一   前言

　　作為新型網(wǎng)絡基礎設施，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術與先進工業(yè)的連接紐帶 。我國正在以智能制造為主攻方向，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展 ，提升制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化發(fā)展水平。在抗擊新型冠狀病毒肺炎疫情過程中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)搭建了多個物資信息對接平臺，高效匯聚了產業(yè)鏈上下游的信息數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了醫(yī)療物資等生產信息的精準匹配 。

　　隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，標準化工作迫在眉睫。近年來國家主管部門發(fā)布了多項政策文件，積極推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的標準化工作。2019 年 3 月，《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合標準化體系建設指南》提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準概念架構，重點推進支撐行業(yè)應用的標準化工作，涵蓋了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術、產品、管理、應用等需求。2021 年 1 月，《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃（2021—2023 年）》部署了我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)未來三年的發(fā)展目標和重點任務 。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、信息技術、網(wǎng)絡安全等密切相關并相互影響。構建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系，不僅需要對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術體系進行研究，也需要對物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、信息技術、網(wǎng)絡安全等相關方向進行梳理。本文立足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系的現(xiàn)實需求，梳理發(fā)展現(xiàn)狀、凝練面臨問題、提出體系框架、論證實施路徑，以期為我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)范化、高質量發(fā)展提供基礎參考。

　　二 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化的作用與進展分析

　?。?1 ）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化作用分析

　　我國高度重視互聯(lián)網(wǎng)標準化工作，提出要以高標準助力高技術創(chuàng)新，引領高質量發(fā)展 。標準化是實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)互治、推廣應用的基礎，也是推動產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的有效手段。

　　近年來，國際上發(fā)布了多項信息技術方面的國際標準，在推動網(wǎng)絡構建與使用、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡安全、不同工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之間的兼容性等方面起到了重要作用。例如，國際標準化組織制定的 ISO 7498 開放系統(tǒng)互聯(lián)模型系列標準，有效指導了不同智能設備之間的通信。

　　標準能夠固化各領域專家的經驗和知識，規(guī)范各領域的使能技術、參考架構、互聯(lián)互通等，有助于引導和推動相關技術與產業(yè)的融合發(fā)展。例如，《信息技術大數(shù)據(jù)工業(yè)產品核心元數(shù)據(jù)》（GB/ T 38555—2020）匯聚了我國工業(yè)界諸多領域專家的經驗知識，規(guī)定了工業(yè)產品核心元數(shù)據(jù)的表示方法，促進了信息交換與交流。

　　標準是連接科研與生產的橋梁，可加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關鍵技術的示范和推廣，有助于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術的規(guī)?；瘧?，進而促進技術進步。例如，《信息安全技術工業(yè)控制系統(tǒng)風險評估實施指南》（GB/ T 36466—2018）為檢測機構、供應商進行工業(yè)控制系統(tǒng)風險評估提供了必要依據(jù)，推動了工業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全建設。

　?。?2 ） 國外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化的基礎工作

　　近年來，國際標準化組織重點開展了物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)數(shù)據(jù)等方面的標準化工作，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)國際標準化奠定了良好基礎。國際標準化組織 / 國際電工委員會第一聯(lián)合技術委員會（ISO/IEC JTC1）主導開發(fā)了全球信息和通信技術標準 ，下設機構正在開展物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生領域的國際標準化研究。國際標準化組織自動化系統(tǒng)與集成技術委員會（ISO/TC184）是工業(yè)自動化領域的核心標準化組織，著重開展自動化與控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、集成技術等的標準化研究。國際電工委員會工業(yè)過程測量和控制技術委員會（IEC/TC65）主要研究連續(xù)和批量控制領域中的用于工業(yè)過程測量與控制的系統(tǒng)、元器件國際標準。國際電工委員會工業(yè)網(wǎng)絡分技術委員會（IEC/SC 65C）負責制定工業(yè)網(wǎng)絡相關的國際標準（如互操作性、性能評估等）。

　　美國、德國等制造業(yè)強國基于產業(yè)發(fā)展需求，在產業(yè)聯(lián)盟、國家政策等多個層面推動相關標準化工作。美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟由多家大型信息技術企業(yè)發(fā)起成立，是推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化的重要平臺；以參考架構為引領，通過企業(yè)自主設立的應用案例，組織垂直領域應用探索，建立測試床提供驗證支撐條件；聯(lián)合其他標準化組織，協(xié)同推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落地應用。德國在國家工業(yè)規(guī)劃層面提出工業(yè) 4.0 概念，發(fā)布了《工業(yè) 4.0 標準化路線圖》（第四版）；認為當前核心標準化需求包括用例、參考架構模型、系統(tǒng)及其屬性、互通性、集成、通信、人員與工作 7 個方面，跨領域的標準化需求分為開源、工業(yè)安全、數(shù)據(jù)保護 / 隱私、增值網(wǎng)絡可信度、功能安全等。

　?。?3 ）我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化的基礎工作

　　我國積極推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化工作，正式發(fā)布了多項政策文件，如《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃（2021—2023 年）》《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合標準化體系建設指南》等?！豆I(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合標準化體系建設指南》提出，需識別出 320 項工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準項目，預計到 2025 年制定標準數(shù)量超過 100 項 ，重點支撐行業(yè)應用的標準化工作。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系依托行業(yè)龍頭企業(yè)，在部分領域開展應用層面的重點突破，如標識解析、工廠內網(wǎng)、網(wǎng)絡資源管理、邊緣設備、工業(yè)大數(shù)據(jù)等產業(yè)發(fā)展亟需的標準。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化工作與工業(yè)網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)、平臺、網(wǎng)絡安全等領域密不可分。①在工業(yè)網(wǎng)絡方面，我國具有工廠外網(wǎng)方面的良好基礎，主導形成了工廠自動化用以太網(wǎng)、面向工業(yè)過程自動化的無線網(wǎng)絡等國際標準。②在數(shù)據(jù)方面，依托全國信息技術標準化技術委員會大數(shù)據(jù)標準工作組，重點圍繞大數(shù)據(jù)技術在工業(yè)產品研發(fā)、生產、服務等方面的應用以及工業(yè)數(shù)據(jù)管理等開展標準化研究，發(fā)布了工業(yè)大數(shù)據(jù)標準體系框架。③具備行業(yè)性、區(qū)域性影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺超過 50 家，發(fā)布并更新了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺標準化白皮書》，提出了標準化工作發(fā)展方向、標準化生態(tài)建設等建議。④在網(wǎng)絡安全方面，自 2010 年起陸續(xù)開展工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全相關標準的研究制定工作 ，依托全國信息安全標準化技術委員會提出了工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全標準體系。

　　三  我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化面臨的問題

　　（ 1 ）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準的系統(tǒng)布局亟需優(yōu)化

　　隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術研究與產業(yè)應用的日益深入，越來越多的企業(yè)、高校、科研院所參與了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準的研究工作，各類國家標準、行業(yè)標準、團體標準相繼發(fā)布。然而，沒有機構開展相關標準的協(xié)調工作，標準與標準之間的先后關系、緊迫程度沒有合理安排，使得已有標準的系統(tǒng)性欠缺，協(xié)調統(tǒng)一的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化發(fā)展局面有待形成。

　?。?2 ）與相關領域現(xiàn)有標準的協(xié)調推進尚未開展筆者調研發(fā)現(xiàn)，目前網(wǎng)絡安全相關國家標準已發(fā)布 294 項，制定中的有 416 項；信息技術相關國家標準已發(fā)布 949 項，制定中的有 969 項。這些標準為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化工作提供了基礎和參照，部分標準在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系中可沿用或修改采用。在現(xiàn)行工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系的制定過程中，尚未明確與相關領域現(xiàn)有標準之間的協(xié)調推進機制，可能存在重復研制的情況。

　　（ 3 ）標準落地應用推進力度有待加強

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準涉及工業(yè)、信息技術及相關新技術領域的融合。但在實際發(fā)展過程中，存在著標準應用不夠充分的現(xiàn)象，尤其是重點標準的落地應用推進力度不夠，如《信息技術通用數(shù)據(jù)導入接口》（GB/T 36345—2018）等解決數(shù)據(jù)互聯(lián)互通等痛點問題的標準。

　　四  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準的體系框架與發(fā)展路徑

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關技術體系的核心在于數(shù)據(jù)處理：在網(wǎng)絡互聯(lián)互通的基礎上，通過數(shù)據(jù)的采集、傳輸、集成、篩選、使用，基于平臺、面向應用，開展制造過程的優(yōu)化決策、分析、控制，同時關注整個數(shù)據(jù)閉環(huán)過程的安全問題。在《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合標準化體系建設指南》的基礎上，本文提出了面向產業(yè)發(fā)展需求的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系框架（見圖 1），力求全面反映工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的新型信息基礎設施特征。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系的研究重點涉及基礎共性、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)、平臺、安全等方面，構建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系框架，著力解決數(shù)據(jù)流通過程中的標準化問題。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系框架構成

　　針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準的系統(tǒng)布局需求，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系框架，聚焦產業(yè)發(fā)展痛點問題，本文提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準制定路線圖（見圖 2），明確了未來 5 年行業(yè)研究的主要任務。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系、制定路線圖的基礎上，運用趨勢研判成果、成效評價工具，持續(xù)進行體系及路線圖的迭代優(yōu)化，推動形成“以成效考察促執(zhí)行、以評估反饋助改進”的閉環(huán)工作機制；破解企業(yè)內部和集團企業(yè)的設備、生產過程、資源配置互聯(lián)互通問題，促進跨企業(yè)的資源數(shù)據(jù)匯聚、共享、應用。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準制定路線圖

　?。?1 ）基礎共性標準

　　綜合考慮《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合標準化體系建設指南》《國家智能制造標準體系建設指南（2018 年版）》中有關基礎共性標準的劃分方法，建議基礎共性標準劃分為通用、測試與評估、管理三部分。通用標準包含工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關的術語定義、架構、功能、可靠性，測試與評估標準包含測試方法、測試指標、評價方法，管理標準包含系統(tǒng)建設、運行主體、關鍵要素的管理要求?；A共性標準是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)各領域的通用標準，也是其他領域標準制定的基礎。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為基礎和主體，應優(yōu)先發(fā)展評價標準，以評促建，為我國加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展提供有效工具。在圖 1 所示的標準體系中，“基礎共性–測試與評估”部分暫缺，應推動相關標準的研究制定，如《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)評價指數(shù)》《工業(yè) APP 認定和分級測評規(guī)范》《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡技術測試評估環(huán)境》《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應用能力與績效評價》。

　?。?2 ） 網(wǎng)絡標準

　　網(wǎng)絡標準應重點關注網(wǎng)絡互連層面的運營技術、信息技術融合網(wǎng)絡與骨干網(wǎng)，分為工廠內網(wǎng)、工廠外網(wǎng)、工業(yè)網(wǎng)絡設備、資源管理、邊緣計算五部分。工業(yè)網(wǎng)絡設備包括設備 / 產品聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡設備等底層硬件標準，應突出網(wǎng)絡層要求。資源管理標準涉及地址和無線頻譜等資源使用、網(wǎng)絡運行管理要求。邊緣計算與網(wǎng)絡層標準密切相關。網(wǎng)絡標準是規(guī)范工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本體的核心關鍵標準，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用提供網(wǎng)絡連接和互聯(lián)互通支撐。

　　2018 年發(fā)布的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡建設和推廣指南》明確提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡標準的制定目標。為了加快推動新技術與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應用，應研究制定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關鍵技術相關網(wǎng)絡標準，如《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時間敏感網(wǎng)絡需求及場景》《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基于軟件定義廣域網(wǎng)的工業(yè)應用場景》《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 5G 部署實施指南》等。

　?。?3 ） 數(shù)據(jù)標準

　　數(shù)據(jù)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)三大核心之一。數(shù)據(jù)類標準旨在解決生產全過程中數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、分析等環(huán)節(jié)所涉及的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)表示、數(shù)據(jù)接口不統(tǒng)一的問題，實現(xiàn)物理實體數(shù)字化、數(shù)據(jù)互聯(lián)互通及互操作；主要由數(shù)據(jù)采集與共享、語義、標識三部分組成。

　　當前社會正處于大數(shù)據(jù)、數(shù)字化轉型的階段，數(shù)據(jù)驅動策略及其實踐運用成為共識。大數(shù)據(jù)技術能夠促進制造企業(yè)降低生產成本，對經濟高質量發(fā)展至關重要。應研究制定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景下的數(shù)據(jù)共享類標準，如《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)制造資源信息交換規(guī)范》等。

　　（ 4 ） 平臺標準

　　平臺標準分為參考架構、開發(fā)部署、應用、服務四部分。平臺參考架構標準規(guī)定了平臺架構等總體設計要求。平臺開發(fā)部署標準包括部署在平臺的應用接口、平臺與平臺之間的接口標準、系統(tǒng)之間的集成適配標準、平臺自身開發(fā)及開發(fā)環(huán)境標準與擴展要求。平臺應用標準包括部署在平臺的工業(yè) APP 相關標準（涵蓋設計、開發(fā)、測試、應用）、工業(yè)應用程序接口（API）相關標準。平臺服務標準包括與移植到平臺的微服務、資源池相關的標準，平臺運營標準。

　　針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開發(fā)、部署、運維標準較為欠缺的現(xiàn)狀，應研究制定《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應用系統(tǒng)部署和數(shù)據(jù)遷移規(guī)范》《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開放接口規(guī)范》《工業(yè) APP 質量與測評規(guī)范》等；研究制定《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺參考架構》，提供基于共同概念、用于弱化不同執(zhí)行差異的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺框架；研究制定《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺服務能力成熟度模型》，提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設的水平；研究制定《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺互操作和可移植》，明確工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺互操作、可移植的常用規(guī)范術語和概念，互操作、可移植之間的相互關系；研究制定《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺選型指南》，打造平臺體系的服務支撐，構建平臺發(fā)展生態(tài)，提升平臺服務水平。

　?。?5 ） 安全標準

　　安全標準包括設備與控制系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡安全、數(shù)據(jù)安全、應用安全、安全管理。設備與控制系統(tǒng)安全分為設備安全、控制系統(tǒng)安全，二者之間存在著密切的動態(tài)聯(lián)系，不宜單獨考慮。網(wǎng)絡安全指通信網(wǎng)絡安全防護等產品技術要求。數(shù)據(jù)安全包括數(shù)據(jù)傳輸安全、數(shù)據(jù)安全管理規(guī)范等內容。應用安全包括平臺應用安全、應用程序安全。安全管理指工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關安全管理技術和服務要求。

　　2020 年發(fā)布的《“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) + 安全生產”行動計劃（2021—2023 年）》明確提出實現(xiàn)更高質量、更有效率、更可持續(xù)、更為安全的發(fā)展模式。為了加強對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關鍵技術及重要應用的網(wǎng)絡安全保障與管理，應研究制定《信息安全技術工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺安全要求及評估規(guī)范》等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺安全相關標準、《工業(yè) APP 安全防護要求》《工業(yè) APP 安全檢測要求》《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)安全 APP 技術要求》等工業(yè) APP 網(wǎng)絡安全相關標準。

　　五  對策建議

　　（ 1 ） 實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重點標準突破

　　聚焦制造業(yè)等代表性行業(yè)亟需，研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重點標準，以網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)、平臺、安全等為優(yōu)先方向，體現(xiàn)新一代信息技術對制造業(yè)的發(fā)展支撐作用。著眼于制造業(yè)重點環(huán)節(jié)的關鍵問題，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重點標準突破，前瞻布局 5G、人工智能等新技術創(chuàng)新融合應用標準。在標識解析、安全生產等基礎短板方面，集中力量開展關鍵技術和標準攻關，形成一批先進標準和軟硬件產品，推動形成標準化與技術突破迭代互動的發(fā)展局面。

　?。?2 ） 注重標準落地應用

　　開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準在制造業(yè)落地應用的整體規(guī)劃，運用現(xiàn)有相關標準試驗驗證平臺、標準化資源，新建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化公共服務平臺，為細分行業(yè)、中小企業(yè)提供一站式標準化綜合服務。深化產業(yè)需求導向，加強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重點標準的應用和試點，驗證標準的先進性、適用性、有效性。引導工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域重點企業(yè)承擔或參與國際、國家、行業(yè)等層級標準的制定和修訂工作，推動重點標準的試點應用。前瞻研判產業(yè)發(fā)展趨勢，更新并優(yōu)化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系框架和路線圖。

　　（ 3 ） 培育和健全產業(yè)生態(tài)

　　聚焦廣大中小企業(yè)，暢通產業(yè)鏈循環(huán)，以標準化手段降低產業(yè)鏈協(xié)同成本、縮短產品生命周期、快速響應市場變化。深化重點行業(yè)的產業(yè)鏈協(xié)同，發(fā)揮標準的基礎支撐和協(xié)調作用，分級分類推動各區(qū)域及跨地區(qū)、跨部門的協(xié)作問題。發(fā)揮龍頭企業(yè)的標準應用示范作用，開展跨行業(yè)業(yè)務協(xié)作流程和服務模式創(chuàng)新，提高產業(yè)鏈整體協(xié)同效率。以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與新興技術創(chuàng)新融合標準為重點，推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域新型基礎設施建設，實現(xiàn)上下游配套企業(yè)的緊密相連、協(xié)同運轉。遴選一批優(yōu)秀的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新型供應鏈平臺，打造平臺標桿，發(fā)揮示范引領作用。