1.2 工业互联网平台的概念辨析

目前，工业互联网、工业大数据、工业物联网、云制造、智能制造、数字孪生、信息物理系统（Cyber-Physical Systems，CPS）等概念层出不穷。为了厘清这些技术和理念之间的区别和联系，同时明确工业互联网平台的定位和发挥的核心作用，有必要回归工业本身去探究这些技术的发展历史。

1999 年，美国麻省理工学院自动识别中心在射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID）的基础上提出了“物联网”（Internet of Things，IoT）这一概念，在其定义中强调了“信息传感设备与互联网连接”的理念。工业物联网（Industrial Internet of Things，IIoT）则是工业领域的物联网技术应用，是将具有感知、监控能力的各类采集、控制传感器不断融入工业生产过程的各个环节，实现工业设备、产品、过程与企业信息管理系统的互联互通。

2006 年，美国国家科学基金会的 Helen Gill 提出了“信息物理系统”（Cyber-Physical Systems，CPS）这一概念，CPS也是德国认为的第四次工业革命的核心内容。CPS强调的是物理世界和信息世界之间实时的、动态的信息回馈、循环过程。它深度融合了各类信息技术，使得各种信息化能力高度协同和自治，实现生产系统自主、智能、动态、系统化地监视，并改变物理世界的性状。

2011年3月，美国空军研究实验室（Air Force Research Laboratory，AFRL）提出希望利用数字孪生体（Digital Twin，DT）解决战斗机机体的维护问题。DT 充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

2012年11月，GE首次在国际上提出“工业互联网”的概念，其本质和核心是通过工业互联网把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地连接融合起来，帮助制造业拉长产业链，实现跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的互联互通，推动制造业和服务业之间的跨越式发展，使工业经济各种要素资源能够高效共享和利用。

工业互联网平台的概念则脱胎于工业互联网，相当于工业互联网的“操作系统”，其架构从企业服务总线跨越到微服务架构，通过“中台”集成业务系统，并利用数据湖方式积累工业产生的全部数据，通过Service Mesh技术打通不同企业信息管理系统之间的信息隔阂。

如表1-1所示，通过对以上五个概念的阐述我们可以看出，数字孪生主要强调将物理实体的全生命周期过程完整地映射到虚拟世界的数字孪生体中，从而实现仿真优化决策。信息物理系统（CPS）主要强调物理空间和赛博空间之间的信息实时采集、通信与计算，实现工程系统的实时感知、动态控制和优化决策。工业物联网是CPS概念的外延，利用物联网技术将工厂内部的设备，以及工厂外部的工业产品与企业管理系统广泛连接，通过大数据技术挖掘累积的工业历史数据，彰显数据价值，实现企业的提质降本增效。工业互联网则将工业物联网的概念外延到社会经济领域范围，不仅聚焦于工业现场设备及工厂外部产品的连接，而且通过各种创新服务模式提升产业链价值。工业互联网平台是工业互联网的核心，也是构建工业互联网的基础设施，通过设备、软件、工厂、产品、工人等工业全要素的泛在连接，能够极大地降低企业信息化部署的成本和难度，推动制造业走向体系重构、动力变革和范式迁移的新发展阶段。

表1-1 工业互联网平台的相关概念

续表