景优化应用为主。将来平台

应用将向深条理演进，将在物联与互联全面买通的底子上实现复

杂的阐发优化，从而不停推动企业治理流程、构造模式和贸易模

式创新。终极，平台将具备全社会资源承载与协同本领，通过全

局性要素、全财产链主体的重新构造与优化设置装备摆设，推动产业生产

方法、治理模式和构造架构厘革。

1.设置装备摆设、工艺等单个场景已可以实现基于数据和机理的猜测，

正步入决议计划性阐发阶段

产业互联网平台遍及毗连设置装备摆设、装备、产物，基于设置装备摆设机理

模子和产物数据发掘开展了大量基于规章的妨碍诊断、工艺参数

优化、设置装备摆设状态趋向猜测、部件寿命猜测等单点应用，如 GE 依

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托 Predix 平台，通过构建数字双胞胎实现对航空发动机、燃气

轮机等重型装备的康健治理，施耐德基于 Ecostruxure 平台为罗

切斯特医疗中间提供配电设置装备摆设治理办事，实现电力妨碍的猜测性

报警与阐发。随着数据的连续积存与阐发要领的不停美满，将形

成基于设置装备摆设数据发掘的更精准阐发模子，并自主提出引导性优化

发起。现在该趋向已开端展现，比方微软 Azure IoT 平台为

Rolls-Royce发动机提供基于呆板进修的海量数据阐发和模子构

建，可以或许在部件马上产生妨碍时正确预告特别，并提前参与自动

关心 Rolls-Royce计划办理方案。

2.企业治理与流程优化从当前局部革新向体系性提拔迈进

产业互联网平台实现了生产现场与企业运营治理、资源调理

的协同同一，在此底子上形成面向企业局部的生产历程优化、企

业智能治理、提供链治理优化等重点应用。日立公司 Lumada 平

台通过物联设置装备摆设及时网络商品流转数据，并通过与子公司货车调

配营业体系的互联，形成巨大提供链治理数据池，实现全团体的

仓储物流优化。将来随着平台底层毗连本领的提拔和企业 IT-OT

层的买通，大量生产现场数据和治理体系数据将举行集成汇聚，

基于海量数据阐发发掘实现智能工场团体优化、企业及时智能决

策等应用，实现企业生产治理范畴的体系性提拔。罗克韦尔公司

主动化部分与微软 AZURE 平台互助，买通了 OT 层主动化体系与

IT 层营业体系数据，基于大量数据举行工场体系建模与联系关系分

析，实现生产品料治理、产物质量检测、生产管控一体化等综合

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功效，探究数字工场应用。

3.财产/资源层面从信息交互向资源优化设置装备摆设演进

产业互联网平台在应用历程中汇聚了大量产业数据、模子算

法、软件东西，以致研发设计、生产加工等各种资源与本领。目

前这些资源在平台上重要通过简洁信息交互实现供需对接与资

源共享等浅条理应用。将来，随着平台全局运行阐发与体系建模

本领的渐渐提拔，平台将成为全局资源优化设置装备摆设的要害载体。找

钢网平台在为钢铁行业上卑鄙企业提供钢材资源供需对接办事

的底子上，正在探究基于大数据阐发的钢厂精准供需立室、资源

地区性优化投放和最优订价计谋。

（二）产业互联网平台当前总体应用于四大场景

1.面向产业现场的生产历程优化

产业互联网平台可以或许有用收罗和汇聚设置装备摆设运行数据、工艺参

数、质量检测数据、物料配送数据和进度治理数据等生产现场数

据，通过数据阐发和反馈在制造工艺、生产流程、质量治理、设

备维护和能耗治理等详细场景中实现优化应用。

制造工艺场景中，产业互联网平台可对工艺参数、设置装备摆设运行

等数据举行综合阐发，找诞生产历程中的最优参数，提拔制造品

质。比方 GE基于 Predix平台实现高压涡轮叶片钻孔工艺参数的

优化，将产物一次成型率由不到 25%提拔到 95%以上。

生产流程场景中，通过平台对生产进度、物料治理、企业管

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理等数据举行阐发，提拔排产、进度、物料、职员等方面治理的

正确性。博世基于平台为欧司朗团体提供生产绩效治理办事，可

在生产情况中和谐差别泉源的数据，提取有代价的信息并主动运

用专家知识举行评估，实现了生产使命的主动安排。

质量治理场景中，产业互联网平台基于产物查验数据和"人

机料法环"等历程数据举行联系关系性阐发，实如今线质量监测和异

常阐发，低落产物不良率。富士康团体基于其平台实现全场产物

良率主动诊断，买通车间产能、质量、人力、本钱等各种运行状

况数据，并对相干数据举行阐发盘算和大数据优化，使良率诊断

时间收缩 90%。

设置装备摆设维护场景中，产业互联网平台联合设置装备摆设汗青数据与及时

运行数据，构建数字孪生，准时监控设置装备摆设运行状态，并实现设置装备摆设

猜测性维护。比方嵌入式盘算机产物提供商 Kontron 公司基于

Intel IoT平台智能网关和监测技能，可将呆板运行数据和妨碍

参数发送到背景体系举行建模阐发，实现板卡类制造设置装备摆设的猜测

性维护。

能耗治理场景中，基于现场能耗数据的收罗与阐发，对设置装备摆设、

产线、场景能效利用举行公道计划，进步能源利用服从，实现节

能减排。比方施耐德为康密劳硅锰及电解锰冶炼工场提供

EcoStruxure能效治理平台办事，创建能源设置装备摆设治理、生产能耗

阐发、能源变乱治理等功效集成的同一架构，实现了锰矿生产过

程中的能耗优化。

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2.面向企业运营的治理决议计划优化

借助产业互联网平台可买通生产现场数据、企业治理数据和

提供链数据，提拔决议计划服从，实现越发精准与透亮的企业治理，

其详细场景包罗提供链治理优化、生产管控一体化、企业决议计划管

理等。

提供链治理场景中，产业互联网平台可及时跟踪现场物料消

耗，联合库存情形摆设提供商举行精准配货，实现零库存治理，

有用低落库存本钱。雅戈尔基于 IBM Bluemix 平台对提供链和生

产体系的紧张数据举行抽取和多维阐发，优化提供链治理并使库

存周转率进步了 1 倍以上，库存本钱节约了 2.5亿元，缺货损

失淘汰了 30%以上，工场的定时交货率到达 99%以上。

生产管控一体化场景中，基于产业互联网平台举行营业治理

体系和生产实行体系集成，实现企业治理和现场生产的协同优化。

石化盈科通过 ProMACE平台在炼化厂的应用，围绕生产打算优化，

推动谋划绩效阐发、提供链一体化协同及排产、及时优化、先辈

操纵和操纵回路的闭环管控，实现财政日结月清。

企业决议计划治理场景中，产业互联网平台通过对企业内部数据

的全面感知和综合阐发，有用支持企业智能决议计划。中联重科联合

SAP HANA平台的盘算本领及 SAP SLT数据复制技能，实现工程

起重机贩卖办事、客户名誉贩卖、团体内控运营三个范畴的及时

阐发，有用针对市场改变做出快速智能决议计划。

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3.面向社会化生产的资源优化设置装备摆设与协同

产业互联网平台可实现制造企业与外部用户需求、创新资源、

生产本领的全面临接，推动设计、制造、提供和办事关键的并行

构造和协同优化。其详细场景包罗协同制造、制造本领生意业务与个

性定制等。

协同制造场景中，产业互联网平台通过有用集成差别设计企

业、生产企业及提供链企业的营业体系，实现设计、生产的并行

实行，大幅收缩产物研发设计与生产周期，低落本钱。如河南航

天液压气动技能有限公司基于航天云网 INDICS 平台实现了与总

体设计部、总装厂所的协同研发与工艺设计，研发周期收缩 35%、

资源使用率提拔 30%，生产服从进步 40%。

制造本领生意业务场景中，产业企业通过产业互联网平台对外开

放闲暇制造本领，实现制造本领的在线租用和长处安排。比方沈

阳机床基于 iSESOL 平台向奥邦铸造公司提供了 i5 机床租赁服

务，通过平台以融资租赁模式向奥邦提供机床，根据制造本领付

费，有用低落了用户资金门槛，开释了产能。

本性定制场景中，产业互联网平台实现企业与用户的无缝对

接，形成餍足用户需求的本性化定制方案，提拔产物代价，加强

用户粘性。比方海尔依托 COSMOPlat 平台与用户举行充实交互，

对用户本性化定制定单举行全历程追踪，同时将需求搜集、产物

订单、质料提供、产物设计、生产组装和智能阐发等关键买通，

打造了顺应大范围定制模式的生产体系，形成了 6000 多种本性

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化定制方案，利用户订单及格率进步 2%，交付周期收缩 50%。江

森自控-日立公司基于 Ayla平台，买通交际媒体数据，整合 8亿

微名誉户需求，提供商用空调定礼服务。

产融联合场景中，产业互联网平台通过产业数据的汇聚阐发，

为金融行业提供评估支持，为银行放贷、股权投资、企业保险等

金融营业提供量化依据。如树根互联与久隆保险基于根云

RootCloud配合推出 UBI挖机延保产物数据平台，明白得当开展

营业的呆板范例，引导保险对每一档举行精准订价。

4.面向产物全生命周期的治理与办事优化

产业互联网平台可以将产物设计、生产、运行和办事数据进

行全面集成，以全生命周期可追溯为底子，在设计关键实现可制

造性猜测，在利用关键实现康健治理，并通过生产与利用数据的

反馈革新产物设计。当前其详细场景重要有产物溯源、产物/装

备长途猜测性维护、产物设计反馈优化等。

产物溯源场景中，产业互联网平台借助标识技能记载产物生

产、物流、办事等各种信息，综合形成产物档案，为全生命周期

治理应用提供支持。比方 PTC借助 ThingWorx平台的全生命周期

追溯体系，关心芯片制造公司 ATI实现生产关键到利用关键的全

买通，使每个产物具备单一数据泉源，为产物售后办事提供全面

正确信息。

产物/装备长途猜测性维护场景中，在平台中将产物/装备的

及时运行数据与其设计数据、制造数据、汗青维护数据举行融合，

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提供运行决议计划和维护发起，实现设置装备摆设妨碍的提前预警、长途维护

等设置装备摆设康健治理应用。比方 ABB 为远洋船舶运营公司 Torvald

Klaveness的多用途船提供 ABB Ability平台办事，通过船上的

传感器网络信息，并举行性能参数阐发，实现对远洋飞行船舶的

及时监控、预警维护和性能优化。SAP 为意大利铁路运营商

Trenitalia 提供车辆维护办事，通过加装传感器及时收罗火车

各部件数据，依托 HANA 平台集成及时数据与维护数据、仪器仪

表参数并举行阐发，长途诊断火车运行状态，提供猜测性维护方

案。

产物设计反馈优化场景中，产业互联网平台可以将产物运行

和用户利用举动数据反馈到设计和制造阶段，从而革新设计方案，

加快创新迭代。比方 GE公司利用 Predix平台助力自身发动机的

设计优化，平台起首对产物交付后的利用数据举行收罗阐发，依

托大量汗青积存数据的阐发和航路运营信息的反馈，对设计端模

型、参数和制造端工艺、流程举行优化，通过不停迭代实现了发

动机的设计革新和性能提拔。

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五、产业互联网平台进展发起

（一）充实使用现有成熟技能，快速构建平台

平台构建所需的通用 IT 功效已有大量成熟贸易化方案和开

源东西，平台企业应增强对现有技能的集成与利用。使用各种开

源 PaaS、容器、大数据处置惩罚、人工智能等技能东西，搭建平台基

础框架及数据治理阐发本领。向下集成产业网关、中心件、嵌入

式操纵体系等成熟产物息争决方案，实现协议转换与数据集成处

理。向上基于开源开辟东西、微办事架构等方法快速搭建应用开

发情况，实现平台应用创新与现有软件迁徙。

（二）强化产业知识积存与阐发本领，加强平台焦点竞争力

平台企业应器重生产履历、产业机理的提炼与积存，推动物

理、化学、机器、操纵多学科知识与大数据、呆板进修、人工智

能等智能化阐发技能的有机融合，转化为办理产业生产痛点题目

的特色平台办事。增强与行业领先企业互助，实现跨范畴产业知

识猎取、融合与转化，不停拓展平台营业笼罩范畴。鼎力大举造就具

备产业专业知识和信息技能应用本领的复合型人才，为平台本领

提拔进展奠基坚固底子。

（三）看重开放创新，打造平台应用生态

汇聚形成富厚的创新型应用是平台进展的要害，这不是寄托

单个或少数企业就能实现的。在平台进展中，一方面要增强与各

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类行业客户、专业办事企业的协同互助，发挥其在所属范畴的知

识履历和资源上风，基于平台形成一系列重量级产业应用；另一

方面，积极打造开辟者社区，通过提供开辟东西、开辟情况和微

办事组件，吸引第三方开辟者向平台聚拢，形成一系列面向特定

范畴、特定场景、特定功效的创新型产业应用。

（四）聚焦上风范畴，实现平台差别化进展

平台企业应重点围绕自身上风，形成差别化的平台进展路径。

一是具备较强行业积存的平台企业，通过将自身知识、履历与数

据固化，形成可遍及复制的应用办事模式，通过在本行业本事域

精耕细作实现平台的范围化进展；二是具备特定技能上风的平台

企业，应增强与制造企业互助，将其焦点技能与行业特性深度结

合，通过平台技能授权、二次集成、资源办事等方法实现平台的

遍及摆设。优异平台可依托其焦点上风实现跨行业跨范畴进展，

提拔财产链上卑鄙引领动员作用，形成贸易模式和进展路径创新。

（五）构建尺度体系，促进互联互通

一是推进尺度体系构建，形成基于业界了解的产业互联网平

台参考架构与尺度体系，明白尺度研制的重点偏向。二是开展重

点范畴技能尺度研制，在平台数据尺度方面，研制产业数据互换、

阐发、治理、建模与大数据办事等尺度，实现数据的有用治理与

产业要素的同等形貌。在开放接口尺度方面，研制开辟东西 API、

微办事挪用 API等尺度，包管开辟者对平台功效的高效挪用。在

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平台互联互通尺度方面，探究开展互通架构、数据接口、应用接

口、办事对接等尺度研制，实现差别范例或差别范畴平台间的共

享互助。

（六）确保宁静可靠，推动可信进展

一是提拔产业互联网平台宁静防护程度。加速推进数据加密、

访问操纵、毛病监测等要害技能研发与应用，加强平台对非法入

侵的甄别和抗击本领。二是明白数据主权归属，防备信息泄漏。

清楚界定权利和任务界限，敬重用户的信息隐私和数据主权，提

供宁静可靠、值得信任的平台办事。三是保障平台稳健可靠运行。

综合使用数据备份与规复、冗余设计、容错设计等要领提拔平台

运行鲁棒性，增强性能监测与妨碍监测，准时发觉和清除妨碍，

确保平台团体稳健性。

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