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隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，智能制造被認(rèn)為是未來(lái)制造業(yè)的重要方向之一，智能工廠作為智能制造的核心具有重要的研究?jī)r(jià)值和意義。然而，智能工廠在發(fā)展過(guò)程中仍面臨諸多挑戰(zhàn)，如設(shè)備通信速度問(wèn)題和生產(chǎn)智能化水平不夠等，其中又以通信速度問(wèn)題為主要瓶頸。針對(duì)智能工廠目前存在的一些缺點(diǎn)，以搭建呼鋁電智能工廠控制系統(tǒng)為例，本文提出了一種結(jié)合5G通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能工廠控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，以此來(lái)提高設(shè)備之間的通信質(zhì)量和通信效率，從而促進(jìn)智能工廠相關(guān)研究的發(fā)展。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)功能測(cè)試結(jié)果與5G專網(wǎng)性能測(cè)試成果進(jìn)行分析，筆者證明了該系統(tǒng)在實(shí)際場(chǎng)景中具有良好的應(yīng)用效果。

在工業(yè)4.0的背景下，汽車制造業(yè)正向著網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向轉(zhuǎn)型和發(fā)展，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)汽車智能制造的核心技術(shù)。本文闡述了汽車智能制造對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的要求，介紹了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的主要網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，研究了汽車制造物聯(lián)網(wǎng)中的核心技術(shù)，并對(duì)今后的研究方向做了深入的探討。

工業(yè)邊緣計(jì)算設(shè)備的終極功能應(yīng)該是感知和控制物理過(guò)程，運(yùn)行本地程序，并與工業(yè)控制器、工廠運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)、企業(yè)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)和云應(yīng)用程序通信。工業(yè)企業(yè)為了持續(xù)地實(shí)現(xiàn)盈利和提高競(jìng)爭(zhēng)力，正在循著實(shí)時(shí)閉環(huán)制造業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的數(shù)字化制造架構(gòu)（DMA）方向探索和發(fā)展。正如圖1所示，邊緣計(jì)算在DMA中起著數(shù)字化底座的基礎(chǔ)作用。在充分利用邊緣計(jì)算的基礎(chǔ)上才可能運(yùn)用云-邊-端的分布式計(jì)算和開(kāi)放系統(tǒng)的進(jìn)展，來(lái)實(shí)現(xiàn)同步、實(shí)時(shí)、優(yōu)化生產(chǎn)，以適應(yīng)包括供應(yīng)鏈、客戶需求、能源和可持續(xù)發(fā)展等諸多的外部變化因素。

文章從可信接入的系統(tǒng)架構(gòu)出發(fā)，分析了邊緣設(shè)備層的安全接入對(duì)系統(tǒng)安全性的影響，從而提出了針對(duì)工業(yè)可信接入的邊緣側(cè)可信網(wǎng)關(guān)的研究和開(kāi)發(fā)，從可信網(wǎng)關(guān)的硬件、軟件和上位機(jī)等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，并針對(duì)可信系統(tǒng)中的安全識(shí)別技術(shù)進(jìn)行研究分析，以實(shí)現(xiàn)對(duì)待保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)，達(dá)到工廠內(nèi)網(wǎng)的信息安全隔離，實(shí)現(xiàn)可信的工業(yè)通信系統(tǒng)。

文章從可信接入的系統(tǒng)架構(gòu)出發(fā)，分析了邊緣設(shè)備層的安全接入對(duì)系統(tǒng)安全性的影響，從而提出了針對(duì)工業(yè)可信接入的邊緣側(cè)可信網(wǎng)關(guān)的研究和開(kāi)發(fā)，從可信網(wǎng)關(guān)的硬件、軟件和上位機(jī)等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，并針對(duì)可信系統(tǒng)中的安全識(shí)別技術(shù)進(jìn)行研究分析，以實(shí)現(xiàn)對(duì)待保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)，達(dá)到工廠內(nèi)網(wǎng)的信息安全隔離，實(shí)現(xiàn)可信的工業(yè)通信系統(tǒng)。

當(dāng)前，新一代信息技術(shù)不斷展，推動(dòng)人類社會(huì)從“信息化”向“網(wǎng)絡(luò)化”“智能化”轉(zhuǎn)變，開(kāi)啟了萬(wàn)物互聯(lián)新時(shí)代，復(fù)雜的萬(wàn)物互聯(lián)環(huán)境使得網(wǎng)絡(luò)空間面臨迥異以往的嚴(yán)峻安全挑戰(zhàn)。為維護(hù)網(wǎng)絡(luò)空間安全，我國(guó)陸續(xù)發(fā)布實(shí)施商用《網(wǎng)絡(luò)安全法》和《密碼法》等法律法規(guī)，為網(wǎng)絡(luò)安全保障體系建設(shè)和密碼應(yīng)用推廣工作指明了方向，但在物聯(lián)網(wǎng)等重點(diǎn)領(lǐng)域，商用密碼應(yīng)用推廣工作還存在較大發(fā)展空間。

從共享單車到自動(dòng)駕駛，從智能家居到無(wú)人商店，我們已從“人聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代全面進(jìn)入“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代。在萬(wàn)物智能互聯(lián)的新時(shí)代，數(shù)據(jù)量成指數(shù)級(jí)爆炸，不僅需要云端的大數(shù)據(jù)分析以轉(zhuǎn)化為洞察，在邊緣對(duì)于提取分析數(shù)據(jù)也有著更高的要求，應(yīng)運(yùn)而生的邊緣計(jì)算將在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。

隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)，智慧工廠、智能制造將全面替代傳統(tǒng)工廠和傳統(tǒng)制造，物聯(lián)網(wǎng)和智能制造的融合更加速了第四次工業(yè)革命的到來(lái)。但是應(yīng)該看到目前的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平不高，存在的問(wèn)題也很多，因此立足當(dāng)前，著眼未來(lái)，加強(qiáng)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)技術(shù)研究，對(duì)其存在關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行突破，促使工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)形成產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化，推動(dòng)智能制造向更高水平發(fā)展。

工信部電信研究院發(fā)布的2014年《物聯(lián)網(wǎng)白皮書(shū)》顯示，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)近幾年保持較高的增長(zhǎng)速度，2013年我國(guó)整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到5000億元，同比增長(zhǎng)36.9%，其中傳感器產(chǎn)業(yè)突破1200億元，RFID產(chǎn)業(yè)突破300億元。預(yù)計(jì)到2015年，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模將超過(guò)7000億元，信息處理和應(yīng)用服務(wù)逐步成為發(fā)展重點(diǎn)。

2009年8月，溫家寶“感知中國(guó)”的講話把我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)推向了高潮，物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，寫入《政府工作報(bào)告》，物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)受到了全社會(huì)極大的關(guān)注，成為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。現(xiàn)今物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在中國(guó)的應(yīng)用日漸成熟，特別是在今天移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的時(shí)代背景下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將面臨怎樣的市場(chǎng)機(jī)遇？它在智慧城市建設(shè)過(guò)程中將發(fā)揮怎樣的作用？為此，記者專訪了北京市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃首席科學(xué)家、北京科技大學(xué)王志良教授，請(qǐng)他談?wù)勎覈?guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展和智慧城市建設(shè)方面的話題。