工业物联网标准体系

编写说明

工业物联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，日益成为新工业革命的关键支撑和深化“物联网+先进制造业”的重要基石，对未来工业发展产生全方位、深层次、革命性影响。“工业互联网、标准先行”，标准化工作是实现工业互联网的重要技术基础。

为指导当前和未来一段时间工业互联网标准化工作，解决标准缺失、滞后、交叉重复等问题，落实国务院“关于深化’互联网+先进制造业’发展工业互联网的指导意见”，由工业和信息化部指导，在紧密结合《工业互联网标准体系框架（版本 1.0）》、全面总结工业互联网标准化需求基础上，工业互联网产业联盟（以下简称“联盟”）组织撰写《工业互联网标准体系（版本 2.0）》，修订了工业互联网标准体系框架及重点标准化方向，梳理了已有工业互联网标准及未来工业物联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，日益成为新工业革命的关键支撑和深化“物联网+先进制造业”的重要基石，对未来工业发展产生全方位、深层次、革命性影响。工业互联网、标准先行”，标准化工作是实现工业互联网的重要技术基础。要制定的联盟标准，形成统一、综合、开放的工业互联网标准体系。

工业互联网是一个长期发展和演进的过程，联盟将根据国内外工业互联网的发展情况，持续推进标准化需求研究，广泛吸纳产业界的反馈意见，适时修订和发布报告新版。

一、工业物联网发展情况

（一）工业物联网体系架构

工业物联网通过系统构建网络、平台、安全三大功能体系，打造人、机、物全面互联的新型网络基础设施，形成智能化发展的新兴业态和应用模式，见图 1 所示。

其中，网络体系是工业物联网的基础，将连接对象延伸到工业全系统、全产业链、全价值链，可实现人、物品、机器、车间、企业等全要素，以及设计、研发、生产、管理、服务等各环节的泛在深度互联，包括网络联接、标识解析、边缘计算等关键技术。

平台体系是工业物联网的核心，是面向制造业数字化、网络化、智能化 需求，构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系，支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的载体，其中平台技术是核心，承载在平台之上的工业APP 技术是关键。

安全体系是工业互联网的保障，通过构建涵盖工业全系统的安全防护体系，增强设备、网络、控制、应用和数据的安全保障能力，识别和抵御安全威胁，化解各种安全风险，构建工业智能化发展的安全可信环境，保障工业智能化的实现。

新模式新业态是我国工业物联网的特色应用。我国工业企业、信息通信企业、互联网企业积极开展工业互联网应用探索和模式创新，形成了智能化生产、个性化定制、网络化协同、服务化延伸等诸多新模式新业态。

（二）工业物联网重点领域标准化发展情况

1 网络与联接

在传统工业网络领域，虽然我国自主研发的工厂自动化用以太网（EPA）、面向工业过程自动化的无线网络（WIA-PA）等技术已成为国际标准，但在工业互联网整体产业和技术方面基础仍较为薄弱，急需制定相应标准。目前，联盟已发布或在开展《工厂内网 工业 EPON 系统技术要求》、《工业互联网 标杆网络 工厂外网技术要求》标准制定，随着工业

互联网的发展，需要在时间敏感网络(TSN)、软件定义网络（SDN）、第五代移动通信技术（5G）、支持互联网协议第六版(IPv6) 、确定性网络（DetNet）、低功耗无线网络、工业无源光纤网络（PON）、工业无线等重点领域加快技术标准及产业布局。

2 标识解析

标识解析系统是工业互联网重要基础设施之一。目前，国内外存在多种标识解析技术，包括标码（Handle）、对象标识符（OID）、物联网统一标识（Ecode）编码、国际物品编码（GS1）等。现有标识解析技术大部分面向物联网个别领域应用，缺少针对工业互联网特定应用场景、复杂工序流

程等特定应用设计，在数据互认、互操作等方面也缺技术方案，无法支撑构建统一管理、高效、安全可靠、互联互通的网络基础设施。目前，CCSA 和工业互联网产业联盟正在制定《工业互联网 标识解析 信息协同共享技术要求》等相关标准，将从整体上构建一套体系完整、兼容性强、能够满足各行业应用的工业互联网标识解析标准体系。

3 边缘计算

边缘计算是在靠近物或数据源头的网络边缘侧构建的融合网络、计算、存储、应用核心能力的分布式开放体系和关键技术，其国内外标准化工作刚刚进入起步阶段，国内正在制定《工业互联网 边缘计算节点模型和技术要求边缘控制器》《工业互联网边缘计算节点模型和技术要求边缘网关》等通信行业标准。目前，联盟尚未发布边缘计算相关标准，正在加快推动边缘计算相关的总体架构、资源抽象和虚拟化、边云协同、节点管理、设备资源开放等方面标准研制工作。

4 平台与数据

工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求，构建基于云平台的海量数据采集、汇聚、分析服务体系，支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置。全球工业互联网平台发展迅速，涌现出一批优秀平台产品和创新应用，但整体上看，当前平台发展还处于初级阶段，产业发展

与标准化共识正在形成，数据采集、资源管理与配置、工业大数据、工业微服务、工业应用开发环境、平台互通适配等领域成为标准化和产业推广布局的重点。目前，联盟已发布《工业互联网工业互联网平台通用要求》、《工业互联网平台接口模型》等平台架构类标准；在数据采集方面，联盟已发布或正在制定制造资源/能力集成接入要求、工业设备接入技术要求等标准；在应用开发环境和工业微服务方面，已发布或正在制定《工业互联网平台应用接口管理要求》、《工业互联网平台 微服务框架》等标准；在工业互联网平台测试与评估方面，发布或正在制定《工业互联网平台可信服务评估评测要求》、《工业互联网平台测试验证》等标准。

5 工业 APP

工业 APP 是基于工业互联网平台，承载工业知识和经验，满足特定需求的工业应用软件，是工业技术软件化的重要成果。工业 APP 的本质是工业知识的沉淀、复用与重构，其根本价值是解决工业应用问题。业界需要尽快对工业 APP 的内容体系、生态体系、支撑平台体系等方面建立共识。目前，联盟尚无相关标准。随着工业 APP 不断解决工业实际问题、支撑工业能力体系建设、推动工业应用模式升级，通过制定相关标准，能够更有效的发展和推广工业 APP，支撑“百万工业 APP”发展目标的实现。

6 工业物联网安全

工业互联网安全标准化工作应紧密围绕工业互联网各安全防护对象，从防护对象、防护措施和防护管理三个维度来开展。目前在工业互联网安全方面，联盟依托产业发展现状，在联盟标准的制定与实施层面持续开展工作，目前已发布《工业互联网安全总体要求》和《工业互联网平台安全防

护要求》两项联盟标准，并依据上述标准开展试点应用与培训宣贯工作，促进产业对于工业互联网安全防护意识与防护水平不断提升。

7 应用

在工业互联网典型应用方面已经开展了少量标准的制定，涵盖在智能化生产、网络化制造、供应链管理、个性化定制等方面，面向重点行业领域的标准研制工作尚未开展，需要根据行业应用需求不断凝练标准化目标，联合产业链上下游主体持续推进标准化工作。

二、工业物联网标准体系建设的思路及原则

（一）指导思想

进一步贯彻落实国务院《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》和《工业互联网发展行动计划（2018-2020 年）》的工作部署，充分发挥标准在推进工业互联网产业健康有序发展中的支撑和引领作用，针对工业互联网标准跨行业、跨专业、跨领域的特点，立足行业需

求，兼顾国际体系，建立涵盖基础共性、总体和应用等三类标准的工业互联网标准体系。加强联盟标准的统筹规划与宏观指导作用，加快创新技术成果向标准转化，强化标准的应用与实施，深化工业互联网标准国际交流与合作，提升标准对制造业的整体支撑作用，为产业发展保驾护航。

（二）基本原则

统筹规划，做好顶层设计。加强工业互联网标准体系框架设计，明确重点标准化领域和方向，有效指导联盟标准制定并向行业标准、国家标准等上升转化。

需求牵引，推进产业发展。坚持以应用需求为牵引，强化标准的先进性、适用性和有效性，结合产业共性需求规划部署阶段性推进重点，动态更新联盟工业互联网标准体系。

兼容并蓄，推进国际合作。加强联盟工业互联网技术创新成果向国际标准的转化，充分借鉴国际工业互联网技术和标准化成果，协同推动国际标准研制。

三、工业物联网标准体系框架

（一）工业物联网标准体系框架

工业物联网标准体系框架包括基础共性、总体、应用三大类标准，如图 2 所示。

（二）重点标准化领域和方向

1 基础共性标准

基础共性标准主要规范工业物联网的通用性、指导性标准，包括术语定义、通用需求、架构、测试与评估、管理等标准。

（1）术语定义标准：主要规范工业互联网相关概念，为其它各部分标准的制定提供支撑，包括工业互联网场景、技术、业务等主要概念定义、分类、相近概念之间关系等。

（2） 通用需求标准：主要规范工业互联网的通用能力需求，包括业务、功能、性能、安全、可靠性和管理等方面需求标准。

（3）架构标准：包括工业互联网体系架构以及各部分参考架构，以明确和界定工业互联网的对象、边界、各部分的层级关系和内在联系。

（4）测试与评估标准：主要规范工业互联网技术、设备/产品和系统的测试要求，以及工业互联网应用领域、应用企业、和应用项目的成熟度要求，包括测试方法、评估指标、评估方法等。

（5）管理标准：主要规范工业互联网系统建设及运行相关责任主体以及关键要素的管理要求，包括工业互联网系统运行、管理、服务、交易、分配、绩效等方面标准。

2 总体标准

2.1 网络与联接标准

网络与联接标准主要包括工厂内网络、工厂外网络、工业设备/产品联网、网络设备、网络资源管理、互联互通等标准。

（1）工厂内网标准：主要规范工业设备/产品、控制系统、信息系统之间网络互联要求，包括工业以太网、工业无源光网络（PON）、时间敏感网络（TSN）、确定性网络（DetNet）、软件定义网络（SDN）以及工业无线、低功耗无线网络、第五代移动通信技术（5G）工业应用等关键网络技术标准。

（2）工厂外网标准：主要规范联接生产资源、商业资源以及用户、产品的公共网络（互联网、专网、VPN 等）要求，包括基于多协议标签交换(MPLS)、光传送网（OTN）、软件定义网络（SDN）等技术的虚拟专用网络（VPN）标准，以及长期演进（LTE）、基于蜂窝的窄带物联网（NB-IoT）等蜂窝无线网络标准。

（3）工业设备/产品联网标准：主要规范工业设备/产品联网所涉及的功能、接口、参数配置、数据交换、时钟同步、定位、设备协同、远程控制管理等要求。

（4）网络设备标准：主要规范工业互联网内使用的网络设备功能、性能、接口等关键技术要求，包括工业网关、工业交换机、工业路由器、工业光网络单元（ONU）、工业基站、工业无线访问（AP）等标准。

（5）网络资源管理标准：主要规范工业互联网涉及的地址、无线频谱等资源使用管理要求以及网络运行管理要求，包括工业互联网 IPv6 地址管理规划、应用和实施等标准，用于工业环境的无线频谱规划等标准，以及工厂内网络管理标准、工厂外网络管理等标准。

（6）互联互通标准：主要规范跨设备、跨网络、跨域数据互通时涉及的协议、接口等技术要求。