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　　应用对主干网的关键需求  需要实现支持企业纵向、横向和端到端集成的， 以服务为 基 础 的 ， 实 时 、 可 靠 、 低延时和低功 耗的数据传输

　　行路由和调度策略，按需高效实时分配网络资源 ，为业务动态建立合适的传输路径，保障全网范 围内数据的高性能端到端传输  需要研究面向实时性保障的自适应路由技术、基 于网络行为认知的路由策略控制技术、基于认 知 决 策 的 传 输 调 度 策略以及基于动态速率调节 的高效绿色传输策略等

　　所有原始数据，同时将所有采集到的数据都传输到 控制中心不仅会给网络带来沉重的负担，而且通常 也不必要，因此需要研究高效的数据聚集与融合等 网内数据处理技术

　　数据是企业生产与经营的宝贵资产，需要进行本地与远程的分布式存 储，基于虚拟化技术，构建工业云，依据约定的服务等级协议向应用 提供服务 工业云资源分配既要满足业务需求，又要有利于最大化云资源利用率 工业环境中海量的数据在类型、结构、语义、组织、粒度和可访问性 等方面高度异构，需要提供能够反映结构、层次和多样性等的数据表 示方法，开发支持跨数据集互操作的集成技术

　　工业无线网络位于工业互联网底层，主要用于获取并传输工业生 产与管理相关的数据，是知识产生、传播、获取、分析的基础  目前工业无线网络技术大多是对无线传感器网络技术在工业领域 的拓展和演进  工业物联网（Industrial Internet of Things, IIoT）

　　工业互联网的由来  工业互联网参考架构和层次结构  工业互联网关键技术  挑战与对策

　　– 第一次现代化是从农业经济和农业社会向工业经济和工业社会 的转变 – 第二次现代化是从工业经济和工业社会向知识经济和知识社会 的转变

　　更加智能，人类世界、数字 世界与机器世界融合并存， 复杂的物理机械、网络传感 器以及软件系统集成，从而 提高生产与经营效率

　　 通用电气算过一笔账，1％原则  假设将燃气发电厂的效率提高1％，就可以为全球

　　节省660亿美元的燃油  高能耗行业消耗了大约50%的工业能源，通过流程 集成、生命周期优化以及电机等设备的高效利用 和维护，工业互联网可能将其能耗降低15%到20%  通用电气预测， 2030 年工业互联网将为全球带来 15万亿美元的GDP

　　工业无线网络  工业以太网  工业主干网  工业数据感知与融合  工业数据存储与管理  工业数据解析  工业互联网安全

　　式革命的 角 度 出 发 提 出 的 工 业 互 联 网 ， 称之为广义的工业互联网 我们从互联网研发与应用的角度思考，工 业互联网是互联网从信息消费领域走向工 业生产领域的必然产物，是指满足工业领 域需求的互联网，称之为狭义的工业互联 网

　　用户层包括设计、管理和操作人员、供应商 和客户等  安全机制贯穿工业互联网的所有层面，采用 信息物理一体化安全技术，面向网络整体进 行全方位安全风险监测，完成全域实时动态 安全态势感知，实现设备、区域、边界、交换 等的联动防卫

　　• 传统蓝领的工作不再重要，员工的职责将从简单的操作、执行层 面转为更加复杂而重要的控制和规划等层面。除了编程，灰领还 要能解读复杂数据，与管理人员组成团队，协同工作

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　　将人机连接，结合软件和大数据分析，来重构全球工业 • 智能和互联 • 产品、机器、资源和人有机结合

　　工业云通过虚拟化技术实现对工业环境中计算资源 和存储资源等的动态管理和调配，提供平台、知识 和数据等服 务 ， 实 现 生 产 、 管 理 以及价值链相关 业务的动态调度、匹配和组合 决策层依据下层提供的信息和上层用户的需求进行 智能决策，实现满足工业生产需求的自动控制

　　，主要涉及传感器技术、自动识别技术和数据聚集技术等 ，是实现工业互联网应用的基础  智能机器需要进行数据采集、通信和协同信息处理  智能机器通常装备传感器和 RFID 标签，可以监控机器的 操作，感知机器温度、压力和震动等状态信息以及工业 环境信息，并对感知结果做出反馈，以实现智能控制

　　 将以太网技术应用到工业网络中  由于传统以太网的通信机制无法保证实时性，因此针对其

　　应用于工业领域的不足，需要工业以太网提供相应的补偿 机制  工业以太网可以提供灵活的响应式系统，满足工业领域对 实时性的需求，可用于控制数据和生产数据的传输，支持 设备级的互联、协作和集成

　　• 企业内部所有生产、运营环节信息的纵向集成 • 企业之间通过价值链以及网络实现资源的横向集成 • 围绕产品全生命周期的价值链的端到端集成

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　　• 由要素驱动向创新驱动转变 • 由低成本竞争优势向质量效益 竞争优势转变 • 由资源消耗大、污染物排放多的 粗放制造向绿色制造转变 • 由生产型制造向服务型制造转变

　　基本需求，21世纪的科技重点是认识人类自己、改变自身 以及适应宇宙环境和宇航时代的需要

　　的“工厂制”，彻底荡涤了家庭作坊式的生产组织方式  第二次工业革命是20世纪早期制造业的“自动化”所创造 的“福特制”，流水生产线使得“大规模生产”成为制造 业的主导生产组织方式，产品的同质化程度和产量实现 “双高”  人类正在迎接的第三次工业革命是制造业的“数字化”， 以此为基础的“大规模定制”可能成为未来的主流生产 方式，发达国家都在推行“再工业化”

　　感知层从工业物联网中获取网络状态信息和生产相关 信息，提供给上层供分析决策，同时执行来自上层的 命令，实现对工业生产和网络的管控 网络层从感知层获取状态信息，根据用户需求进行路 由决策，实现信息流的实时高效可靠传输，通过学习 和推理机制，进行网络性能优化

　　推出，目的是为了提高德国工业的竞争力，在 新一轮工业革命中占据先机  建设一个网络：信息物理系统网络  研究两大主题：智能制造智能工厂  实现三项集成

　　从世界科技和产业发展的历程看，每次工业 革命都是由科技革命引发并推动的  信息科技在推动全球新一轮科技革命的同时， 也正在推动新一轮工业革命  发达国家都在积极布局新兴战略产业，争抢 新一轮工业革命的制高点  当前工业生产系统越来越复杂，集成度越来 越高，网络连接越来越广，互联网与工业融 合已经成为必然

　　工业互联网通过传输网络实现工业管理网络、控制网络、传 感网络与互联网络等的融合，将工业基础设施、工业信息化 系统、数据分析决策系统和行业工作者等融为一个整体系统

　　• 物联网和务联网渗透到 工业的各个环节，大规 模定制、服务型制造、 创新驱动成为主流

　　• 人的体力劳动减少，工作内容集中于创新与决策领域 • 机器和人的分工更新——人行使创新与决策的权力，牢牢把握对 机器的指挥权，机器则主要负责自我调节和完善

　　国外的标准生产产品，贴上跨国公司的标签，直接运到国 外。随着土地、劳动力、资源、环境等要素成本的迅速 提高，这种发展方式已经走到尽头