“工业互联网”的概念最早由通用电气于2012年提出,随后美国五家行业龙头企业联手组建了工业互联网联盟(IIC),将这一概念大力推广开来。

2013年6月,GE提出了工业互联网革命(Industrial Internet Revolution),伊梅尔特在其演讲中称,一个开放、全球化的网络,将人、数据和机器连接起来。工业互联网的目标是升级那些关键的工业领域。

工业互联网将整合两大革命性转变之优势:其一是工业革命,伴随着工业革命,出现了无数台机器、设备、机组和工作站;其二则是更为强大的网络革命,在其影响之下,计算、信息与通讯系统应运而生并不断发展。


中国工业互联网平台应用场景案例分布及应用

工业互联网的实质

工业互联网在全面互联的基础上,通过数据流动和分析,形成智能化变革,形成新的模式和新的业态。互联是基础,工业互联网是工业系统的各种元素互联起来,无论是机器、人还是系统。

互联解决了通信的基本,更重要的是数据端到端的流动,跨系统的流动,在数据流动技术上充分分析、建模。伯特认为智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸是在互联的基础上,通过数据流动和分析,形成新的模式和新的业态。

这是工业互联网的基理,比现在的互联网更强调数据,更强调充分的连接,更强调数据的流动和集成以及分析和建模,这和互联网是有所不同的。工业互联网的本质是要有数据的流动和分析。

工业互联网已经成为国家战略

随着5G、低功耗广域网等基础设施的构建,数以万亿计的新设备将接入网络并产生海量数据,人工智能、边缘计算、区块链等新技术加速与物联网融合,面对重大的发展机遇,各行业巨头强势入局,生态构建与产业布局加速展开。

制造业是国家综合实力的象征,是在全球化竞争中赖以生存的资本和保障。规模雄厚、结构优化、技术创新、质量优异、产业链国际主导地位突出的制造业是国民经济持续发展和繁荣以及国家安全的基础。

当今,全球制造业正面临深刻的变革。一方面,制造商日益关注小批量、个性化生产,争夺快速增长的、以“多样微量”为特征的市场蓝海;另一方面,新技术(如传感技术、云计算、大数据、移动等)的飞速发展以及在各个领域的快速渗透,使得制造业传统模式的变革及新型业务模式的创新成为可能;此外,越来越多的制造商正在探索从产品到服务的转型。在这场制造业的变革浪潮中,包括中国在内的大国都在积极布局以期把握先机。

德国于2013年在汉诺威工业博览会上提出“工业4.0”的概念。预计投资2亿欧元,推动以信息物理系统(CPS)为基础,以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的工业革命,进一步提升德国制造在全球竞争中的优势地位。

美国则于2012年发布先进制造业国家战略计划,2014年提出“工业互联网”,以强化与国家安全相关的关键产业本土制造能力,缩短先进材料从开发到推广应用的时间。投资发展新一代机器人、物联网和大数据分析技术,通过智能互联的设备来动态提升企业绩效、降低运营成本并提升可靠性,以推动工业转型。

中国于2015年发布“中国制造2025”计划,结合中国制造业的现状与特点,加速推动信息技术与制造技术的深度融合。重点发展新一代信息技术、机器人等十大领域,强调创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展。

日本、英国和法国等国家也提出了各自相应的国家战略。在这个世界日益扁平化的时代,以“工业4.0”为代表的新一代工业革命,将是一场在全球化、标准化体系下的制造业转型升级的竞赛。

国人自主研发、自主可控的底层通信协议

联盟理事单位-Oasis拥有自主知识产权的移动通信协议,是国人自主研发的自主可控的底层通信协议。Oasis的自研协议包括:绿洲消息传输协议OMTP(Oasis Message Transfer Protocol)、绿洲文件传输协议OFTP(Oasis File Transfer Protocol)、绿洲实时控制协议ORCP(Oasis Real-time Control Protocol)三大协议。

Oasis自主研发三大协议

该三大协议以移动边缘计算为特色、实现了快速、稳定、高效的内容分发网络,信令控制、实时协同等不同应用场景的需求。

在物联网应用生态架构中,绿洲网络通过自研三大协议覆盖包括设备层、协议层、应用层等应用和服务。

在设备层Oasis可通过“软件+硬件”的模式构建物联网通信模组;在协议层,Oasis的自研协议ORCP可替换目前国外MQTT以及COAP等协议,提供更加安全的、自主可控的底层物联网通信协议。

Oasis提供包括:以移动边缘计算为特色的内容分发网络、实时通信互动服务、深度互动的智能物联网通信服务。同时,Oasis也提供基于工业互联网的深度集成开发服务。

以移动边缘计算为特色的内容分发网络

Oasis文件传输协议(Oasis File Transport Protocol),它应用于快速、稳定的文件传输领域;它具备低延迟、高容错的特点,适应移动状态网络信号不稳定、高时延、易抖动丢包、通道狭窄、接入类型与接入点变化频繁等各种问题。很好地解决了流媒体在各种异构网络环境下的高速、稳定传输。

基于OFTP协议的以移动边缘计算为特色的Oasis内容分发网络具有低延迟、高实时、高并发等特点。针对目前无线通信传输中的大功耗、高延时、实时性差等行业痛点,Oasis可为基于无线环境下高效、稳定的大量传感器数据传输提供有效的保障,为工业互联网的工业大数据传输提供安全,可靠的传输服务。

以去中心化移动视频直播为例,OFTP对标Adobe公司的RTMP, 视频直播毫秒级延迟(200-400ms)、去中心化程度以及使用成本均高于RTMP协议。

OFTP与RTMP性能对比


实时互动通信服务

基于OMTP- Oasis消息传输协议(Oasis Message Transport Protocol),Oasis提供可靠稳定的实时互动通信服务。OMTP主要服务于高效、节能的消息传输需求,OMTP具备安全、高速、低功耗等特点。OMTP除了广泛应用于移动互联网社交、通信等领域的信令通信服务以外还可广泛应用于工业互联网领域的信令通信服务。

深度交互的智能物联网通信服务

Oasis实时控制协议(Oasis Real-time Control Protocol),它具备实时、可靠、低延迟,在实时交互应用中,实现交互、控制信息的快速、可靠传输。

基于ORCP的Oasis深度交互为特色的智能物联网通信服务,通过灵活的ODL(Oasis Definition Language)自定义语言通信模块,大大降低了开发者门槛。ODL具有跨平台编程特点,支持包括C、C++、Java等多语言编程接口,开发者无需了解通信细节即可实现复杂、深度互动的物联网应用。

Oasis深度交互的智能物联网通信服务可以适应更多工业互联网以及人工智能场景,包括不限于机床控制、远程医疗等,Oasis深度交互的智能物联网通信服务适应更大数据量、更复杂工业流程操作、无线环境下更稳定的数据传输、自动控制以及双向实时互动。

面向物联网以及工业互联网实时互动应用场景,Oasis的自主创新协议可以有效解决无线网络环境下的延迟、抖动、丢包、乱序、拥堵等问题。

物联网以实时控制协议的主要应用场景, Oasis的ORCP 与其他协议之间的各项性能对比中Oasis的ORCP具有明显优势:


目前Oasis与NB-IoT的联调验证环节已完成,以移动边缘计算为特色的OasisNetwork内容分发网络预计2019年1月完成PC Linux以及Andorid中继节点开发。

一个基于区块链与工业互联网的明日之星正冉冉升起,作为国人自研的底层通信协议,Oasis将在物联网以及工业互联网领域写下浓墨重彩的一笔。