工業互聯網是新一代網絡信息技術與製造業深度融合的產物，是實現產業數字化、網絡化、智能化發展的重要基礎設施，通過人、機、物的全面互聯，全要素、全產業鏈、全價值鏈的全面鏈接，推動形成全新的工業生產製造和服務體系，成為工業經濟轉型升級的關鍵依託、重要途徑、全新生態。
目前，我國工業互聯網取得了初步進展和明顯成效，也具備進一步加快創新發展步伐的重大機遇，2019年我國工業互聯網產業規模將有望達到4800億元，能為國民經濟帶來近2萬億元的增長。
但是，與發達國家總體水平相比，與著力推進製造強國和網絡強國建設的目標相比，我們的工業互聯網發展仍處於初級探索階段，在發展過程中仍面臨產業基礎薄弱、創新能力不高、安全防護能力不強等問題。那麼在科技層面，工業互聯網發展需要解決的問題主要有哪些呢？在2019年的工業互聯網峰會上，眾多專家針對此主題分享了各自的精彩觀點。下面就為大家整理下工業互聯網發展面臨的四大科技領域挑戰：
挑戰一：網絡與安全
北京郵電大學教授黃韜認為，網絡與安全是目前看到的重要挑戰。第一，互聯網一直以消費型為主，但新的工業需求，顛覆了前一個時代的電信網的固定技術，因此在網絡層面，無論是工廠內還是工廠外，面臨很多挑戰。這就是效率和確定性之間的矛盾，這個問題還沒有解決。
第二，雲、數據中心越來越重要，目前來講全球的流量超過了60%、70%是雲計算帶來的，這裡面的大問題就是人工智能、大數據等等，都離不開計算能力，尤其是邊緣計算。這麼多雲計算、邊緣計算之間的交互和協同很複雜。在工業互聯網時代，公有云、私有云之間的交互，也就是混合雲或者是多雲管理，或者是雲邊協同，這些涉及到資源怎麼配置，虛擬化怎麼打通，挑戰非常大，而且也蘊含了非常大的價值。
第三，網絡領域很大的問題是安全。工業企業以前很封閉，安全性挑戰沒那麼大，是硬件問題，現在的一些工業企業上雲以後，安全性變得非常複雜，包括雲安全，邊緣安全，內部協議安全，如果孤立地來解決，並不能夠真正滿足業界的需求。所以怎麼能夠有虛擬化的統一的安全體系，需要探討。
挑戰二：數據管理
清華大學大數據系統軟件國家工程實驗室總工程師王晨認為，工業互聯網上的數據管理非常有挑戰。
第一，工業上用到的大量的數據高效查詢的問題，它與商業物聯網、工業場景的數據量完全不在一個數量級。比如風電領域，風機上的振動數據的採集頻率會達到毫秒級及以下，是上萬赫茲的採集頻率。這樣的數據怎麼存儲，查詢，是特別大的挑戰。還有實時數據庫，也沒有很好地解決這種問題，這是數據管理的效率問題。
第二，是數據利用不能迴避的兩個問題，一個是數據治理也就是數據質量的問題，在工業上，機器回來的數據質量比人產生的數據質量更糟糕。由於傳感器本身的採集精度問題，環境的漸次干擾問題，會產生數據丟包，那怎麼做修正？這和工業密切相關，也是一個很開放的問題。
再一個就是數據集成的問題，非常有挑戰，因為傳統數據集成基本上是相同性或者是相似性做數據集成，但回到工業上看，離散製造業要根據動態變化考慮做數據集成，流程製造業要看到不同工序中時序的變化。這些已經超出了傳統數據管理的範疇。
挑戰三：關鍵技術
北京航空航天大學校長助理趙罡表示，工業互聯網是姓工還是姓信？實際上製造是工業互聯網的腰，沒有腰互聯網直不起來。他認為，工業互聯網在關鍵技術層面面臨挑戰。
第一，是產業模式。互聯網帶來的影響非常大，尤其是中國成為第二大經濟體，很快成為第一大經濟體，跨國企業會越來越多。在跨國企業，產業組織模式跟以往就不一樣了，怎麼尋求成本的最低和效率的最高，要藉助於互聯網技術。對於製造本身來說，互聯網跟製造本身好像不相關，但今天的產業組織模式發生了變化，原來需要人交互的，這個時候需要更多的智能手段，一個最核心的技術就是工業軟件的技術。工業軟件是發展工業互聯網一個很重要的方向。
第二，是關鍵技術。在智能製造過程當中，對協議的要求非常高，包括實時性，容錯率各個方面。近一年多，中國主導的5G技術，讓我們感覺到這是機會。未來大家到車間裡面不再有電纜了，是一個無線的車間環境。在這種情況下，對整個數控系統，對機器的反饋時間要求等，這是做通訊的人要解決的問題。
挑戰四：區塊鏈
同濟大學教授劉兒兀認為，需要引入區塊鏈技術解決應用中對安全的擔憂。工業互聯網主要都集中於工業雲，不管是設備上雲，還是生產流程上雲，或者是有一些運營也要上雲，劉兒兀認為，特別關鍵的就是安全的問題，時延性還排在低位，因為時延大一點可能充其量是良品率低一點、效率低一點，但是企業核心的配方或者是生產製造的流程，需要解決安全問題。
目前，各大公司可能會做一些小規模的適用，但是雖然PAAS已經建立起來了，可工業互聯網APP，最大的平臺也不過是200多個，這顯然跟需求完全不匹配。也就是說，雖然PAAS慢慢起來了，很多公司還是在觀望，原因就是“核心的東西會不會透露出去”。
如果可以把區塊鏈引入到工業互聯網來，是一個好機會。至少可以解決幾個問題，一個是透明性，一個是可溯源，另外一個最重要的就是安全。區塊鏈本身有一個三元性，可擴展性、分佈式、安全性。在工業互聯網的環境下，應該更側重於安全性，把其他的兩個方面交給雲去處理。
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