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工业互联网的发展面临着哪些科技难题?

来源:工业互联网周刊

作者:工业互联网周刊

2019-04-23 17:07:26

工业互联网的发展面临着哪些科技难题?2019工业互联网峰会上,行业专家从网络安全、数据管理、关键技术和区块链四个方面展开分析。

工业互联网存在哪些科技难题?恐怕是产业界和工业界非常关注的问题,因为它们既是科技问题,也是应用难题。2019工业互联网峰会上,众多专家分享了各自的精彩观点。

挑战一:网络与安全

北京邮电大学教授黄韬认为,网络与安全是目前看到的重要挑战。第一,互联网一直以消费型为主,但新的工业需求,颠覆了前一个时代的电信网的固定技术,因此在网络层面,无论是工厂内还是工厂外,面临很多挑战。这就是效率和确定性之间的矛盾,这个问题还没有解决。

第二,云、数据中心越来越重要,目前来讲全球的流量超过了60%、70%是云计算带来的,这里面的大问题就是人工智能、大数据等等,都离不开计算能力,尤其是边缘计算。这么多云计算、边缘计算之间的交互和协同很复杂。在工业互联网时代,公有云、私有云之间的交互,也就是混合云或者是多云管理,或者是云边协同,这些涉及到资源怎么配置,虚拟化怎么打通,挑战非常大,而且也蕴含了非常大的价值。

第三,网络领域很大的问题是安全。工业企业以前很封闭,安全性挑战没那么大,是硬件问题,现在的一些工业企业上云以后,安全性变得非常复杂,包括云安全,边缘安全,内部协议安全,如果孤立地来解决,并不能够真正满足业界的需求。所以怎么能够有虚拟化的统一的安全体系,需要探讨。

挑战二:数据管理

清华大学大数据系统软件国家工程实验室总工程师王晨认为,工业互联网上的数据管理非常有挑战。

第一,工业上用到的大量的数据高效查询的问题,它与商业物联网、工业场景的数据量完全不在一个数量级。比如风电领域,风机上的振动数据的采集频率会达到毫秒级及以下,是上万赫兹的采集频率。这样的数据怎么存储,查询,是特别大的挑战。还有实时数据库,也没有很好地解决这种问题,这是数据管理的效率问题。

第二,是数据利用不能回避的两个问题,一个是数据治理也就是数据质量的问题,在工业上,机器回来的数据质量比人产生的数据质量更糟糕。由于传感器本身的采集精度问题,环境的渐次干扰问题,会产生数据丢包,那怎么做修正?这和工业密切相关,也是一个很开放的问题。

再一个就是数据集成的问题,非常有挑战,因为传统数据集成基本上是相同性或者是相似性做数据集成,但回到工业上看,离散制造业要根据动态变化考虑做数据集成,流程制造业要看到不同工序中时序的变化。这些已经超出了传统数据管理的范畴。

挑战三:关键技术

北京航空航天大学校长助理赵罡表示,工业互联网是姓工还是姓信?实际上制造是工业互联网的腰,没有腰互联网直不起来。他认为,工业互联网在关键技术层面面临挑战。

第一,是产业模式。互联网带来的影响非常大,尤其是中国成为第二大经济体,很快成为第一大经济体,跨国企业会越来越多。在跨国企业,产业组织模式跟以往就不一样了,怎么寻求成本的最低和效率的最高,要借助于互联网技术。对于制造本身来说,互联网跟制造本身好像不相关,但今天的产业组织模式发生了变化,原来需要人交互的,这个时候需要更多的智能手段,一个最核心的技术就是工业软件的技术。工业软件是发展工业互联网一个很重要的方向。

第二,是关键技术。在智能制造过程当中,对协议的要求非常高,包括实时性,容错率各个方面。近一年多,中国主导的5G技术,让我们感觉到这是机会。未来大家到车间里面不再有电缆了,是一个无线的车间环境。在这种情况下,对整个数控系统,对机器的反馈时间要求等,这是做通讯的人要解决的问题。

挑战四:区块链

同济大学教授刘儿兀认为,需要引入区块链技术解决应用中对安全的担忧。工业互联网主要都集中于工业云,不管是设备上云,还是生产流程上云,或者是有一些运营也要上云,刘儿兀认为,特别关键的就是安全的问题,时延性还排在低位,因为时延大一点可能充其量是良品率低一点、效率低一点,但是企业核心的配方或者是生产制造的流程,需要解决安全问题。

目前,各大公司可能会做一些小规模的适用,但是虽然PAAS已经建立起来了,可工业互联网APP,最大的平台也不过是200多个,这显然跟需求完全不匹配。也就是说,虽然PAAS慢慢起来了,很多公司还是在观望,原因就是“核心的东西会不会透露出去”。

如果可以把区块链引入到工业互联网来,是一个好机会。至少可以解决几个问题,一个是透明性,一个是可溯源,另外一个最重要的就是安全。区块链本身有一个三元性,可扩展性、分布式、安全性。在工业互联网的环境下,应该更侧重于安全性,把其他的两个方面交给云去处理。

编辑 | 亚敏


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