工業互聯網通信協議該是什么樣?

國際上對工業互聯網的通信標準還在探索之中,這對中國企業來說是一個機會。

民用互聯網目前通用的通信協議是TCP/IP協議,通俗地講就是信息的接收方告訴發送方是否收到了信息,如果沒有,發送信息方再發送一次信息。與工業互聯網密切相關的精密制造和智能制造場景則不適用這個協議。在工業級別的通信中,信息傳播的時間將對精密機床的生產效果產生嚴重影響。工業互聯網對通信的實時性、可靠性和同步性的要求遠高于民用互聯網,新的通信協議標準亟待制定。

工信部工業互聯網產業聯盟秘書長余曉輝告訴《中國經濟周刊》記者,雖不能適應工業互聯網精密制造場景下的要求,但世界上多數企業采用改造民用互聯網通信協議的方式,來滿足部分場景應用的要求。“美國打造的工業以太網就是在舊有的技術底層之上做適合于不同工業場景的新應用,不過,有些新的要求還無法滿足,這方面世界各國都還沒有標準答案。”中國信息通信研究院技術與標準研究所副總工程師李海花則表示,目前的確有一些辦法可以在不改變TCP/IP技術底層的前提下,對應用層做一些處理,以達到部分符合工業制造場景下機器通信的要求。

李平認為,工業互聯網所需要的新的通信協議,首先在宏觀架構上就應該是新的,這對中國這樣一個希望利用工業互聯網的技術革命來打“翻身仗”的后發國家來說尤其重要。“對現有TCP/IP協議進行改造的確可以滿足眼下部分場景的一些要求,但無法走得更遠。”中國應該重構一套工業控制體系,而不是在既有基礎上修修補補。另外,李平還認為,應對此宏觀架構體系進行分類,對機器節點進行控制的通信協議只是其中一類,“控制層面的,比如軟件定義服務器,也需要一套標準,而且標準還需要規范化,什么能成為標準什么不能成為標準要明確。”

作為牽頭企業,東土科技已經在底層技術上進行了國際專利申請的布局,“有技術才有資格談標準。我們在專利上的申請費用已經超過200萬元了。”李平說,未來這類協議的勝出者應該滿足兩個標準:解決機器之間的互聯互通問題,大家用同一種“工作語言”;解決人與機器的溝通問題,確保機器與人的溝通機制能互相兼容,暢通對接。

中國能否實現“彎道超車”?

將工業互聯網明確上升為國家戰略的有德國、美國和中國。德國的“工業4.0”戰略成為全球范圍內新一輪工業轉型競賽的標簽。美國則將其工業互聯網戰略直接稱為“工業互聯網”,與“工業4.0”相比更注重軟件、網絡、大數據等對工業領域服務方式的顛覆。

“中國制造2025”這一概念于2014年12月被首次提出。2015年3月5日,李克強總理在《政府工作報告》中提出了“中國制造2025”計劃。3月25日,國務院常務會議審議通過了《中國制造2025》,并于5月8日正式印發。業內人士指出,在被稱為“第四次工業革命”的工業互聯網領域,中國與西方國家的著手時間幾乎同步,若搶先一步掌握國際標準的話語權,則有可能改變前三次技術革命中只能扮演追隨者的命運。

這種“彎道超車”的可能性究竟有多大?

李海花對此表示,中國企業奪得國際標準話語權的希望非常大。“工業互聯網此前的標準被通用電氣和西門子這樣的巨頭以設備和軟件系統強行捆綁的方式壟斷,造成了事實上的既有標準,類似于移動互聯網領域中蘋果的iOS系統,但未來行不通了。隨著工業互聯網規模的擴大,未來這些巨頭企業需要與別人互聯互通,不能停留在自己的‘獨立王國’中,通用電氣和西門子不可能再‘自說自話’,新的技術標準呼之欲出。”

余曉輝對這個問題則稍顯謹慎,認為中國在此次技術革命中與西方的差距雖不大,但仍存在距離。“國際制造業巨頭在工業能力和IT方面以及工業與IT的結合方面都很強,但中國不同。華為在IT方面很強,但作為工業場景下具體的解決方案,還有很長的路要走。”余曉輝認為,中國企業的工業能力普遍不強,在工業互聯網所需的數據、傳感、智能化等核心技術上還有差距。“中國的優勢在于市場規模大,移動互聯網領域的創新較為活躍,有機會利用商業模式上的創新縮短差距。”余曉輝說。

打造工業互聯網的Android系統

有業內人士指出,在iOS和Android系統壟斷移動互聯網后,一旦這些系統關閉,中國的移動通信設備將處于癱瘓狀態,在關乎國民經濟命脈的工業互聯網領域,決不能再出現類似狀況。換言之,中國需要打造自己的Android系統。

工業互聯網的Android形態與移動互聯網相比,有哪些異同?余曉輝介紹說:“‘工業互聯網的Android’是一個類比,與手機操作系統并不相同。工業互聯網平臺的功能是把設備連接起來,收集數據,然后在上層進行建模分析,再反映到生產、應用和管理的各種決策中。”余曉輝表示,中國企業已經意識到平臺的意義,有些企業已經發力并有相應的進展。“平臺是工業互聯網領域很核心的部分,但其作用究竟有多大,能否有在移動互聯網中那樣的影響力,目前還在探索中。”

移動互聯網的很多理念和玩法正在向工業領域滲透,比如在操作平臺的推廣上。李海花告訴《中國經濟周刊》記者:“Android的出現將軟硬件捆綁程度降低,手機的硬件和軟件分離,軟件可以拋開硬件隨意在系統上加載。工業領域未來也會有類似Android的橫向發展平臺,拋開機械的束縛,軟件可以直接疊加在操作系統之上。”李海花說,未來在此類平臺上將會出現很多其他行業參與智能制造,進行“跨界打劫”的情況,當工業平臺的形態越來越接近民用互聯網的Windows和Android時,工業控制越來越可視化、簡單化,進入智能制造領域的門檻也隨之降低,這正是此類平臺的意義之所在。

據介紹,東土科技已經在打造中國工業互聯網的“Android”,“我們正在做一個工業互聯網操作系統,平臺上面的應用也由東土來開發,之后會向全中國開放。”李平說。