基于工业互联网的海量设备数据采集分析与研究应用

杨文峰

【摘  要】论文分析了我国在工业方面对海量设备进行数据采集和数据分析的现状，提出了我国必须加快建设工业互联网的合理要求，以及我国在工业发展方面存在数字化、网络化方面的不足，存在着研发能力薄弱、管理水平低下的问题，并对我国工业互联网的健康持续发展提出了可实施的建议，最后展望了我国工业互联网发展的未来。

【关键词】工业互联网;数据采集;海量设备

【Abstract】This paper analyzes the current situation of data collection and data analysis of mass equipment in industry in China， and puts forward the reasonable requirement that our country must speed up the construction of industrial internet. The paper points out the problems in China's industrial development， such as the lack of digitalization and networking， the weak research and development ability， and the low level of management， and puts forward some feasible suggestions for the healthy and sustainable development of China's industrial internet. Finally， it looks forward to the future development of China's industrial internet.

【Keywords】industrial internet; data collection; massive equipment

1 工业互联网建设需求

工业互联网是一种全新的工业生态，在新一代科技革命中，对工业制造业实行产业变革是必然趋势。工业互联网通过将信息通信技术与工业经济相结合，实现我国制造业设备管理数字化和网络化。

工业互联网将人、机、物三者实现互联，不仅能做到实现工业生产智能化，而且将网络信息技术与制造业相融合，实现企业与企业之间在制造和管理方面的合作，通过改变业务经营模式，充分利用资源最终以实现制造协同化。不仅如此，工业互联网还实现了在生产过程满足用户更多的需求，从工业生产的投入和产出方面着手，不断增加服务要素在生产经营活动中的比重，从而解决了顾客的制造和服务两方面的需求以实现服务化转型。这不仅可以提高工业生产的创新能力，而且能提高工业生产的效率。

我国党中央和国务院对工业互联网的建设予以高度关注，推动工业互联网实现创新发展，在工业制造业中大力发展先进制造和智能制造，从而加强新型基础设施建设。工业互联网对经济发展、改善民生和社会进步都有重大影响。

2 我国工业互联网在数据采集分析方面存在的不足

我国拥有世界范围内最完整的工业产业链，不论是工业大类、中类还是小类都齐全，且只有我国做到了拥有国际标准产业分类中所列出的全部工业门类。我国工业生产类别齐全，拥有完善的生产设备，生产的上下游具有强势的配套能力。我国工业产业链目前只发展到大而全面的地步，大而强和大而优则是我国工业发展努力的方向。

2.1 我国设备在数字化、网络化方面较差

虽然我国的工业生产链在世界范围内首屈一指，但是有很多重要的工业制造业企业存在着产业规模较大，但生产方式没有更新，几乎没有智能制造的情况，或者制造生产门类齐全，但没有实现设备数字化和网络化，技术改造水平不高等情况。这些矛盾和问题使我国工业制造业表现得大而不强，问题严重。尤其是传统工业制造业，在研发和生产过程中缺乏自主创新能力，生产管理效率较低。

不仅如此，我国缺乏工业制造业的大数据管理人才，在现有的典型企业中，虽然拥有最大的生产规模、较强的生产能力和完备配套的生产工具，但与发达国家相比，我国工业制造业总体发展水平仍然不高，目前现实基础相对薄弱，没有足够的能力来支撑高水平制造业，具体表现为生产所用的核心技术大都依靠国外进口，自主生产高端产品的能力低下，生产关键平台的能力不足以有力支撑工业生产，目前尚未形成完善的标准。总体来说，企业的发展趋势急需向数字化网络化发展，而且国内工业生产没有龙头企业引领，缺少专业人才的技术支持，在抵御风险方面安全保障能力不足，要想成为制造强国和网络强国仍有不小的差距。

2.2 我国设备产品全球占有量较少

随着全球经济增长速度变缓，各国在对外贸易中实施贸易保护主义，我国强化贸易要素制约。对内我国工业增长动能不足，国内劳动力成本和工业土地用地成本上升，且工業制造业还没有形成以顾客为中心的理念，导致国际市场占有率较低。此外，我国工业生产缺乏自主研发新技术的能力，核心技术主要靠国外进口，因此，工业制造业在全球的占有量相比发达国家来说较少，国际竞争力不足。

2.3 发达国家具有大量数据分析企业

发达国家在制定工业制造业相关战略时，将数据分析应用到工业生产的制造和管理方面，对数据分析日益提高的要求推动了大数据产业发展。发达国家在过去十年内不仅开放数据接口，而且制定并颁布了相关的数据保护法律，故这些国家对数据的使用合乎规范。

美国在过去几十年发展科技公司的时间内，就在不断发展数据技术，传统技术公司有很多聚焦在数据分析方面。当大数据概念出现后，2012年，美国就率先推出大数据战略，对包括数据的储存、分析、收集在内的大数据技术投资2亿美元。而且美国在数据分析拥有数字广告和数据营销领域等诸多细分领域。这一战略措施不仅加快了美国的数据分析科学研究，而且在美国的教学和培训体系中发生了改革，不仅促进了美国培养专业人才，而且增强了国家安全保障。2013年，爱尔兰制定了“成为大数据技术领域领先国家”的目标，加强了对人才的培训。此外，欧盟国家和法国等国家的相关企业也相继制定了大数据战略，投入资金用于培养数据分析企业，而且随着数据量的不断增长，数据分析工具日益完善，且在数据分析领域内的分布更加详细，分工也更加明确。加强对数据分析的发展，大数据不仅在工业制造业的地位越来越重要，在其他领域如行政、医疗、教育、交通等方面也扮演着必不可少的角色。

3 工业互联网健康发展建议

工业互联网由网络、平台和安全这三方面构成，这三大体系中，网络是工业互联网的基础，平台是工业互联网的核心，安全是工业互联网的保障。

如何实现在工业生产中对不同品牌、不同型号以及不同控制系统的设备进行联网是建设工业互联网的核心，对不同生产设备的状态参数和工作进度等基础数据进行采集和分析，需要应用到更多的智能设备。

传统的串口通信传输数据满足不了庞大的数据传输，要想在传输数据时做到传输距离更远，速率更改，同时拥有更大的带宽，可以通过升级传输数据的方式，例如，利用以太网通信传输上述收集到的工业生产设备的数据，这样采集到的数据相关内容也更加丰富。利用以太网传输数据，工业生产设备之间的通讯接口也需要支持更多的设备，通过采用统一的系统接口方式，降低生产设备之间采集数据的门槛，大幅度提升数据采集的效率。

安全是工业互联网健康发展的保障，其中最关键的在于数据使用的安全，中国拥有世界上最多的人口，生产全世界最多的智能设备和最多的数据。中国的数据分析产业涉及数据，数据本身关系到消费者的安全和个人隐私问题。在发展工业互联网时，需要国家相关部门出台更好的市场化规章制度，包括由政府引导的、企业定制的协议，以及相关的立法程序，保证数据利用的安全性和规范性。

4 我国工业互联网平台的优势

随着科技革命和产业变革的又一次兴起，发展工业互联网成为新工业革命的关键支撑，是工业发展的重要基石，推动建设制造强国和网络强国。为了规范我国工业互联网的发展，国务院下发《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》，促进工业制造业的应用，实施强有力的安全保障，完善标准体系，加快人才的培养，提高我国工业互联网的水平。《指导意见》中要求发展工业互联网时，遵循工业发展规律，实现高效科技创新，有效促进企业发展，建设具有中国特色的工业互联网体系。

我国制定“中国制造2025”的发展计划，为发展工业互联网提供了保障支撑，通过建立健全相关法规制度，营造良好的发展环境，加大对发展的财税支撑，提供新型金融服务方式，提供专业人才培养，健全监督实施机制，鼓励工业制造业对工业互联网的发展和应用。

5 结语

随着我国生产力水平的不断发展，将工业物联网引入工业数据采集领域的趋势势不可挡。对于工业企业来说，要想发展工业互联网，需要改变传统的企业管理模式，提高企业的实力。中国工业即将进入工业互联网时代，这对中国工业来说，是风险与机遇并存的时期。

一方面，在工业互联网的引导下，我国传统工业将进入现代化。对海量设备进行数据采集和数据分析将会对传统工业的生产模式产生巨大影响，数据采集分析和計算具有良好的应用效果，促进我国工业实现企业与企业之间的信息共享，从而提高工业生产力，产生巨大的经济效益，为工业生产带来帮助，实现工业企业的协同发展，这不仅能增强中国工业的可持续发展能力，也提高了我国工业在国际的竞争力。另一方面，工业互联网也能加快对传统工业管理模式的改进，大数据技术的广泛应用使企业管理模式得到了创新，不仅极大地提升了企业的管理效率，而且在一定程度上能提升企业的管理水平。

【参考文献】

【1】贾广跃，温健，管益辉，等.基于设备数据采集的工业互联网建设探索[J].计算机科学与应用，2019，9（9）：1797-1802.

【2】张启亮，韩键，姜丽萍.工业物联网大数据平台在工程机械行业的应用[J].信息技术与标准化，2017（04）：26-31.