工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化工作現(xiàn)狀與策略研究

黃穎 沈彬 于青民

(中國信息通信研究院技術與標準研究所，北京 100191)

0 引言

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是第四次工業(yè)革命的基石，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合5G、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息通信技術以及工業(yè)網(wǎng)絡、工業(yè)控制系統(tǒng)、工業(yè)軟件等工業(yè)技術，催生新的業(yè)態(tài)和模式，包括網(wǎng)絡、平臺、安全三大體系。其中，網(wǎng)絡體系是實現(xiàn)工業(yè)全系統(tǒng)、全產業(yè)鏈、全價值鏈泛在深度互聯(lián)的基礎，平臺體系是數(shù)據(jù)集聚和資源優(yōu)化配置的核心，安全體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的保障。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是典型的融合領域，原有信息通信領域和工業(yè)領域的標準無法完全適用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，需要針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合業(yè)務特征和技術需求，制定面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的相關標準。

1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化工作尚處在初期

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)強調構建產業(yè)生態(tài)，即不同系統(tǒng)、不同設備、產業(yè)鏈上下游不同企業(yè)工廠間的協(xié)同服務。因此，標準化工作對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展至關重要，將影響工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術路線、產業(yè)體系及產業(yè)化方向等。當前，標準化成為各國推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略重點，我國跟發(fā)達國家處于基本同步水平。

1.1 國際產業(yè)推進組織和標準化組織協(xié)同推進

目前，國際上成立了眾多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)推進組織，包括美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)聯(lián)盟(IIC)、德國工業(yè)4.0、日本產業(yè)價值鏈(IVI)等。這些產業(yè)組織通過構建交流平臺、匯聚產業(yè)發(fā)展主體，共同就工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中的一些核心問題、關鍵技術需求等形成共識，通過產業(yè)發(fā)展報告、白皮書等形式發(fā)布成果。一般情況下，產業(yè)推進組織不直接開展標準的制定工作，而是與標準化組織通過聯(lián)絡函或聯(lián)合工作組等形式，反饋產業(yè)標準化需求，由標準化組織具體開展標準制定工作。IIC成立了聯(lián)絡函工作組，已經(jīng)與20多個國際標準化組織、開源組織和區(qū)域標準研制部門建立了協(xié)作關系。工業(yè)4.0平臺與德國電氣電子行業(yè)總會(ZVEI)、信息技術通訊和新媒體協(xié)會(BITKOM)、德國機械設備制造業(yè)聯(lián)合會(VDMA)、德國標準化協(xié)會(DIN)、德國電工委員會(DKE)聯(lián)合牽頭成了工業(yè)4.0標準化平臺，加快標準化需求和開源領域研究，加速推進國內標準及全球標準研制。

與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關的國際標準化組織主要涉及ISO、IEC、ITU、3GPP等傳統(tǒng)標準組織，為了適應融合領域的標準化工作需求，各個國際標準化組織也對標準化工作機制進行了優(yōu)化，陸續(xù)成立了一系列專門工作組，包括ISO /TC184、ISO/IEC JTC1/SWG3、IEC/SMB/SG8工業(yè)4.0戰(zhàn)略研究組、IEC/MSB“未來工廠”白皮書項目組等。ITU-T電信標準化顧問組(TSAG)也在積極推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概覽的編制工作， 其中我國主導的第一個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)國際標準 “基于未來分組網(wǎng)絡演進的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)需求與架構”也在ITU-T成功立項。

1.2 我國產業(yè)界和政府高度重視標準化工作

2016年2月1日，在工業(yè)和信息化部的指導下，中國信息通信研究院聯(lián)合制造業(yè)、通信業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)等企業(yè)共同發(fā)起成立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)聯(lián)盟，考慮到標準的重要性，聯(lián)盟在成立之初即設立了技術標準工作組，并于2017年、2018年分別發(fā)布了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系框架(版本1.0)》及《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系框架(版本2.0)》，2020年正在著手制定的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系框架(版本3.0)》在研項目百余項。

2017年9月，在工業(yè)和信息化部的指導下，中國通信標準化協(xié)會(CCSA)成立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)特設工作組ST8，包括總體與應用、網(wǎng)絡互聯(lián)、標識解析、平臺與數(shù)據(jù)、安全共5個工作子組，開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關國家標準和行業(yè)標準的研究工作。

2019年3月，工業(yè)和信息化部、國家標準化管理委員會聯(lián)合發(fā)布關于印發(fā)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合標準化體系建設指南》的通知，提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化建設的思路目標、體系框架及重點標準化領域，引導工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域后續(xù)標準制定工作[1]。

2019年12月，工業(yè)和信息化部印發(fā)《工業(yè)和信息化部辦公廳關于成立國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準協(xié)調推進組、總體組和專家咨詢組的通知》，明確了國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準總體組的主要職責，為后續(xù)工作的推進指明了方向[2]。2020年8月，國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準總體組召開工作啟動會，后續(xù)發(fā)布《國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準總體組章程》，規(guī)定了國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準總體組的工作總則、工作任務、組織機構和主要職責、工作程序和要求等內容[3]。目前，國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準總體組正統(tǒng)籌開展第一批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)國行標立項協(xié)調工作，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域標準化工作機制逐步完善。

2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化工作的挑戰(zhàn)

2017年年底，國務院發(fā)布的《關于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見》在基本形勢部分指出，“標準體系不完善”是我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與發(fā)達國家相比的重要差距之一[4]。因此，當前急需從國家層面完善標準體系建設，加快相關關鍵技術標準的制定。

(1)標準體系需要更新。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，很多新技術、新業(yè)態(tài)不斷創(chuàng)新，需要根據(jù)發(fā)展情況的變化不斷調整標準體系，使之切實發(fā)揮引導和指導作用，突出技術和產業(yè)重點。目前，2020年《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合標準體系》正在推動制定中。

(2)關鍵技術標準存在缺口。標準是重要的產業(yè)支撐，是促進互聯(lián)互通，打破“信息孤島”，促進集成共享的重要手段。當前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準缺口還很大，尚無法滿足產業(yè)發(fā)展需求，急需加快制定一批總體性標準、基礎共性標準、應用標準、安全標準等，指導產業(yè)規(guī)范性、可持續(xù)發(fā)展。

(3)標準體系需要完善。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)具有較強的跨領域綜合性，原有按垂直領域監(jiān)管及制定標準的工作機制，無法滿足融合技術標準化工作需求，易造成標準交叉、重復、缺失等問題，急需在國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準總體組的統(tǒng)籌下有序推進標準化工作。2020年11月，國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準總體組發(fā)布章程，并開展第一批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)國家行業(yè)標準立項協(xié)調工作。

(4)標準工作需加強國際合作。國際化是產業(yè)發(fā)展的趨勢，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化工作需要加強與國際組織的協(xié)作，共同制定標準規(guī)范和國際規(guī)則，推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關鍵技術達成產業(yè)共識，帶動相關產業(yè)創(chuàng)新性發(fā)展。當前，國際社會對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的總體概念、內涵、體系架構、核心要素等都未達成統(tǒng)一意見，IIC、德國工業(yè)4.0、我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)聯(lián)盟(AII)以及IVI等產業(yè)組織正不斷加強交流和對接，爭取能夠盡早在總體認識方面形成一致意見。

3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化工作推進策略

針對我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化工作的現(xiàn)狀，可按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)同推進，共性先立、急用先行，兼容并蓄、合作共享”的原則，運用綜合標準化的理論和方法，明確重點領域和方向，加強標準體系框架設計及標準化工作的組織實施，具體可從以下幾方面推進。

(1)加快重點領域標準研制。當前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域產業(yè)實踐逐步走深向實，形成了眾多的典型應用，但從發(fā)布的行業(yè)標準和國家標準數(shù)量來看，遠遠無法滿足產業(yè)發(fā)展的實際需求，需要加快重點領域，包括工廠網(wǎng)絡組網(wǎng)方式、邊緣計算、異構標識的互聯(lián)互通、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全等方面標準研制。

(2)加強新技術研究，不斷完善標準體系。推進5G工業(yè)應用、工業(yè)軟件應用、融合增強網(wǎng)絡、邊緣智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)信息模型、工業(yè)數(shù)據(jù)建模等新領域的研究工作，根據(jù)技術成熟情況及產業(yè)發(fā)展情況，適時更新工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準體系，指導產業(yè)發(fā)展重點方向。

(3)推進標準的落地實施。通過標準化試驗驗證、公共服務平臺建設等推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域標準的落地實施。定期開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域的標準培訓推廣等活動，引導產業(yè)規(guī)范化發(fā)展。

4 結束語

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新是產業(yè)發(fā)展的必然趨勢，也是推動新舊動能轉換的重要動力，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展不會一蹴而就，產業(yè)融合需要較長的磨合期，需要產、學、研、企各界共同努力，協(xié)同發(fā)展不斷探索創(chuàng)新。