黨中央、國務(wù)院多次強(qiáng)調(diào)加快推進(jìn)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。在當(dāng)前疫情沖擊與產(chǎn)業(yè)鏈承壓的雙重挑戰(zhàn)下，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為核心的“數(shù)字新基建”成為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)穩(wěn)增長的重要抓手，并將打造成為新工業(yè)革命的關(guān)鍵設(shè)施，對中國制造加速向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級產(chǎn)生全方位、深層次、革命性影響。
在國家政策引導(dǎo)和市場需求驅(qū)動下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)乘著新基建的“風(fēng)口”駛?cè)肟燔嚨?。截?020年4月底，全國27個省(區(qū)、市)發(fā)布了地方工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展政策文件。據(jù)預(yù)測，2020年，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模將達(dá)3.1萬億元，同比實(shí)際增長約為 47.9%，占GDP比重為2.9%，同時可帶來約255萬個新增就業(yè)崗位，形成對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的巨大帶動。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對中國制造業(yè)新一輪競爭提升具有重要基石作用，擁有巨大發(fā)展前景，但在全鏈條產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系構(gòu)建等方面還存在顯著短板，亟須做好工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的安全性評估與預(yù)警，為中國制造向“中國智造”轉(zhuǎn)型升級提供全方位支撐。
產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)發(fā)育度評估
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈包含上游的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)，中游的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和軟件，下游的應(yīng)用以及貫穿全產(chǎn)業(yè)鏈的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全。
根據(jù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟數(shù)據(jù)，截至2020年4月底，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的企業(yè)數(shù)量約為1012家，覆蓋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)領(lǐng)域。其中，工業(yè)企業(yè)約占31.98%，信息網(wǎng)絡(luò)企業(yè)約占54.80%，信息通信安全企業(yè)約占13.22%。
從企業(yè)區(qū)域分布來看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展態(tài)勢顯著。以東部沿海省份分布最為集中，北京市、上海市、廣東省三地居首，累計占51.90%，遼寧、山東、湖南等地工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)集聚度也較為靠前。
從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)構(gòu)成關(guān)系來看，工業(yè)設(shè)備是生態(tài)數(shù)據(jù)終端入口，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是生態(tài)核心，工業(yè)軟件是承上啟下數(shù)據(jù)應(yīng)用的關(guān)鍵，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是價值兌現(xiàn)的載體，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全是生態(tài)體系保障。
設(shè)備和邊緣計算
邊緣計算讓工業(yè)數(shù)字化裝備、工控設(shè)備、傳感設(shè)備成為數(shù)據(jù)的入口，通過大范圍、深層次的數(shù)據(jù)采集，以及異構(gòu)數(shù)據(jù)的協(xié)議轉(zhuǎn)換與邊緣處理，構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備覆蓋領(lǐng)域全面，包括工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、增材制造、智能儀器儀表、工業(yè)控制、工業(yè)傳感、邊緣計算設(shè)備等。但該環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)育不完善，起步較晚，缺乏國際性領(lǐng)軍企業(yè)。
2019年全球十大數(shù)控機(jī)床制造商德、日、美企業(yè)三分天下，中國企業(yè)無一上榜。全球工業(yè)機(jī)器人市場，發(fā)那科、安川電機(jī)、ABB、庫卡等日本和歐洲企業(yè)遙遙領(lǐng)先。工業(yè)控制領(lǐng)域，95%中高端 PLC 市場、50%以上的 DCS 市場被跨國公司壟斷;國產(chǎn)化的工控自動化核心部件產(chǎn)品僅占35%的市場份額?？傮w看，歐美日等工業(yè)發(fā)達(dá)國家制造企業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化水平較高，壟斷了全球工控設(shè)備和通信協(xié)議，中國在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備領(lǐng)域還需奮起直追。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)由工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)、物聯(lián)網(wǎng)模組、交換機(jī)、光纖接入設(shè)備等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，工業(yè)無線、專線、云計算等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，以及標(biāo)識解析體系構(gòu)成。
全球IaaS寡頭競爭格局基本確定，美國主導(dǎo)全球IaaS生態(tài)演進(jìn)，擁有亞馬遜AWS、微軟Azure、谷歌、IBM等領(lǐng)導(dǎo)廠商。中國得益于阿里、華為、騰訊等領(lǐng)軍企業(yè)在IaaS層的布局，成為僅次于美國廠商的第二梯隊。根據(jù)Gartner發(fā)布的2019云計算市場數(shù)據(jù)報告，阿里云僅次于亞馬遜AWS、微軟Azure，排名全球第三、亞太第一，騰訊云、華為云等廠商超高速增長，分別位居全球第五、第六位。
但是我國制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化基礎(chǔ)薄弱，發(fā)展不平衡、不充分的問題突出，少量企業(yè)開始步入數(shù)字化階段，廣大中小企業(yè)仍處于由機(jī)械化到自動化的2.0階段。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)基本被外商掌控，且標(biāo)準(zhǔn)眾多，互通性差。工廠外網(wǎng)絡(luò)主要依托公共互聯(lián)網(wǎng)，難以滿足工業(yè)生產(chǎn)高安全、高實(shí)時和高可靠的要求。同時，IPv4資源枯竭，也無法滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的海量地址需求。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)業(yè)涉及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域各個環(huán)節(jié)，通過監(jiān)測預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)、檢測評估、攻防測試等手段確保工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)健康有序發(fā)展，對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展意義重大。
當(dāng)前，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全隱患突出，線上線下的融合使得網(wǎng)絡(luò)安全威脅和風(fēng)險從虛擬網(wǎng)絡(luò)空間向現(xiàn)實(shí)物理世界蔓延擴(kuò)散。公共互聯(lián)網(wǎng)病毒、木馬、高級持續(xù)性攻擊等網(wǎng)絡(luò)威脅向制造、金融、交通、能源等關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)命脈的重要領(lǐng)域傳導(dǎo)滲透。在市場和政策雙重驅(qū)動下，中國網(wǎng)安、360、天融信、奇安信、安天科技等國內(nèi)廠商工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全相關(guān)產(chǎn)品線日益完備。但從全球網(wǎng)絡(luò)安全企業(yè)競爭格局來看，全球百強(qiáng)企業(yè)中美國有55家，我國僅有17家，且規(guī)模較小;在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面仍有巨大提升空間。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和工業(yè)軟件
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是面向制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化需求，構(gòu)建基于海量數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析的服務(wù)體系。工業(yè)軟件將特定工業(yè)場景下的經(jīng)驗(yàn)知識以數(shù)字化模型或?qū)I(yè)化軟件工具的形式積累沉淀下來，主要包括研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)管理、經(jīng)營管理三大類。當(dāng)前，工業(yè)軟件正從本地部署的復(fù)雜系統(tǒng)軟件向云化輕量化應(yīng)用軟件轉(zhuǎn)變，基于平臺的工業(yè) APP 成為工業(yè)軟件新形態(tài)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與工業(yè)軟件共同構(gòu)成了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的核心環(huán)節(jié)。
在國家政策大力支持下，近兩年我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺數(shù)量實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展。制造業(yè)、工業(yè)軟件服務(wù)商、工業(yè)設(shè)備提供商、信息通信企業(yè)四類主體布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。截至2019年年底，我國建成了近100家具有一定區(qū)域、行業(yè)影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，重點(diǎn)平臺平均設(shè)備連接數(shù)65萬臺，平均工業(yè)APP數(shù)量突破1650個，平均注冊用戶數(shù)超過50萬，平均活躍開發(fā)者人數(shù)3800人。與國際主流工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺相比，我國平臺數(shù)量實(shí)現(xiàn)趕超，但在以下三方面還存在顯著差距：一是美德工業(yè)know-how和設(shè)備數(shù)字化基礎(chǔ)優(yōu)于中國;二是工業(yè)技術(shù)知識薄弱，工業(yè)機(jī)理、工藝流程、模型方法等積累不足;三是算法庫、模型庫、知識庫等微服務(wù)提供能力不足。
工業(yè)軟件是我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心痛點(diǎn)。美、德等壟斷了傳統(tǒng)的工業(yè)軟件市場，擁有GE、Oracle、西門子、SAP等工業(yè)軟件巨頭，形成了完整的開發(fā)者社區(qū)和海量開發(fā)者。中國高端 CAD、CAE、MES、PLM 等工業(yè)軟件市場被SAP、西門子、達(dá)索等國外廠商壟斷。CAE仿真軟件，美國ANSYS、ALTAIR等公司占據(jù)95%以上的市場份額。生產(chǎn)管理類工業(yè)軟件，德國SAP、美國ORACEL公司占有高端市場，用友、金蝶等國內(nèi)企業(yè)起步于中低端市場。生產(chǎn)控制軟件領(lǐng)域被西門子、施耐德、GE、羅克韋爾等國外巨頭占據(jù)，寶信、石化盈科等國內(nèi)軟件企業(yè)只在電力、鋼鐵冶金和石化等細(xì)分領(lǐng)域爭得一席之地。
產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng)新力評估
全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專利布局
據(jù)統(tǒng)計，2000年至2018年，全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的專利技術(shù)集中布局在美國、中國，其中美國占48%，中國占25%，合計占全球的73%。美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新能力對全球其他國家和地區(qū)形成壓倒性競爭優(yōu)勢，中國在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專利技術(shù)方面奮起直追，后來居上，逐步拉開了同日本、德國的領(lǐng)先差距。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)專利布局
在全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專利申請人TOP10排名中，IBM、Microsoft、Oracle、Siemens、Salesforce等美國、歐洲領(lǐng)軍企業(yè)占據(jù)明顯優(yōu)勢，中國企業(yè)持有專利數(shù)量普遍相對較少，僅有華為躋身全球前十。
在中國積極布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專利的TOP10申請人中，IBM、Microsoft、Siemens位居前三，表明跨國巨頭對中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場極為重視。本土申請人中，國家電網(wǎng)、華為和中興工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專利布局處于領(lǐng)先位置，中科院和浙江大學(xué)等科研院校也躋身于我國前十。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)細(xì)分領(lǐng)域?qū)＠季?/STRONG>
我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專利申請總量位列全球第二，主要以網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、工業(yè)云領(lǐng)域?yàn)橹鳎W(wǎng)絡(luò)標(biāo)識解析關(guān)鍵技術(shù)專利申請量也快速增長。
截至2018年，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)專利全球共16464件，主要為現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)、OPC/OPCUA和時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)。2018年，我國現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)、OPC/OPCUA的專利申請量占全球比例分別為60%、58%、57%，均居全球第一位;時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)專利量占全球比例為19%，居第五位，還存在較大的上升空間。
網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識解析關(guān)鍵技術(shù)專利量整體較少，截至2018年，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識解析專利全球共913件。關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域包括對象名解析服務(wù)(ONS)、Handle、對象標(biāo)識符(OID)和物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一物品編碼(Ecode)。ONS新增專利主要集中在美國和中國兩個國家，我國占比達(dá)14%，全球第二。Handle技術(shù)專利美國占全球的65%，2018 年我國申請量僅新增7件，占全球比例的5%。OID 技術(shù)專利申請量美國第一，我國位列第二，2018年申請了 42 件，占全球?qū)＠偭康?23%。Ecode專利屬于我國主導(dǎo)完成的標(biāo)準(zhǔn)，累計申請專利28件，全球其他國家僅有美國申請1件，WO申請1件。
工業(yè)云關(guān)鍵技術(shù)專利整體呈現(xiàn)上升趨勢，截至2018年，全球?qū)＠窟_(dá)到36770件。其中，中國邊緣計算/云計算專利量達(dá)783件，僅次于美國，占比全球31%，排在第二位;中國平臺即服務(wù)(PaaS)技術(shù)專利總量達(dá)3164 件，占全球比例11%，位列第三;多租戶技術(shù)專利占全球比例的15%，位列第二。
總體來看，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)新增專利申請較為活躍，近年來創(chuàng)新力得到顯著提升。但除華為、中興、國家電網(wǎng)等少量企業(yè)外，領(lǐng)軍企業(yè)偏少，產(chǎn)業(yè)化不足，技術(shù)競爭力仍落后于美國。
產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌龈偁幜υu估
全球市場分析
根據(jù)賽迪顧問的分析，2018年全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模達(dá)到8059.1億美元，同比增長5.5%。其中，硬件與網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品市場占比最大，規(guī)模達(dá)到4017.1億美元，占比達(dá)49.8%;其次是工業(yè)軟件與平臺市場，規(guī)模達(dá)到3892.9億美元，占比達(dá)48.3%;最后是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全市場，規(guī)模達(dá)到149.1億美元，占比達(dá)1.9%。
中國市場分析
2018年，中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模總量達(dá)到5358.9億元，同比增長13.8%。其中，硬件設(shè)備產(chǎn)品占比仍居首位，市場規(guī)模為2081.4億元，同比增長8.0%;其次為工業(yè)軟件，保持較高增長速度，同比增長16%，市場規(guī)模1678.4億元;工業(yè)通信市場穩(wěn)定增長，市場規(guī)模達(dá)到1233.8億元;工業(yè)云平臺爆發(fā)式增長79.5%，市場規(guī)模318.9億元;安全市場增長30%，規(guī)模達(dá)到46.4億元。
與全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場結(jié)構(gòu)相比，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場結(jié)構(gòu)“偏硬”，硬件設(shè)備和工業(yè)通信占比較高，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全、工業(yè)軟件、平臺等領(lǐng)域市場規(guī)模比重還有較大提升空間。
資本活躍度評估
從總體趨勢來看，據(jù)IT桔子數(shù)據(jù)，2007—2019年，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)資本活躍度整體呈現(xiàn)上升而后下降的勢態(tài)，在2017年投資金額達(dá)到了頂峰，高達(dá)2996億元。隨著對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重視，未來資本活躍度將更進(jìn)一步。
結(jié)構(gòu)分析上看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)數(shù)字化裝備領(lǐng)域無論是在投資事件數(shù)量還是在投資金額量上，都位列前三。其中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺領(lǐng)域投資數(shù)量占比高達(dá)41.79%，投資金額占比高達(dá)50.55%。
安全預(yù)警及建議
安全性評估結(jié)論
我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷著市場規(guī)模、核心技術(shù)專利、投融資的快速增長，在全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)中的地位和比重持續(xù)上升。但在產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)上還存在顯著差距，高端工業(yè)軟件、數(shù)字化裝備、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全等“缺鏈”“弱鏈”環(huán)節(jié)需要盡快補(bǔ)足，工業(yè)知識、模型方法、工業(yè)數(shù)據(jù)等產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)配套資源亟待進(jìn)一步提升。
預(yù)警及建議
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新活躍、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展。應(yīng)發(fā)揮好我國市場廣闊、應(yīng)用場景豐富、工業(yè)體系完備和信息技術(shù)創(chuàng)新活躍的優(yōu)勢，立足現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)和實(shí)際需求，加快構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈全鏈條生態(tài)體系，支撐傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，推動中國制造高質(zhì)量發(fā)展。
一是聚焦重點(diǎn)領(lǐng)域，打牢基礎(chǔ)，突破短板。我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)較好的發(fā)展勢頭，產(chǎn)業(yè)鏈完整性和競爭力同國際先進(jìn)水平還有差距。需要加快建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)共性技術(shù)體系，瞄準(zhǔn)“卡脖子”領(lǐng)域集中力量攻關(guān)。補(bǔ)足高端工業(yè)軟件、邊緣計算等產(chǎn)業(yè)短板，提升工業(yè)控制、數(shù)控機(jī)床等數(shù)字化裝備基礎(chǔ)能力，推動形成技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用互促互進(jìn)的良好局面。
二是平衡安全與發(fā)展，筑牢安全防線。相比于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)安全，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)對象擴(kuò)大，安全場景更豐富;網(wǎng)絡(luò)安全和生產(chǎn)安全交織，安全事件危害更嚴(yán)重。需要安全與發(fā)展同步推進(jìn)。需要加快建成覆蓋國家、地方、企業(yè)三級的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)防控體系，同時鼓勵支持安全企業(yè)面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加強(qiáng)安全技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)品服務(wù)創(chuàng)新，提升安全技術(shù)產(chǎn)業(yè)支撐保障能力。
三是完善多方政策保障，營造良好環(huán)境。從產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模來看，當(dāng)前我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開局良好，正處于成長上升階段，建議進(jìn)一步加大財政投入力度，鼓勵支持更多社會資本進(jìn)入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，用好減稅降費(fèi)優(yōu)惠政策，充分調(diào)動企業(yè)積極性，釋放市場活力。完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)法規(guī)政策體系，營造健康有序發(fā)展環(huán)境。加強(qiáng)人才培養(yǎng)，打造產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同發(fā)展模式。(來源：中國工業(yè)和信息化)
（轉(zhuǎn)載）
