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TUhjnbcbe - 2025/3/7 18:17:00
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1.近期工信部印发《5G+工业互联网工程推进方案》

《推进方案》中明确指出,提升网络关键技术产业能力、加强创新应用和提升资源供给能力是年之前工业互联网的关键发展重点。

其中,网络关键技术产业能力包括:(1)5G+工业互联网的融合标准体系,利用5G超级上行、高精度室内定位、确定性网络等新兴技术着力突破5G在工业复杂场景下对高实时、高可靠、高精度等工业应用的承载能力瓶颈;(2)加快工业级5G芯片和额模组、网关,以及工业多接入边缘计算(MEC)等通信设备研发与产业化,促进5G技术与可编程逻辑控制器(PLC)、分布式控制系统(DCS);(3)深入研究工厂内5G网络部署架构、网络配置、业务部署、网络和数据安全、频谱分配等关键问题,形成覆盖重点行业的网络部署架构及方案。

提升创新应用能力包括:(1)打造5个产业公共服务平台,构建创新载体和公共服务能力;(2)加快垂直领域5G+工业互联网的先导应用,内网建设改造覆盖10个重点行业;(3)打造一批5G+工业互联网内网建设改造标杆、样板工程,形成至少20大典型工业应用场景;(4)鼓励联合建设行业应用测试床。

提升资源供给能力包括:(1)打造多途径项目上报机制,遴选优质项目入库;(2)支持基础电信企业、通信设备企业、工业企业结合自身优势、立足各自主业,拓展工业互联网内网建设改造服务,培育一批既懂5G又懂工业的解决方案供应商;(3)遴选各类型优质服务提供农商,构建供给资源池。

2.工业互联网是物联网与工业先进制造的结合体

2.1.第四次工业革命的到来

如今高速革新的信息技术也许能一夕之间重塑整个行业的商业模式。近年来飞速发展的工业互联网,连接着全球数以亿计的设备、机器、传感器,却是在过去50年的不断技术积淀中产生的。

麻省理工学院教授KevinA.首次提出物联网概念正是工业互联网的起点。物联网技术最初仅仅还是围绕射频识别技术(RFID),随后慢慢延伸至传感器、网络到最近正火的应用平台。经过十几年的时间,物联网在许多领域都发展出了非常成熟的应用,但其场景也非常碎片化。

在年经济衰退以后,随着经济增长不确定性的增加,工业端开始将注意力从生产力的提升转向成本和效率的控制,大数据概念与技术愈来愈成熟,在大数据与物联网技术驱动下工业端开始对传统制造业进行第四次工业革命。

2.2.工业互联网是物联网与工业先进制造的结合体

GE在年发布白皮书《工业互联网:打破智慧与机器的边界》,首次提出工业互联网概念。GE认为互联网改变了我们利用信息和沟通的方式,如今,互联网还能做更多事情。通过智能机器间的连接,结合软件和大数据分析,我们可以突破物理和材料化学的限制,改变世界的运行方式。

工业互联网实际上是依靠大数据与物联网技术的革新,通过传感器、仪表仪器在感知端收集海量数据,通过智能监控,再连入到网络平台层进行数据分析;开放平台打通生产链的整体数据,微处理器芯片计算能力不断更新迭代,使得工业互联网能够对整个生产流程进行掌控而不仅仅是在一个封闭的生产流程体系中进行控制,不仅包括生产端的M2M、ERP与CRM数据,也延伸到对生产链末端客户需求的整合。

物联网、工业4.0和工业互联网的关系:换一种更可视化的方法来诠释工业互联网,如下图所示,物联网(InternetofThings)是针对所有嵌入电子设备、软件、传感器和网络连接的物理设备(包括设备、车辆、建筑和其他物品),使他们能够收集整理和交换数据的网络。它允许通过现有网络基础设施或终端远程感知和控制设备,将物理世界更直接的整合到基于互联网或智能控制的系统中,从而提高效率和准确性,从而获取经济效益,比如智能电网、智能家居、智能交通、智能城市等。在物联网连接下,每件事物都可以通过其特有的计算机系统唯一识别(比如RFID)嵌入到现有的互联网基础设施中从而达到万物互联。

工业4.0一词起源于德国政府对于推动制造业电脑化(ComputerizationofManufacturing)的《德国高科技战略》中的一项未来项目。旨在推动制造业智能化水平,建立具有适应性、资源效率及基因工程学的智慧工厂,它被认为是利用物联信息系统(Cyber-physicalSystems)、物联网和互联网服务相结合组成的技术与概念的整合,利用物联信息系统将垂直生产链到销售端打通整合,利用大数据和智能分析,达到高效的、个性化的产品供应。

物联网中不仅包括工业设备之间的网络连接,也包括来自消费者和商业等非工业的连接;而工业4.0将整个制造过程(包括产品本身、原材料以及制造者)视为一个整体。而工业互联网恰恰处于二者的交汇处。其中,工业4.0和工业互联网的核心都是对工业设备、软件以及整个系统的操作性需求。

物联网与工业互联网存在一些关键不同:1、工业互联网背后的技术是通过许多年的不断升级演变过来的,而物联网技术则是革命性创新性的技术革新;2、工业互联网更注重数据甚至大数据,物联网着重于物或者终端;3、工业互联网是结构性平台性连接,而物联网中的连接极为分散,大部分都是定制化的场景化的专有连接,此外工业互联网相比物联网对于网络连接的系统性、安全性、真实性和延迟有更高的要求;4、物联网是对新有的设备进行连接,而工业互联网是在原有工业设备之上进行连接;5、因此物联网应用中更加需要定制化的专有解决方案,而工业互联网则需要一个被大众认可的专有标准。

工业互联网的这些特点归纳起来就是对数据存取、数据传输的及时性与安全性以及平台开放性的要求。

同时,工业互联网的机器学习能力更强调人类智慧与机器智能之间的双向交流,因此,工业互联网区别于物联网的另外一点就是他更强调大数据分析和人与机器的智能联系。

2.3.工业互联网三大功能体系——网络、安全与平台

首先,网络体系是构建工业互联网的基础,分为企业内网和企业外网。工业互联网把连接对象从人延伸到工业系统的全要素,包括产业链、价值链等,实现人、物料、设备、工厂以及企业等生产要素的连接,这是企业内网的网络;企业外网是将工业系统当中的设计、研发、生产管理、服务等环节深度互联,利用RFID技术来实现机器、物料的标识、定位、信息查询等,将全球工业系统和企业生产系统互联,实现企业产品全生命周期管理等系列解决方案。

第二个体系是平台,它被认为是工业互联网的核心。工业互联网平台可以实现海量数据的整理与分析,同时可以实现工业制造能力的标准化服务,将工业经验与知识在平台实现软件化和模块化。基于这样的平台,还可以开发多种工业应用APP,实现深度互联。工业互联网平台被视为全要素连接枢纽、资源的配置中心,体现智能制造的大脑功能。

第三个体系是安全。安全是工业互联网的保障,通过系统提升设备、网络、控制、应用和数据五个方面的安全保障能力来识别、抵御安全威胁,化解安全风险。

在整个工业互联网生态体系中,三大体系实际上是由多个子模块构成的,这些子模块相互协同,构成完整的内部正向循环的生态体系。它包括从底层作为数据采集的传感器,传输图像、温度、电压、湿度等工业互联网所需信息;作为数据传输的网络层/连接层,通过蜂窝通信、WiFi、近场通信技术和广域通信技术等,将数据传输给工业互联网平台;还有数据存储和处理的工业互联网平台,它将数据转换为正确的格式,以便能够实现完成预测分析和数据建模;之后是对数据的分析和应用,通过AI、大数据和云计算的能力对数据进行有针对性的分析,已获得独到的见解,通过可视化数据分享给数据使用者,以便人类能够获快速获得生产过程中的明确的有分析的生产判断数据,回答关键问题,并提供业务成果。

实际上,整个工业互联网体系主要是围绕数据的采集、传输、存储和处理以及分析与应用来搭建整个系统。因此,区别于物联网,在工业互联网发展过程中,数据变得格外的重要。

随着LoRa和NB-IoT两项技术的推广,物联网领域通讯技术问题获得重大突破,解决了长久掣肘物联网发展的问题,行业迅速地由概念向应用落地。

而随着工业互联网的实际应用与蓬勃发展,供应商指出对于更复杂的设备和机械以及构建它所需要的电子元器件的需求与日俱增,这是当今制造业普遍存在的技术趋势。

3.网络基础建设:上游产业加速发展,工业基础设施急需完善

目前,工业领域工厂内与工厂外连接技术仍相对隔离:

工业领域的连接技术分为两个层次:操作技术(OT)网络与信息技术(IT)网络。OT网络主要位于工厂内的现场级及车间级。现场级网络其主流技术为现场总线、工业以太网及工业无线技术。车间网络主要指车间级别内的实时运行监控与控制,包括人机界面接口(HMI)、数据采集与监视控制系统(SCADA)等。

由于传统OT网络采用的通信技术相对封闭,且标准多样,使得现有的OT网络和IT网络相对隔离,难以实现数据采集与交互,因此工业数据采集技术成为打通OT网络与IT网络的关键。

3.1.工业互联网带动工业网络与互联网的融合

工业互联网对现有生产系统的改造一方面体现在对于整个生产过程的信息采集与分析,另一方面利用互联网来实现工业生产的资源配置、协同合作与延伸服务。这就需要工业网络与互联网实现充分融合。

(1)应对工业互联网,企业开始部署无线网络连接,以叠加为主、融合为辅

目前,无线技术逐步向工业领域渗透,具有从信息采集到生产控制,从局部方案到全网方案的发展趋势。当前无线技术主要用于设备及产品信息的采集、非实时控制和实现工厂内部信息化等,WiFi、Zigbee、2G/3G/LTE、面向工业过程自动化的工业无线网络WIA-PA、WirelessHART及ISA.11a等技术已在工厂内获得部分使用。同时无线技术正逐步向工业实时控制领域渗透,成为现有工业有线控制网络有力的补充或替代。

从技术演进过程来看,工业互联网无线技术主要呈现两大技术路径:一是现有技术演进路径,包含传统短距离技术演进和移动网技术演进;二是新技术路径,主要包含新的短距离技术及5G等无线通信技术。

由于工控系统自成体系,因为工业企业的稳定性要求以及对于成本、投入等多方面的要求,无线网络部署并不能像互联网终端那样实现快速扩张,而且部署难度较大。因此,目前国内企业主要采用叠加方式部署无线网络,在现有工厂网络之外建立无线网络,用以采集信息,并进行非实时性的设备监控。也有部分企业采用融合方式,用无线网络逐步替代,实现信息采集和控制无线化。

(2)国内连接标准需要快速建立,协力推动5G在工业企业的应用部署

目前,中国仍缺乏相对统一的工业互联网连接架构,在年工信部引发的《工业互联网网络建设及推广指南》中提出要以IPv6、工业无源光网络(PON)、工业无线等技术改造工业企业内网,以IPv6、软件定义网络(SDN)以及新型蜂窝移动通信技术对工业企业外网进行升级改造。在5G研究中开展面向工业互联网应用的网络技术试验,协同推进5G在工业企业的应用部署。

(3)工厂内外数据互通实现信息标准化,并强化与云连接和向现场级扩展

在年工业互联网峰会上,中国信通院高级工程师张恒升对《工业互联网网络连接白皮书(讨论稿)》做了相应介绍。在信通院、华为、沈自所、中国电信、中兴、中国移动、施耐德、大唐等联合编写下,讨论稿构建初步的工业互联网网络连接体系架构。

网络连接体系框架由网络互联与数据互通构成,网络互联包括工厂内网和工厂外网,工厂内网有OT-IT融合网络,不仅可以支持运动控制、实时控制,还可以支撑办公应用、生产管理、设备、环境、人员等监控管理,主要用于连接人员(生产、设计人员等)、机器(生产设备、办公设备等)、材料(原料、在制品、成品等)、环境等要素。工厂外网能够实现工厂、智能产品、用户、工业服务平台、协作企业的广泛互联,通过固定通信接入和移动通信接入方式提供高性能、高可靠、高安全的泛在连接,主要用于连接智能工厂、上下游企业、工业互联网平台、智能产品与用户等主体。

3.2.工厂内网下游OEM逐渐兴起

目前,工控市场美欧日大头盘踞,国内下游OEM行业逐渐兴起:工厂内连接主要是以PLC、DCS等产品形式体现。目前,PLC市场可以分成美国(A-B公司、通用电气公司、莫迪康公司等)、欧洲(德国的西门子、AEG和法国的TE)和日韩(日本的三菱、欧姆龙、松下、富士等,以及韩国的三星、LG)等三个主流流派,占有主要的市场份额。我国的PLC仍以国外产品为主,国内PLC生产厂家无论在产品数量还是生产规模上仍有待提高。DCS生产厂家主要集中在美国、日本、德国等。国外产品(如Honeywell和横河公司)在我国DCS市场有一定占有率。

针对我国目前工业企业发展水平差异化;数字化网络化基础薄弱;欠缺发展智能化生产、网络协同等新模式的基础环境等特征,我国通过分步骤、分行业推出IP化、扁平化、柔性化的技术改造和网络布局。

在多种短距离连接技术的支持下,工厂内网络连接发展向开放、融合和灵活友好的方向演进。开放包括对技术、数据和产业的开放;融合体现在网络结构的扁平化;控制信息与过程数据的公网传输以及有线与无线的协同;在网络形态和管理上十分灵活友好。

3.3.工厂外网的建设:各种新型移动通信技术是实现工业互联网的重要支撑和保障

骨干网络面临升级需求:《工业互联网指导意见》指出工业企业外网络将基于互联网,但现有的互联网无法完全满足工业互联网业务发展所需的高可靠、低时延、广覆盖、大带宽、可定制等多方面的要求,需要加快推进宽带网络基础设施建设与改造,优化升级国家骨干网络。同时为降低中小企业的信息服务成本,推进中小企业专线的提速降费。

企业专网目前有以下四种模式,MPLSVPN网络、SD-WAN控制器、OTN以及CloudVPN。

MPLSVPN是指采用MPLS(多协议标记转换)技术在骨干的宽带IP网络上构建企业IP专网,实现跨地域、安全、高速、可靠的数据、语音、图像多业务通信。

SD-WAN相对于传统企业WAN方案节省至少20%费用,Gartner在年7月底发布的技术曲线中,将SD-WAN服务以及SD-WAN产品作为热点技术,预测未来2~5年将大规模商用。SD-WAN是企业IT网络一部分,其利用本身快速、低成本的部署方式近年来受到企业及运营上的追捧。

OTN(光传送网,OpticalTransportNetwork),是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网,是下一代的骨干传送网。

新型无线网络升级与建设:利用窄带物联网(NB-IoT)等低功耗广域网(LPWAN)技术,建设满足工业互联网海量设备接入高密度、低时延需求的蜂窝网;充分考虑工业企业的接入需求,将5G网络建设成为能够为工业互联网业务服务的一张无线网络。

利用骨干网与无线网络的升级与部署来实现工厂外网的普遍化、灵活化、精细化。

3.4.数据爆发的未来需求:网络与边缘计算将崛起

工业互联网毫秒级实时响应需求,边缘计算成为重要解决方案。同时,边缘计算也为网络设备、底层数据采集与系统集成带来新增长机遇。

在最初的大部分基于云的物联网架构中,所有数据的管理、计算和存储都集中在云端处理,在海量数据不断增加过程中,用户对于效率和速度的要求也越来越高,工业互联网尤甚,为了满足这种需求提出了边缘计算。随着工业互联网的不断发展,数以百万计的传感器设备产生的海量数据将给通信技术带来无线压力,因此在靠近数据源头的网络边缘侧或设备侧就近提供边缘智能服务,通过物联网网关连接设备,在就近的或者内部部署服务器上实时收集处理的有价值的数据,之后再上传到云端。

但不同的企业对边缘的定义不同,主要概括成两个层面,第一层包括控制器或者工业网关层,主要参与者是工业自动化厂家。在工业网关中,工业特殊环境需求工业网关始终处于开启模式,并且坚固可靠,能够承受可能遭遇的工业恶劣环境;由于它们可能将工厂内部基础设施连接外部世界,因此必须能够支持高度网络安全。在边缘计算至关重要的情况下,部分智能分析从云端转移到边缘,工业物联网网关将变得越来越重要,从过去传统网关向边缘服务器集成解决方案转移,其中包括自动化的通信协议、互操作性、本地存储、安全性、时间戳、基于数据的优化控制等。这给网络设备、底层数据采集与系统集成提供了新增长机遇。

第二层则主要是作为一个区域中心,主要参与者是ICT企业。在这一层面,传统ICT厂商凭借软硬件一体化能力切入工业领域,在边缘布局具有数据清洗、汇聚、轻量化机器学习能力的边缘服务器。在工业互联网市场不断扩大的情况下,新增市场上传统工业领域的网络设备商与系统集成商将会面对这些ICT厂商(华为、思科等)的直面竞争。

目前市场上主要的几种模式包括:(1)将分析处理程序直接下发到本地平台进行处理;(2)云端与本地模型运行环境标准化,比如AWS和百度;(3)提供私有解决方案等。但这些模式对于工业互联网部署的互操作性效果都不明显,边缘计算产品与云端应用大部分需要搭配运用,或者与第三方云应用集成,但集成度不高。因此,在未来边缘计算重要性不断,企业需求也许会驱使设备商利用自身市场与集成优势与IT企业合作,借助其IT能力开发出市场通用的边缘计算服务器。

网络侧则随着中国5G技术的进步,已达到世界一线水平,但是在工业互联网连接标准上仍稍微落后与美国的工业互联网联盟;作为工业互联网未来发展对联络通讯的实时需求,边缘计算也将成为一大重要领域。

4.平台:传统巨头与互联网企业云起飞扬,国家自主可控才是平台发展的底线

在工业云领域,人工智能和大数据的落地位于计算产业发展创造积极条件,工业云业快速发展。在全球云平台激烈竞争的情况下,国内在工业互联网布局的过程中,云平台,作为一项物联网技术已经开始广泛运用于工业端的改造当中。

云平台形成多种生态链模式。工业互联网平台生态链正展现出强大的产业聚合能力,各大平台都基于平台产品并购技术企业,扩展平台能力,并初步形成平台生态链。或者,基于强强联手或产品资源整合来形成生态模式,比如SAP与西门子的强强联手,以及IBM、亚马逊、AIRBUS等建立的全球协同虚拟平台。云平台产业竞争日益剧烈。

工业巨头的平台布局十分积极:、西门子的MindSphere、菲尼克斯电气的ProfiCloud,以及国内三一重工的根云、海尔的COSMOPlat、徐工工业云、航天科工的INDICS等纷纷布局。

互联网巨头借助平台优势布局产业生态:比如微软的Azure、亚马逊的AWS、IBM的Watson、SAP的HANA,以及国内百度、阿里巴巴、腾讯和京东也纷纷推出面向工业物联网的平台。

不仅如此,工业与互联网巨头的互补合作,扩展生态也成为主流模式。比如年ABB宣布依托于微软Azure平台提供工业云服务,与IBM在工业数据计算和分析方面开展合作;西门子也表示MindSphere在云服务方面已跟亚马逊AWS、微软和SAP开展合作。

目前,我国也积极开展工业云平台建设及应用推广,工信部年5月表示将推动16个试点省市工业云平台功能完善、业务创新和服务提升,通过试点云范引导更多企业参与其中,开启我国工业领域云时代。

年2月27日,在青岛海尔信息产业园召开的海尔COSMOPlat国家级工业互联网+智能制造集成应用示范平台发布会正式宣布海尔COSMOPlat获批基于工业互联网的智能制造集成应用示范平台,为全国首家国家级工业互联网示范平台。

4.1.未来平台趋势预判:行业龙头平台强强联手有望加速市场扩张,数据命脉要求国家坚持自主可控

在目前工业云市场还足够大的情况之下,各种不同类型的云平台都处于自我发展的阶段,扩大自身规模抢占新兴市场是首要重点,因此目前种类繁多的工业云仍处于相对混乱的阶段,合作与竞争仍十分的小心翼翼。

因为第一,工业云本身是一种多供应商合作的生态系统。一方面,工业设备之间的多样性与兼容性使得硬件层面很难出现垄断;另一方面,工业应用场景往往会按照行业属性在垂直方向上密集产生,并常常是跨上下游企业之间,数据完全被某一家企业垄断的可能性相对较小。因此,在工业云这种2B领域,工业数据很难被某一家企业垄断,同时,在资本投入方面,装备与制造企业与软件、ICT企业都需要对方的能力互补协作来提供全套解决方案服务,相应的云平台也更趋向于制造商与软件、ICT企业相互合作的模式发展。

其次,在我国特殊工业背景下,中小企业数字化、网络化基础薄弱,IPv6和国外相比普及率较低,此外产业支撑能力不足,核心技术和关键平台综合能力不强,仍难以满足工业生产高安全、高实时、高可靠的需求。

最后,我国工业控制系统、高端工业的软件等产业基础薄弱,平台数据采集、开发工具、应用服务等核心技术都缺失。同时平台应用领域相对单一,缺乏第三方开发的群体,工业APP数量与工业用户数量的双向迭代和良性发展尚需时日。

因此,目前的技术能力与自动化水平也需要不同企业之间的合作来改善行业环境。装备与制造企业的平台能力对解决企业自身问题有促进作用,但在对外服务拓展中一定程度上受IT能力的限制;而软件、ICT企业虽然具有云平台较为成熟的技术,但在深度垂直领域的行业应用中也需要制造、装备企业的实操经验,所以,在短期内,工业云平台仍处于积极合作,小心探索的阶段。因此,行业龙头强强联手有望在新蓝海中快速抢占市场,获取先机。

不过装备企业与制造企业也可能涉及同业竞争问题,工业云的核心还是在于对工业设备与业务流程的数字化,并通过数字优化获得更高的服务价值,对于装备、制造企业来说,不同领域的覆盖有可能会率先引发跑马圈地的争斗,对外的服务能力有可能受到阻碍。相对而言,软件与ICT企业在技术、人才方面优势巨大,商业变现上也不存在同业竞争问题,竞争优势比较明显,只需要在落地方面与垂直行业深度融合。

但是,在目前市场仍足够大的情况下,众多企业都能通过自身经验、渠道、技术等优势因素获得足够生存与扩张的资源,因此,微妙的合作与竞争是现在工业云行业的主流。

此外,工业数据云经常会伴随着很多涉及国家信息安全等问题,因此,工业云的发展在国家统一把控下一定程度上也必须坚持自主可控的基本原则。

5.安全:是工业互联网未来发展的保障

由于工业领域基础数据的特殊性,涉及国家安全,因此其技术要求具备特殊性。在数据存储也管理上也要求自主可控,而国内数据库产业相对基础薄弱,在工业领域的切入并进行进口替代成为未来发展的关键。

实际上工业互联网遇到的重大安全事件接连不断。包括伊朗布什尔核电站遭遇震网病毒袭击,乌克兰电力系统遭遇网络攻击导致大规模断电,美国域名系统遭到网络攻击导致大量网络瘫痪。

近年来,国际网络信息安全形势愈加严峻,众所周知的震网病毒,棱镜门等事件凸显了将网络空间主权作为国家第五大主权的重要性与紧迫性,网络信息安全也越来越成为国家安全的重要组成。

数据保护是关键:对于大数据、云计算以及未来的AI智能与机器学习,其工业领域数据具有特殊的国家安全性质,很多工业数据涉及到自主可控、国家信息安全等问题,因此,对于国内的云存储、云计算等市场都需要把握国内自主研发可控的趋势。

区块链技术的应用:区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式,其去中心化的特点被认为可以促进信息安全及隐私保护,这对于工业互联网领域打造供应链信任机制等都十分有益。

传统的中心化数据库一旦被入侵将导致大规模的信息泄漏,而引发严重的信息安全问题。而区块链技术中的数据存储和共享数据的模式是一种可以作为防范安全攻击和安全威胁的工具,具有三大优势:(1)利用高冗余的数据库保障信息的数据完整性;(2)利用密码学的相关原理进行数据验证,保证不可篡改;(3)在权限管理方面,运用了多私钥规则进行访问权限控制。利用区块链的安全优势可以进行多重安全的开发。

目前已经有部分企业将区块链技术运用到供应链、标识解析等管理中,其本身较低的成本技术、简单的无中介环节,在实践中为企业安全与投入效益中带来明显提升。

6.网络侧与平台侧共同发力,自主可控工业互联网迎来发展机遇

我们认为,随着网络基础设施的不断完善,整个产业最先启动的增长点必然是底层设备的连接入网。随后,当连接数目达到一定的量级时,各类细分应用及数据挖掘领域才会进入快速成长的阶段。最后,当数据积累到一定程度时则将进入物联网的智能时代,各种新的创新模式将不断涌现。即工业互联网产业的发展要经历连接、感知再到智能的三个阶段,不同发展阶段的投资机会也会有所差异。

6.1.网络侧:结合5G网络建设,发展内网连接标准和外网互联互通

虽然工业互联网未来主要价值在云端,但是整个管道段的价值体现也不容小觑。未来云是整个工业互联网的大脑,端到端的管道是工业互联网的中枢神经系统,负责大脑和终端上的高可靠的连接问题,所以我们对未来工业互联网改造的目标是高速、大带宽、低时延的网络,因此5G+工业互联网也成为未来行业落地发展的重要网络基础。

从网络的发展路径来看,网络基础设施不断完善是5G时代很重要的方向,因此除了运营商之外的全社会信息化开支增加都是一个大的趋势,这块重要的一些部分还是在网络侧,或者是管道侧。网络在边缘侧要求整个网络设备节点下沉到接近生产端和用户端,整体网络节点接入能力非常强,适应环境非常广,工业级交换机以及WiFi等网络设备需求也非常明显,相关受益标的有烽火通信、星网锐捷。

同时,工业互联网由于要求信息要对设计或者制造环节进行控制,要求从端到云上的速度或者是延迟极低,因此无论如何网络加速还是必不可少的,此外工业企业互联互通过程中产生的海量数据大爆发也为边缘计算带来B端应用场景。相关行业受益标的有网宿科技。

网络连接大规模建立阶段,越来越多的设备在植入通信模块后通过移动网络(NB-IoT/2G/3G等)、WiFi、蓝牙、RFID、ZigBee等连接技术连接入网,在这一阶段网络基础设施建设、连接建设及管理、终端智能化是核心。该阶段中最大投资机会主要在于通信芯片和模组、各类传感器、连接管理平台、智能表具等。相关行业受益标的有移远通信、移为通信、金卡智能(易联云)。

6.2.平台侧:公用平台及垂直行业合作,加强创新,提高资源效率

此外,市场相对集中的平台厂商具有较好投资价值。鉴于物联网产业呈现出非常明显的碎片化特征,市场集中度有限,龙头效应不明显。与之不同的是,平台层不仅是产业链上下游非常关键的一个环节,同时连接管理平台(CMP)因为直接和运营商、云计算厂商对接,市场集中度相对较高,投资价值更佳。

目前,工业互联网底层平台主要包括以下四类:

(1)装备和自动化:凭借工业设备与经验积累,依托工业互联网由单一产品模式向产品+服务模式转型,包括西门子、ABB、BOSCH、施耐德、FANUC、和利时;

(2)制造企业:领先制造企业将数字化转型经验转化为服务能力,实现用户需求、设计资源与生产能力的全面打通,主要包括海尔、美的、三一重工、中国船舶、航天云网、卡特彼勒;

(3)软件企业:借助原有工业企业软件客户渠道和渗透,借助工业互联网平台实现能力拓展,主要包括Ocacle、SAPPTC、用友、东方国信、索为系统、石化盈科、宝信软件;

(4)ICT企业:具备强大的IC研发能力,将已有平台向制造领域延伸,主要包括IBM、阿里、AWS、微软、华为、紫光云、树根互联、寄云科技、浪潮、艾拉物联。

(报告来源:华西证券)

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