网页中常见的术语网络技术介绍2024年9月14日网络技术与应用论文

　　当前，中国制作业持久以来的本钱劣势正逐渐削弱，并面临着先辈制作业“财产空心化”的应战

　　当前，中国制作业持久以来的本钱劣势正逐渐削弱，并面临着先辈制作业“财产空心化”的应战。好比，浩瀚制作企业曾经将加工和组装功课转移到外洋。中国的制作业在产业代价链中不断处于较低条理，这就需求提拔高端产物的消费量。基于产业互联网的产业数字化转型晋级变得尤其主要，不惟一助于削减劳动力，也增进了产业链和代价链的延长与扩大。比方，中国一家大型电子信息制作企业经由过程施行片面的产业互联网处理计划来晋级其工场，获得了明显功效，员工数目削减了50%，消费服从进步了30%（Dong, 2019）。

　　产业互联网平台需求在多个组件、装备和阶段之间集成浩瀚功用，以完成更高程度的智能掌握和合作。但是，当一个产业体系内部混淆了差别枢纽性级此外功用时，就会呈现混淆临界性的应战。为了避免低枢纽性功无能扰其高枢纽性功用，平台必需包管软件使用的自立性。固然多核处置器硬件为处理这一成绩供给了一个可行计划，但大批遗留软件最后是为单核施行设想的。在转向多核处置时，平台必需撑持软件分区。假造化作为这一布景下的一项贵重手艺，经由过程许可差别操纵体系在差别的假造机上同时运转，完成了统一体系内差别枢纽性级此外共存，确保了资本的有用别离和断绝。

　　同时，人材资本的欠缺对产业数字化转型组成了严重停滞。胜利的数字化需求具有信息与通信手艺妙技的同时，还需拥无数字化了解才能的人材。在当前的人材市场中，缺少既了解行业趋向又具有数字特长、合作服从和立异才能的跨学科专业人材（Li et al., 2022）。在数字时期，产物性命周期明显收缩，企业争取用户的窗口期愈来愈短，这对它们的保存和开展组成了宏大应战。人材是企业开展的根底驱动力，企业需求构建高明技的数字化团队来促进数字化转型。

　　Li等人（2017）讨论了产业互联网平台在能源范畴的使用。产业互联网手艺正在完全改动传统能源行业。该平台起首经由过程产业传感和无线通讯手艺供给的普遍传感才能，搜集及时传感器数据（Luo et al., 2006）。随后，这些搜集的数据颠末处置并整合到能源办理体系中。这有助于决议计划者辨认华侈并订定更有用的节能战略。别的，该平台将能源数据整合到消费办理理论中，以进步能效。该平台在很大水平上依靠于先辈的信息和通讯手艺，如软件界说机械、智能传感和大数据阐发。值得留意的是，大数据和数据阐发供给了猜测阐发的看法，最小化了方案外的体系停机工夫，并避免了不测关机。在能源行业接纳产业互联网平台，带来了先辈的掌握、长途监控收集手艺引见、猜测性保护手艺和进步了宁静性和服从（Zbunjak et al., 2013）。

　　察看产业互联网行业数字化转型的最新停顿，能够较着看到当局正在放慢促进产业互联网和数字化转型的程序。但是，企业在顺应市场变革、人材获得和办理方面却显得滞后。中国的产业数字化转型是一个持久历程。这一转型需求与产业手艺、常识和专业妙技深度交融，成为一项庞大而艰难的使命。同时收集手艺引见，中国的产业规划以其宏大范围和相对较低的数字化程度为特性，这意味着建立数字产业集群将面对宏大本钱和持久的工夫跨度（Lu, 2022）。虽然云云，企业仍面对本钱和保存的压力，火急需求产业数字化转型带来的快速报答和立即效益。在这些束缚前提下，完成产业数字化显得尤其艰难。别的，产业互联网发生的数据属于企业专有，这增长了进入大数据市场的门坎。这类状况能够招致市场把持，障碍产业数字化的普遍使用。

　　跟着野生智能、信息传输和区块链等手艺的呈现，产业互联网平台展示出宏大的开展潜力。同时，经由过程这些平台的产业数字化转型也在连续停止。以下是这一范畴潜伏的将来标的目的。

　　由教诲部主管、高档教诲出书社主理的《前沿》（Frontiers）系列英文学术期刊，于2006年正式创刊，以收集版和印刷版向环球刊行。系列期刊包罗根底科学、性命科学、工程手艺和人文社会科学四个主题，是我国笼盖学科最普遍的英文学术期刊群，此中13种被SCI收录，其他也被A&HCI、Ei、MEDLINE或响应学科国际威望检索体系收录，具有必然的国际学术影响力。系列期刊接纳在线优先出书方法，包管文章以最快速率揭晓。

　　除扩展枢纽脚色的到场外，产业互联网平台相较于传统数据平台展示出更加壮大的功用。这一平台偏重于使用大数据手艺，以优化数据的搜集、存储、处置与阐发流程。借助大数据手艺，企业可以处置和阐发宏大的数据集，包罗构造化及非构造化数据，如许的处置增进了精准的猜测和基于先辈计较手艺的及时决议计划。进一步地，产业互联网平台交融了野生智能手艺，提拔了企业洞察数据形式和趋向的才能，从而撑持智能化决议计划和营业的增加。

　　最初，产业互联网平台组成了支持产业5.0的枢纽手艺根底。作为一个新的范式，产业5.0夸大人与机械的整合和协同，以满意本性化和高度定制化的消费需求。它夸大员工的主动到场和缔造力，将他们从消费线上的纯真操纵者改变为鞭策流程优化和手艺前进的次要动力。产业互联网平台在促进产业5.0中阐扬了枢纽感化。起首，它们增进了产业5.0中的人机协作。经由过程各类装备和体系的互联，产业互联网完成了产业消费过程当中差别阶段的及时连通性和信息交流网页中常见的术语，增进了人与机械之间的无缝合作。其次，产业互联网平台在产业5.0中增进了及时互动。经由过程这些平台，包罗制作企业、客户和供给商在内的各方长处相干者能够停止及时信息交流和合作，更好地满意定制化需求，进步消费服从和产物格量。最初，产业互联网平台为产业5.0供给了宁静支持。它们完成了数据的宁静存储和传输，确保了制作企业信息的庇护，增强了其常识产权和贸易机密的庇护。

　　产业互联网代表着一种改革的收集手艺系统，它将物联网手艺使用于制作业和产业范畴中。此手艺系统经由过程毗连浩瀚传感器、装备、体系、工场及企业，完成数据的同享与交流，旨在提拔消费服从、削减本钱、加强产物格量，和鞭策智能制作的完成。作为第四次产业反动的枢纽根底和支柱，产业互联网为产业数字化转型供给了实在可行的计划。经由过程完成人、机械和物体的片面毗连，产业互联网可以阐发来自智能反应的各种数据，鞭策新型制作和效劳系统的构成。

　　在产业互联网的观点系统中，数据平台是一个主要构成部门。企业凡是成立并使用本人的专无数据平台。与现无数据平台差别，产业互联网平台聚集了包罗产业企业、使用开辟者、平台效劳供给者及当局羁系机构在内的枢纽脚色。这些脚色在产业互联网平台内协同事情，如图1所示。

　　在中国之外，通用电气（GE）创始了产业互联网的观点，包罗“根底设备层”和“平台层”。根底设备层办理卖力处置构造化和非构造化数据的数据中间，而平台层由可扩大的软件编程构成，笼盖在根底设备层之上（Agarwal et al., 2015）。GE为平台层推出了Predix产业互联网云平台，可在GE及非GE装备上运转。Predix在开辟行业特定使用法式中阐扬了枢纽感化，操纵了先辈的软件手艺和云计较范式。几条GE营业线将Predix作为大数据和阐发驱动的软件开辟事情的尺度手艺平台。比方，它使GE的航空策动机和燃气轮机完成了猜测性保护和补缀，同时为客户供给阐发和优化处理计划。

　　别的，信息传输手艺的将来前进将在产业数字化转型和产业互联网平台的运营中阐扬枢纽感化。这些手艺将持续开展和改良，包罗更高的数据传输速率、更低的提早、更广的笼盖范畴、更强的宁静性和更智能的交互形式。比方，5G收集撑持收集切片手艺，加强了产业互联网平台使用顺应不偕行业需求的才能。

　　中国产业互联网平台的前驱是产业智能云体系（INDICS），由Chai等人在2018年引入。在INDICS平台的PaaS层中，设想有超越200个API，以撑持使用性命周期办理。INDICS供给产业效劳、事情流办理和仿真引擎，从而使使用制作软件化。该平台在增进中小型企业胜利数字化转型中阐扬了枢纽感化。比方，它毗连了1022个电扇，并逐日处置2亿条数据收集手艺引见，完成了电网电扇的及时数据监控。这一功用协助风力发电场辨认装备毛病并主动评价发电量（Chai et al., 2018）。别的，INDICS还毗连了266台机械人装备，用于监控计较机数控公司中的机械人操纵，经由过程毛病数据阐发削减方案外停机，并优化机械人机能。这些处理计划依靠于两项中心手艺：从传感器和装备搜集多样化消费数据的才能，和基于云计较架构的普遍数据存储、办理和处置。这些手艺确保了产物性命周期中的产物格量。

　　第三，产业数字化转型的根底是产业互联网平台，这需求区块链手艺的撑持。鉴于产业互联网平台上存在大批敏感数据，这些数据的保守或窜改能够招致消费中止和质量成绩等风险。区块链手艺的去中间化和加密属性供给了防窜改和防走漏的保证，从而加强了数据宁静。别的，区块链手艺能够加强数据通明度。产业互联网平台触及多个企业之间的数据交流和同享，但差别企业之间的数据格局和尺度不分歧能够招致信息不合错误称收集手艺引见。区块链手艺固有的散布式帐本机制确保了数据的分歧性和通明度，从而削减信息不合错误称，进步数据的精确性和牢靠性。

　　在办理应战方面，当局在和谐数字化转型方面的才能需求增强。产业互联网行业的数字化转型请求跨部分、跨行业、跨企业和跨地域的协作。别的，数字数据畅通的大范围、普遍范畴、手艺庞大性和羁系应战，使得有用羁系成为一项艰难的使命。数字办理实体的构造构造差别，障碍了其有用监视产业数字化转型的才能（Yu et al., 2020）。火急需求在企业层面停止数字化转型的顶层计谋计划。大大都公司需求片面的计谋、持久计划和深化的会商与战略订定，以应对数字化转型的庞大性。因而，制作企业常常面对“转型甚么和怎样转型”的成绩（Dong, 2020）。别的，中国的产业数字化转型还面对着数据获得与使用的庞大性、数据宁静、数据办理和数据同享等手艺办理成绩。

　　如图2所示，边沿条理要供给如普遍的产业数据收罗、转换、数据预处置和边沿阐发使用等功用。根底设备即效劳条理要包罗与硬件效劳器、数据存储、5G收集和假造化手艺相干的根底设备。这些元素为确保产业互联网平台的宁静不变运转供给了必须的硬件根底。PaaS层供给了一系列功用，包罗资本办理、产业数据和模子办理、产业建模阐发和撑持产业使用立异。最初，最上层的软件即效劳层增进营业运营并促使使用立异。

　　产业互联网平台经由过程先辈的毗连和数据交流手艺加强产业流程。其胜利依靠于立异的架构和须要手艺的无缝整合。我们展现了一个典范的产业互联网平台架构，如图2所示。这一架构能够分别为四个共同的条理：边沿层、根底设备即效劳(IaaS)层、平台即效劳(PaaS)层和软件即效劳(SaaS)层。

　　起首，一个枢纽的将来标的目的触及物联网(IoT)和野生智能(AI)手艺的交融。产业互联网平台将愈来愈多地操纵IoT装备和AI手艺的集成。IoT装备将从多样化的产业流程中搜集大批数据，AI在阐发和提取这些数据中的有代价看法中饰演枢纽脚色。AI在产业互联网平台中的使用将逐渐扩大，加强产业消费平台的智能化。经由过程数据阐发和机械进修，机器装备能够自立施行使命，完成高效消费并提拔产物格量。别的，AI能够协助公司完成本性化产物定制。经由过程智能消费和简化的供给链办理，公司能够疾速呼应消耗者需求，供给满意消耗者需求的产物和效劳。

　　经由过程产业互联网平台完成产业数字化转型，在增进经济快速增加、确保制作业不变开展和鞭策立异方面阐扬了枢纽感化。详细来讲，完成产业数字化转型需求产业互联网平台在营业模子阐发、消费和产业链等范畴的不成或缺的撑持。本文对诸如INDICS和Predix产业互联网云平台等典范产业互联网平台停止了阐发，讨论了产业互联网平台的枢纽手艺，同时审阅了产业互联网所饰演的枢纽脚色。值得留意的是，产业互联网平台在能源和制作等行业激发了反动性的变化。但是，产业互联网的连续停顿遭到某些新兴手艺的障碍。因而，将来的研讨应优先思索混淆临界性、收集提早和宁静办理等范畴的研讨。别的，应对持久存在的遗留产业体系组成了产业互联网平台面对的一个宏大应战。最初，将来研讨招考虑怎样处理产业互联网平台中物理假造映照中的偏向与毛病，这是鞭策行业从主动化向无人操纵改变的枢纽身分。

　　今朝，产业范畴次要利用遗留的软件体系，这些体系凡是的寿命从十年到三十年不等。这些体系具有一些缺点，如不竭增长的庞大性、不充实的文档和当代开辟职员的有限了解（Breivold et al., 2015）。除此之外，遗留体系也难以顺应疾速变革的市场需求。因而，有用地操纵和革新这些遗留体系关于产业互联网平台来讲是一个宏大的应战。这些平台需求不竭布置新功用和效劳以满意不成猜测的市场静态。

　　作为新兴根底设备之一，产业互联网经由过程数字手艺和主动化处理计划加强了企业的数字才能，增进了智能制作。

　　就产业链而言，产业互联网增进了各个环节的和谐和优化。企业能够经由过程数据同享和和谐链路（包罗供给链、消费链和贩卖链）完成最优资本设置和消费流程的协同办理。比方，产业互联网接纳深度进修算法完成产物保护、猜测阐发、产物开辟和供给链办理等功用。这增进了企业内部部分的连通性，并沿着产业链鞭策数据协作（Latif et al., 2021）。经由过程手艺如数字孪生集成产物消费和贩卖渠道，产业互联网将假造收集天下与实体天下桥接起来，进步了全部产业链的服从和质量，从而提拔了全部行业的合作力（Kiel et al., 2017）。

　　在消费方面，产业互联网使企业可以经由过程检查大批消费数据和监控及时消费法式来优化消费历程，削减华侈。经由过程产业互联网促进的数据阐发，大范围制作业能够削减因误判和消费线忽略酿成的本钱。比方，博世工场操纵产业互联网平台审阅其产业数据，进步消费服从。经由过程分析消费线成绩的底子缘故原由，完成完整的数字连通性和转型（Lade et al., 2017）。在以小批量制作为特性的行业中，如航空制作业，产业互联网削减了信息提早，并能在组件装配过程当中主动跟踪装备信息（Szymanski, 2016）。

　　虽然产业互联网关于革新制作业布满了宏大的潜力，但它面对着一系列需求处理的应战。这些应战包罗混淆临界性、收集提早、宁静破绽，和遗留产业体系（Breivold et al., 2015）。在接下来的部门中，我们将扼要总结经由过程产业互联网平台增进数字化转型必需克制的停滞。

　　在中国，很多工场位于产业2.0阶段，主动化程度相对较低。数字化转型和智能晋级装备需求宏大的本钱和庞大性，带来了分外的应战。比方，从这些工场搜集的数据多是不完好的、不精确的，以至是没法得到的。在处理中小型制作企业当前需求的同时，进步平台使用的深度，这是一项艰难的使命。

　　产业互联网平台接纳了几项枢纽手艺来支持上述架构，这些中心手艺包罗传感手艺、大数据阐发、云计较、野生智能和宁静手艺。传感和数据收罗手艺从产业根底设备中嵌入的传感器和装备搜集并传输数据。大数据阐发关于从积聚的数据中提取有代价的战略相当主要。别的，宁静手艺关于庇护产业互联网平台免受收集要挟、确保数据的完好性和隐私相当主要。图3展现了枢纽手艺及其使用范畴。今朝国表里都呈现了很多胜利的产业互联网平台。

　　为了应对这一应战，文献中引入了雾计较或边沿计较的观点（Hegazy et al., 2014）。在雾计较中，将具有及时机能请求的使用或效劳转移到收集边沿或端装备以削减呼应工夫和提早。边沿计较将分歧适在云中施行的效劳转移到端装备，从而削减呼应工夫。为了经由过程产业互联网平台完成行业的数字化转型，研讨职员必需在雾计较或边沿计较范畴获得本质性停顿。

　　在现有平台中收集手艺引见，普通接纳基于署名的宁静手艺。但是，进犯者能够轻松地操作这些署名的语法暗示来策动进犯。因而，产业互联网平台面对的一个枢纽应战是以一个能够顺应特定进犯变体的均衡笼统来暗示进犯（Li et al., 2017）。别的，平台需求按期的宁静晋级。但是，关于某些体系即便毫秒级的停机也是不成承受的。因而，确保既不阻碍功用宁静也不中止掌握历程的无缝宁静晋级，是产业互联网平台面对的另外一个严重应战（Breivold et al., 2015）。

　　凡是存在如许一种假定，即产业掌握体系的收集是宁静的，不受内部滋扰。但是，产业互联网平台毗连传感器、施行器、机器和产业收集，从而对体系设想者在数据隐私方面提出了应战。从多个装备搜集的数据的宁静存储关于阻遏歹意进犯相当主要。

　　在中国，产业互联网已从纯真的观点提倡改变为深度培养实践使用的阶段。中国的产业互联网公司完成了快速开展，其实不竭立异和完美手艺。按照中华群众共和国产业和信息化部的数据，停止2022年末，中国已成立了150多个具有地区和行业影响力的产业互联网平台。中国产业互联网使用手艺已从单一装备掌握开展到智能制作，普遍使用于包罗电子装备制作、钢铁消费和电力天生在内的十个枢纽行业。（Han, 2021）。

　　另外一方面，西门子开辟了称为MindSphere的产业互联网平台。该平台毗连了约莫100万个装备和体系，同时为这些装备供给猜测性保护效劳（Wang et al., 2020）。很多公司为产物制作历程的特定阶段创立了软件使用法式，但在差别体系间传输数据时呈现了集成应战。

　　在贸易形式阐发范畴，得益于大数据阐发和机械进修手艺，产业互联网能够获得及时市场数据并停止深化的数据阐发。这协助企业完美其贸易形式，提拔贸易代价。经由过程成立企业信息体系和客户干系体系，产业互联网完成并评价客户偏好，使企业可以在企业和客户信息疾速变革中与市场需求连结分歧（Wang et al., 2020）。比方，在差别的市场前提下，制作企业能够供给产物、猜测性保护效劳和其他处理计划，以与客户成立耐久的协作同伴干系，同时增长支出（Jacobson et al., 2017）。

　　其次，将自立体系和机械人集成到产业流程中是另外一个值得留意的标的目的。产业互联网平台将增进自立体系和机械人的整合，这能够包罗自立车辆、机械人装配线和用于监控和查抄的无人机。这些手艺无望进步产业操纵中的服从、准确度和宁静性。

　　在产业互联网体系内，数千个传感器、装备和可编程逻辑掌握器经由过程产业现场总线G停止互连。为了实理想时监控，产业互联网平台必需确保牢靠和低提早的数据传输。但是，跟着当代工场疾速增长传感器和散布式装备，收集提早曾经成为一个严重的应战。Hegazy等人（2014）的研讨表白，互联网上的往复提早凡是从几十到几百毫秒不等，这一范畴能够明显影响对提早敏感的产业使用。

　　MindSphere操纵信息交融手艺针对多源异构数据，供给了涵盖全部产物性命周期的片面主动化处理计划。

　　上面扼要引见这些枢纽到场者的脚色：起首，产业企业是产业互联网平台的次要用户和使用处景的奉献者，它们将传感器、可编程逻辑掌握器和装备等物理装备接入平台，操纵平台供给的数据收罗、存储、阐发和优化功用，鞭策消费线的优化和智能化，从而进步消费服从和质量，削减本钱微风险网页中常见的术语。其次，使用开辟者在平台中阐扬枢纽感化，为产业企业开辟多样化的使用法式，包罗数据收罗、监控、阐发、猜测等，这请求他们操纵平台供给的API和开辟东西。与产业企业的有用协作和对其营业需求及数据源的深化理解对开辟定制使用法式相当主要，同时，与平台效劳供给商的严密合作确保了对平台最新手艺和功用的理解，和开辟东西和API的最好操纵。平台效劳供给商则负担起平台的运营、办理、手艺撑持网页中常见的术语、宁静保证等义务网页中常见的术语，确保平台的不变性和宁静性。最初，当局羁系机构在鞭策和羁系产业互联网平台的开展中饰演两重脚色，经由过程政策、资金、人材撑持等多种方法，增进产业互联网平台的立异与开展，同时监视平台的合规性、尺度化和宁静性。