工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)投資全景產(chǎn)業(yè)鏈解析課件

1、目錄工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：智能制造的核心基礎 6工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構體系與 5G 應用解構 12工廠外部：5G 實現(xiàn)泛在廣覆蓋、靈活高可靠的傳輸 14工廠內部：網(wǎng)絡切片滲透工業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié) 15標識解釋體系是 5G 在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的延伸重點 20四層次劃分，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)格局已明確 22邊緣控制層：算力下沉帶動集成化通信模組滲透 23網(wǎng)絡連接層：海量終端、數(shù)據(jù)引爆通信服務與設備需求 27平臺匯聚層：巨頭主導，產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應具差異性 32數(shù)據(jù)應用層：工控安全與工業(yè)大數(shù)據(jù)值得關注 361圖表目錄圖 1：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈可劃分為應用、平臺、網(wǎng)絡、邊緣四層次6圖 2：制造體系伴隨數(shù)次技術革命在不斷向網(wǎng)絡化、智能化的方向演

2、進7圖 3：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是第三次技術革命的重要生產(chǎn)關系體現(xiàn)7 圖 4：TMT 產(chǎn)業(yè)鏈全方位受益于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推進8 圖 5：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)包含網(wǎng)絡、平臺、安全三大體系9 圖 6：5G 技術滿足工廠內外部網(wǎng)絡需求9 圖 7：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來的工業(yè)企業(yè)成本邊際改善極其顯著10 圖 8：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)各環(huán)節(jié)協(xié)同，形成生產(chǎn)制造新模式11 圖 9：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)三大體系、三大優(yōu)化閉環(huán)的基礎上，工廠內、工廠外是重要場景. 13圖 10：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之網(wǎng)絡架構全景圖13圖 11：5G 協(xié)助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工廠外網(wǎng)絡實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的泛在鏈接 14 圖 12：2018 年我國運營商 IPv6 普及率均不足 10% 15 圖 13：5G 網(wǎng)絡

3、切片可以支持多業(yè)務、多場景的隔離和保護 16 圖 14：5G 網(wǎng)絡切片在 B 端深度應用將拓寬運營商盈利能力 18圖 15：5G 網(wǎng)絡切片部署節(jié)奏明確，預計 2020-2022 年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的 uRLLC 場景將開 始試點19圖 16：標識解析體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關鍵神經(jīng)系統(tǒng)20圖 17：二級節(jié)點串聯(lián)國家級、企業(yè)級節(jié)點，是未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系未來的重要 建設內容21圖 14：四層次梳理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)格局 22 圖 19：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣設備主要包括傳感器、機器人、智能機床等 23 圖 20：邊緣控制層主要環(huán)節(jié)包括傳感識別、MCU、工業(yè)機器人、無線模組等 24 圖 21：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域無線模組

4、根據(jù)功能可分為通信模組與定位模組 25 圖 22：無線傳感網(wǎng)是由多個感知節(jié)點構成的多跳自組織網(wǎng)絡 25 圖 23：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)接入海量設備，數(shù)據(jù)量引爆通信服務與設備需求 28 圖 24：網(wǎng)絡連接層主要環(huán)節(jié)包括運營商、工廠內外網(wǎng)絡、通信設備等 28 圖 25：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工廠內網(wǎng)絡可劃分為骨干網(wǎng)絡與邊緣網(wǎng)絡 29 圖 26：傳統(tǒng)的工廠內網(wǎng)絡呈現(xiàn)“兩層三級”結構 3023圖 27：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工廠外網(wǎng)絡呈現(xiàn)“三線”及“一連”結構31圖 28：平臺匯聚層主要環(huán)節(jié)包括數(shù)據(jù)中心、B 端工業(yè)企業(yè)、TMT 企業(yè)等32圖 29：不同類型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺所覆蓋、精通的領域差異顯著 34 圖 30：數(shù)據(jù)應用層主要環(huán)節(jié)包括

5、各類應用以及數(shù)據(jù)安全環(huán)節(jié) 36 圖 31：流程價值量與復雜程度角度決定了不同類型應用的智能滲透順序 37表 1：我國歷年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關政策梳理11表 2：eMBB、mMTC、uRLLC 將以網(wǎng)絡切片的形式滿足不同工業(yè)場景對網(wǎng)絡的需求. 17表 3：5G 網(wǎng)絡切片在 B 端具備極大應用潛力19 表 4：在五大國家級節(jié)點下，我國已初步形成標識解析若干二級行業(yè)節(jié)點和應用22 表 5：ICT 巨頭均布局邊緣計算，算力與網(wǎng)絡共同向邊緣滲透26 表 6：工廠內有線網(wǎng)絡包括以太網(wǎng)、TSN、工業(yè) PON、確定性網(wǎng)絡等29 表 7：工廠內無線網(wǎng)絡的新興技術包括 MulteFire、5G uRRLC 等30 表

6、8：工廠外移動通信網(wǎng)絡類型32 表 9：不同類型企業(yè)已建立起各行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)級平臺33 表 10：行業(yè) knowhow 影響了 TMT 平臺向不同細分滲透、復制的難度35 表 11：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重點公司估值表39工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造是 TMT 與工業(yè)領域的必然。我們對整個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈進行 自上而下的解構，分成四個層次，包括應用、平臺、網(wǎng)絡、邊緣，其中邊緣控制層聚焦算 力下沉帶動集成化通信模組滲透；網(wǎng)絡連接層聚焦海量終端、數(shù)據(jù)引爆通信服務與設備需 求；平臺匯聚層聚焦巨頭平臺以及產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應的差異性；數(shù)據(jù)應用層則關注安全與大 數(shù)據(jù)，應用滲透有先后。圖 1：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈可劃分為應用、平

7、臺、網(wǎng)絡、邊緣四層次資料來源：申萬宏源研究1. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：智能制造的核心基礎工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是什么？在漫長的演進中成型，是多項信息技術的系統(tǒng)綜合。實際上工業(yè) 領域已經(jīng)經(jīng)歷了機械生產(chǎn)、數(shù)字化制造、網(wǎng)絡化制造、智能化制造四個階段，同時工業(yè)生 產(chǎn)也經(jīng)歷了以下三次變革：（1）物理系統(tǒng)代替簡單的人工、（2）物理系統(tǒng)代替大量體力 勞動、（3）信息系統(tǒng)開始替代創(chuàng)造性腦力勞動。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最早由美國通用電氣公司 GE 于 2012 年首次提出，實際體現(xiàn)了工業(yè)領域智能化制造的概念。4圖 2：制造體系伴隨數(shù)次技術革命在不斷向網(wǎng)絡化、智能化的方向演進資料來源：申萬宏源研究在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代，生產(chǎn)資料與生產(chǎn)關系將發(fā)生革命性變

8、化。石油、煤炭等礦藏實際 是數(shù)十億年太陽能量的積累與轉化，并在自然界循環(huán)，工業(yè)數(shù)據(jù)也類似。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)下， 來自工藝環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡空間匯集、處理、沉淀，最終又在工藝環(huán)節(jié)體現(xiàn)價值。與蒸汽 時代、電力時代的技術革命相仿，數(shù)據(jù)將成為工業(yè)企業(yè)的重要生產(chǎn)資料，而通信技術則將 成為重要的生產(chǎn)工具。圖 3：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是第三次技術革命的重要生產(chǎn)關系體現(xiàn)資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，申萬宏源研究傳統(tǒng)行業(yè)的效率提升是 TMT 長期的趨勢主線之一，驅動力就是技術。過去 TMT 領域 互聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術發(fā)展的受益領域是 C 端移動互聯(lián)網(wǎng)；人口紅利瓶頸期的大背景下， 產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（Industrial Internet，也

9、即工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)）成為技術滲透的新趨勢。一方面我國 大工業(yè)領域的市場規(guī)模與智能化改造提升空間巨大，另一方面 TMT 產(chǎn)業(yè)鏈也是全方位受益。5在物聯(lián)網(wǎng)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術的支持下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)窗口臨近。物聯(lián)網(wǎng)技 術的發(fā)展使得包含智能物體狀態(tài)、標識、位置的大量工業(yè)數(shù)據(jù)得以收集，互聯(lián)網(wǎng)技術為數(shù) 據(jù)的傳遞提供了可能，云計算提供了基于平臺的工業(yè)數(shù)據(jù)計算及分析能力?；ヂ?lián)網(wǎng)、云計 算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術向工業(yè)領域的滲透融合促成了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的突破與成型。圖 4：TMT 產(chǎn)業(yè)鏈全方位受益于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推進資料來源：申萬宏源研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)包括三大體系：網(wǎng)絡、平臺和安全。其中：（1）網(wǎng)絡是工業(yè)互聯(lián)的基礎：工業(yè)

10、互聯(lián)網(wǎng)要求企業(yè)內部的供銷存、生產(chǎn)、中后臺管理 等環(huán)節(jié)實現(xiàn)人、財、物等信息流的統(tǒng)一，打破當前煙囪式（相互獨立）的工業(yè)信息系統(tǒng)； 同時外部產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)之間的信息流相互打通、整體協(xié)同。因此工業(yè)互聯(lián)最基礎的要 求在于通過通信網(wǎng)絡提供底層支持，最終實現(xiàn)信息系統(tǒng)網(wǎng)絡、生產(chǎn)系統(tǒng)網(wǎng)絡中不同單元、 不同設備、不同系統(tǒng)的實時感知與協(xié)同交互。（2）平臺是工業(yè)互聯(lián)的核心：生態(tài)中不同單元、不同設備、不同系統(tǒng)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù) 通過網(wǎng)絡基礎在平臺上匯集，本質是面向大工業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化需求，通過物 聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等新興技術，構建高效、實時、精準平臺體系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯集、 建模分析、應用開發(fā)、資源調度、監(jiān)測管

11、理等功能，是工業(yè)互聯(lián)的核心。（3）安全是網(wǎng)絡與平臺的保障：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代，數(shù)據(jù)是企業(yè)的核心資產(chǎn)之一，更加 強調體系的信息安全。企業(yè)內網(wǎng)的安全可分為企業(yè)內應用安全、控制安全及設備安全三個 方面；整體體現(xiàn)為對設備、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)的安全防護能力。6圖 5：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)包含網(wǎng)絡、平臺、安全三大體系資料來源：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，申萬宏源研究過去通信技術在工業(yè)領域早已廣泛應用，但各類技術均有短板；5G 通信標準滿足工業(yè) 通信實時性、穩(wěn)定性需求，推動了工業(yè)技術的創(chuàng)新浪潮。目前工業(yè)領域傳統(tǒng)的設備通訊方式是現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)。現(xiàn)場總線技術普遍存在 通信能力差、距離短、抗干擾能力較差等問題，且現(xiàn)場總線的傳輸存在延遲，

12、影響設備和 系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通；工業(yè)以太網(wǎng)作為一種隨機網(wǎng)絡，因其通信不確定的特點難以實施高速 的穩(wěn)定傳輸。5G 具有高速率、低延時、高容量的特性，滿足工業(yè)數(shù)據(jù)傳遞實時性與穩(wěn)定性 的要求，成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重要的業(yè)務支撐。圖 6：5G 技術滿足工廠內外部網(wǎng)絡需求資料來源：電子發(fā)燒友，申萬宏源研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是智能制造的必經(jīng)之路，解決現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)痛點：（1）成本需求：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)幫助工業(yè)企業(yè)持續(xù)降低成本。低成本永遠是工業(yè)企業(yè)增厚 利潤的重要追求，但傳統(tǒng)物理設備效率提升已達到極限。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)采用云計算、大數(shù)據(jù) 技術改造現(xiàn)有機器和物理設備，將帶來及其明顯的成本費用邊際改善。如 Uptake 幫助美7國最大核電

13、站 PALO Verde，實現(xiàn)每年 1000 萬每月的成本節(jié)省，成本降低 20%。又如青 島紡織機械廠依托海爾 COSMOPlat 平臺通過數(shù)據(jù)采集及分析實現(xiàn)設備遠程運維，每年節(jié) 省 96 萬元，宕機時長從每次的三天縮短為一天，降低直接損失 64 萬元/次。圖 7：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來的工業(yè)企業(yè)成本邊際改善極其顯著資料來源：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：打破智慧與機器的邊界1，申萬宏源研究（2）傳輸需求：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)滿足工業(yè)流程通信傳輸需求。工業(yè)數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長直接 促成了數(shù)據(jù)低成本安全存儲的需求，且不同主體、系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)難以統(tǒng)籌集成。以太網(wǎng)作 為較多被使用的通訊方式，因其通信不確定、受工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境制約多的特點難以實施

14、高速 的傳輸與廣泛使用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對其隔離能力及業(yè)務承載能力具備嚴格要求，可以實現(xiàn)遠 程操控、數(shù)據(jù)自動采集等功能。（3）產(chǎn)業(yè)鏈：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)，優(yōu)化生產(chǎn)制造新模式。從供應鏈上看， 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提出生產(chǎn)制造新模式，實現(xiàn)柔性制造和個性化定制，對智能化生產(chǎn)有著至關重 要的作用。從空間鏈上看，受空間、資源的限制，傳統(tǒng)企業(yè)難以實現(xiàn)多個環(huán)節(jié)的協(xié)同。在 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的支持下，工業(yè)企業(yè)可以實現(xiàn)業(yè)務信息共享，幫助企業(yè)實現(xiàn)即時生產(chǎn)監(jiān)控、遠 端數(shù)據(jù)采集與控制，及時響應打破空間隔閡，實現(xiàn)互聯(lián)互通。8圖 8：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)各環(huán)節(jié)協(xié)同，形成生產(chǎn)制造新模式資料來源：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：打破智慧與機器的邊界，申萬宏源研究工業(yè)互聯(lián)

15、網(wǎng)是新基建的重要組成部分?！靶禄ā敝?5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物 聯(lián)網(wǎng)為代表的新型基礎設施，本質上是信息數(shù)字化的基礎設施。2018 年工信部發(fā)布工業(yè) 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動計劃(2018-2020 年)以及工作計劃，提出到 2020 年底，初步建成工業(yè) 互聯(lián)網(wǎng)基礎設施和產(chǎn)業(yè)體系，培育一批獨立經(jīng)營的企業(yè)級平臺，打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺試驗 測試體系和公共服務體系。預計將推動 30 萬家以上工業(yè)企業(yè)上云，培育超過 30 萬個工業(yè)APP，同時配套融資支持。工信部指導，省一級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺陸續(xù)成立。國內工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺主要以省級工信 廳/經(jīng)信委牽頭指導、工業(yè)/ICT 企業(yè)參與或主導建設。如江西省在中國聯(lián)通主導下

16、成立國內 首個省級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺；江蘇省在徐工集團等企業(yè)聯(lián)合下成立省級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟等。表 1：我國歷年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關政策梳理時間相關政策2013 年 4 月工業(yè)和信息化部在北京召開全國工業(yè)云創(chuàng)新行動工作會議2013 年 9 月工信部發(fā)布信息化和工業(yè)化深度融合專項行動計劃（2013-2018 年）2013 年 10 月工業(yè)和信息化部實施工業(yè)云創(chuàng)新行動計劃，確定 16 個省市開展工業(yè)云創(chuàng)新服務試點2015 年 5 月國務院發(fā)布中國制造 20252015 年 6 月國務院發(fā)布國務院關于大力推進大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新若干政策措施的意見2015 年 7 月國務院發(fā)布關于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導意見20

17、15 年 12 月工信部、國標委聯(lián)合發(fā)布國家智能制造標準體系建設指南（2015 年版）2016 年 5 月國務院發(fā)布關于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導意見2016 年 7 月工信部、國家發(fā)改委、中國工程院聯(lián)合發(fā)布發(fā)展服務型制造專項行動指南2016 年 10 月工信部發(fā)布信息化和工業(yè)化融合發(fā)展規(guī)劃（2016-2020 年）2016 年 12 月工信部、財政部聯(lián)合發(fā)布智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020 年）2017 年 1 月工信部發(fā)布信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南92017 年 4 月科技部發(fā)布“十三五”先進 制造技術領域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃2017 年 11 月國務院發(fā)布關于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工

18、業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見2018 年 2 月國家制造強國建設領導小組發(fā)布通知，設立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項工作組2018 年 6 月工信部發(fā)布工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動計劃(2018-2020 年)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項工作組 2018 年工作計劃2018 年 7 月工信部發(fā)布工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設及推廣指南工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺評價方法2019 年 2 月工信部發(fā)布關于加強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全工作的指導意見2019 年 4 月工信部組織召開 2018 年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展工程項目進展情況研討會2019 年 6 月工信部引發(fā)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項工作組 2019 年工作計劃 資料來源：工信部網(wǎng)站，申萬宏源研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模在萬億級別。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

19、本質是實現(xiàn)跨設備、跨系統(tǒng)、跨地區(qū)的 工業(yè)互聯(lián)互通，數(shù)據(jù)資源有效利用及企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同制造的基礎設施。根據(jù)國際機構 IoT Analytics 的統(tǒng)計，全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺有 450 個提供企業(yè)，同時預計在 2023 年 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺將會達到萬億市場規(guī)模。2. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構體系與 5G 應用解構在網(wǎng)絡、平臺、安全三大體系下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已形成三大優(yōu)化閉環(huán)。一是生產(chǎn)過程優(yōu) 化，其核心在于對智能機器與生產(chǎn)環(huán)境進行實施感知并進行邊緣計算；二是智能決策優(yōu)化， 通過智能感知得到的相關狀況進行自主學習并實時響應，自適應地進行參數(shù)控制及動態(tài)性 能控制，實現(xiàn)決策優(yōu)化及資源配置優(yōu)化；三是管理服務優(yōu)化，通過對

20、供應鏈數(shù)據(jù)、用戶需 求數(shù)據(jù)及產(chǎn)品數(shù)據(jù)的分析，實現(xiàn)業(yè)務模式及商業(yè)活動創(chuàng)新。場景角度，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要包含工廠內、工廠外兩大場景。工廠內涉及 OT 層與 IT 層（OT 指運營技術，IT 指信息技術）；工廠外則涉及 IPv6 的公眾互聯(lián)網(wǎng)，基于 SDN 的工 業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專網(wǎng)，泛在接入，以及云平臺的數(shù)據(jù)接入和采集。5G 的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用也相應可 梳理為工廠內、工廠外兩場景。10圖 9：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)三大體系、三大優(yōu)化閉環(huán)的基礎上，工廠內、工廠外是重要場景資料來源：申萬宏源研究圖 10：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之網(wǎng)絡架構全景圖資料來源：申萬宏源研究112.1 工廠外部：5G 實現(xiàn)泛在廣覆蓋、靈活高可靠的傳輸工廠外部的 5G

21、 網(wǎng)絡應用體現(xiàn)為三方面，即（1）產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)泛在鏈接；（2）IPv6 鋪 墊海量設備聯(lián)網(wǎng)；（3）專線加速企業(yè)上云。具體而言：（1）5G 協(xié)助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工廠外網(wǎng)絡實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的泛在鏈接。5G 網(wǎng)絡由于其特性可以 用于構建工廠內外的人和機器的全方位信息接入系統(tǒng)，最終實現(xiàn)泛在接入。工廠之間可以 利用 5G 網(wǎng)絡完成相互的數(shù)據(jù)共享，同一個生產(chǎn)商的不同生產(chǎn)工廠也可以實現(xiàn)在不同空間內 的連接互通。工業(yè)服務企業(yè)也可以在生產(chǎn)過程中及時切入產(chǎn)品設計環(huán)節(jié)，及時更改生產(chǎn)中 出現(xiàn)的錯誤，對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行監(jiān)控。終端使用者則可以跨空間地查詢生產(chǎn)信息和產(chǎn)品狀態(tài)。工廠外網(wǎng)絡基于互聯(lián)網(wǎng)，但過去已有的網(wǎng)絡基礎設施無法完全滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

22、業(yè)務發(fā) 展需求。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所需的高可靠、低時延、廣覆蓋、大帶寬、可定制等要求難以同時滿 足；對長尾的中小工業(yè)企業(yè)而言，信息服務（專線）成本高昂、難以承擔。5G 網(wǎng)絡能夠實現(xiàn)傳輸網(wǎng)層面的泛在、靈活定義、高質量帶寬，以及接入網(wǎng)層面廣覆蓋、 低時延、高可靠等要求。傳輸網(wǎng)：泛在、高質量寬帶接入為目標，對公眾互聯(lián)網(wǎng)/高性能專 網(wǎng)進行升級改造和建設，具體技術包括 SDN、NFV（5G 網(wǎng)絡核心趨勢之一）等。接入網(wǎng)： 主要體現(xiàn)為新型無線網(wǎng)絡（NB-IoT、5G）的升級與建設。例如：利用 NB-IoT 等低功耗 廣域網(wǎng)（LPWAN）技術，建設滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)海量設備接入高密度、低時延需求的蜂窩網(wǎng)；通過 5G 技

23、術實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)接入。圖 11：5G 協(xié)助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工廠外網(wǎng)絡實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的泛在鏈接資料來源：申萬宏源研究（2）IPv6 滿足工業(yè)設備地址的爆發(fā)需求，工業(yè)領域 IPv6 部署是工廠外網(wǎng)絡的另一重 要演進方向。全球聯(lián)網(wǎng)終端總量爆發(fā)，IPv4 地址分配接近極限。與 IPv4 相比，IPv6 把 IP 地址的數(shù)量級從 2 的 32 次方擴展至 2 的 128 次方，足以滿足 5G、物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等聯(lián) 網(wǎng)設備對獨立 IP 地址的需求。IPv6 是滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展海量地址需求的必然選擇。12（3）專網(wǎng)專線下，5G 推動企業(yè)工業(yè)數(shù)據(jù)上云。5G 低延時、高可靠、高速率的特性為 工廠提供全云化網(wǎng)絡平臺，大量

24、工業(yè)級數(shù)據(jù)依靠 5G 網(wǎng)絡收藏并形成龐大數(shù)據(jù)庫，可在極短 時間內將設備信息上報。同時 5G 幫助企業(yè)通過網(wǎng)絡安全低成本地按需使用資源，進行業(yè)務 管理，降低信息化建設成本，提高資源配置效率。2.2 工廠內部：網(wǎng)絡切片滲透工業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)5G 網(wǎng)絡通過網(wǎng)絡切片2提供適用于各種制造場景的解決方案，實現(xiàn)實時高效低能耗。 網(wǎng)絡切片是指借助 NFV、SDN 等技術將運營商的物理網(wǎng)絡劃分為多個虛擬網(wǎng)絡，針對不同 場景的需求，每個虛擬網(wǎng)絡體現(xiàn)不同的網(wǎng)絡特點，比如低時延、高帶寬、強安全性和可靠 性等。獨立組網(wǎng)（SA）下，5G 網(wǎng)絡可以利用切片技術保證按需分配網(wǎng)絡資源，并可以針 對不同企業(yè)的產(chǎn)品需求進行細粒度切片。

25、NFV（網(wǎng)絡虛擬化）和 SDN（軟件定義網(wǎng)絡）是網(wǎng)絡切片實現(xiàn)的重要技術。在 NFV 技術下，核心網(wǎng)、接入網(wǎng)中專用設備的軟硬件功能以虛擬機的方式裝載到商用服務器上，全球互聯(lián)網(wǎng)正處向 IPv6 演進過渡的關鍵時期，我國 IPv6 普及率提升空間大。信通院 統(tǒng)計，在網(wǎng)絡設備中，三層交換機、邊際路由器、核心路由器、寬帶網(wǎng)絡接入服務器的 IPv6 支持率平均在 70.4%，但邊緣路由器支持率僅 48.6%。若考慮工業(yè)領域存量規(guī)模龐大的較 陳舊設備，當前仍有海量設備并不完全支持 IPv6。工信部明確 IPv6 部署行動計劃。工信部 2017 年計劃要求所有移動終端廠商設備 出廠要默認支持雙棧；到 2018

26、 年末完成北京、上海、廣州、鄭州和成都的骨干直聯(lián)點 IPv6 改造；運營商及國家超算中心等的 IDC IPv6 改造；阿里、騰訊、金山等 CDN IPv6 改造； 到 2020 年底，IPv6 活躍用戶數(shù)超 5 億，占比超 50，新增網(wǎng)絡地址不允許私用 IPv4。圖 12：2018 年我國運營商 IPv6 普及率均不足 10%12.00%10.00%8.00%6.00%4.00%2.00%0.00%中國移動某電信運營商資料來源：國家下一代互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，申萬宏源研究中國聯(lián)通13并使用這些服務器來取代傳統(tǒng)的專用設備，原本的接入網(wǎng)被虛擬化成“邊緣云”，而核心 網(wǎng)被虛擬化成“核心云”；同

27、時使用 SDN 把實現(xiàn)網(wǎng)元功能的虛擬機編排、串聯(lián)，在最終得 以實現(xiàn)不同場景的“切片”（見下圖）。圖 13：5G 網(wǎng)絡切片可以支持多業(yè)務、多場景的隔離和保護資料來源：NGMN，申萬宏源研究對于工業(yè)企業(yè)而言，針對工業(yè)領域應用的痛點，網(wǎng)絡切片主要體現(xiàn)三大功能：資源隔 離、功能定制、質量保障。（1）資源隔離保障了不同業(yè)務環(huán)節(jié)以及工廠內外部的數(shù)據(jù)安全與獨立。除了傳統(tǒng)的財 務等內部高價值數(shù)據(jù)之外，工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的海量生產(chǎn)數(shù)據(jù)也是輔助決策的重要資產(chǎn)。若通 過傳統(tǒng) 4G 網(wǎng)絡或工業(yè)以太網(wǎng)方式部署工廠內網(wǎng)絡，則數(shù)據(jù)將暴露在外部網(wǎng)絡環(huán)境下，除非 搭建硬件防火墻。網(wǎng)絡切片則從 SDN/NFV 的角度部署與外界環(huán)節(jié)隔離

28、、獨立的網(wǎng)絡環(huán)境， 保證了工業(yè)企業(yè)內部數(shù)據(jù)的安全。（2）功能定制使得不同環(huán)節(jié)/場景的特定需求能夠以低成本的方式得到滿足。過去 4G 網(wǎng)絡無論如何部署，每個業(yè)務單元對應的網(wǎng)絡功能都是相同的。由于不同工業(yè)環(huán)節(jié)的網(wǎng)絡 需求是不同的，切片技術則可以根據(jù)不同的業(yè)務特征，使 5G 的 eMMB、uRLLC、mMTC 等場景可以分別獨立地形成一個個“網(wǎng)絡單元”，從而對應不同的業(yè)務需求，最終提升用 戶體驗和網(wǎng)絡資源利用率。（3）質量保障則意味著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在工廠內部的應用將高可靠。工業(yè)生產(chǎn)一般涵蓋眾 多工藝環(huán)節(jié)，若所有環(huán)節(jié)都串聯(lián)在同一張網(wǎng)絡上，那么網(wǎng)絡異常將導致所有環(huán)節(jié)停滯。而 網(wǎng)絡切片之間相互隔離，任何一個網(wǎng)

29、絡切片的擁塞、過載、配置的調整都不影響其它切片 的正常功能，以類似“容器”或“微模塊”的方式實現(xiàn)工廠內網(wǎng)絡可靠、靈活、可調整。14表 2：eMBB、mMTC、uRLLC 將以網(wǎng)絡切片的形式滿足不同工業(yè)場景對網(wǎng)絡的需求工業(yè)行業(yè)場景舉例對應 5G 場景eMBBmMTCuRLLC輕工業(yè)（1）設備之間信息化與數(shù)據(jù)化：實時監(jiān)測、異常指標做出及時響應（2）機器人之間相互通信以及機器人與設備間的互通協(xié)調，柔性制造（3）遠程維護：5G 低時延+AR（4）B2C 實時連接：用戶個性化/大規(guī)模定制工程機械 行業(yè)（1）場內機械設備互聯(lián)：實現(xiàn)機臺的生產(chǎn)信息采集及機臺互聯(lián)（2）生產(chǎn)過程管控：工業(yè)云-MES-相應設備（3

30、）立體倉庫和物流運輸系統(tǒng)：實現(xiàn)裝配線及部裝線所需物料的智能化暫存、揀選及配盤功能，自動配送至工位，并實現(xiàn)車間工單管理、物料追溯、物料缺料超齡預警（4）智能故障診斷及預測（5）實時數(shù)據(jù)采集：幫助制造產(chǎn)線實時了解整機工況、運行狀態(tài)及運維保養(yǎng)情況電子信息 行業(yè)（1）智能環(huán)境及設備健康管理：對設備狀態(tài)進行預測及靈敏監(jiān)控報警，對重要參數(shù)進行回調，減少設備停機造成的生產(chǎn)延誤（2）人機協(xié)同及柔性制造：通過邊緣控制幫助客戶連接控制平臺，支持客戶進行簡單的設計、調試和監(jiān)控操作（3）生產(chǎn)過程質量及品質異常處理：對全生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)追溯，快速定位異常品分布，采取追回或降級處理措施（4）設備信息集中共享：打破工控機設備廠

31、商數(shù)據(jù)接口格式不同導致的信息孤島，實現(xiàn)設備的現(xiàn)場業(yè)務數(shù)據(jù)信息集中共享（1）現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與共享（2）軋機振動監(jiān)測及抑振：采集振動信號至邊緣服務器進行預警判斷，并獲取軋輥信息，結合軋機振動的實時檢測結果向控制系統(tǒng)發(fā)送控制命令抑制振動鋼鐵行業(yè)（3）供應鏈上下游協(xié)同：消除場內制造與場外渠道在供應鏈上的盲區(qū)，同時轉傳統(tǒng)“以產(chǎn)定銷”為“以銷定產(chǎn)”，實現(xiàn)即時生產(chǎn)（4）定制配送：用戶需求對接鋼企生產(chǎn)系統(tǒng)，可視化庫存，向客戶反饋生產(chǎn)及交付情況，通過自動識別技術實現(xiàn)物料配送與產(chǎn)品定位的跟蹤控制建筑行業(yè)（1）設計建造的協(xié)同管理：支持虛擬集成交付數(shù)字化模型與構建的轉化、上傳與分享，同時支持模型的多人異地協(xié)同設計及互動

32、（2）施工的協(xié)同管理：將工廠生產(chǎn)與施工現(xiàn)場進行實時在線連接與智能交互，實現(xiàn)工廠工業(yè)化生產(chǎn)與現(xiàn)場裝配化施工場廠聯(lián)動（1）安全實時監(jiān)測及預警：電力行業(yè)是資產(chǎn)密集型行業(yè)，要求大量對運行設備進行實時監(jiān)測，并建立預警模型，保障發(fā)電、電網(wǎng)設備安全運行（2）提升節(jié)能降耗水平：預測不同邊界和運行工況下的機組供電煤耗率電力行業(yè)（3）火電機組運行特性分析：在實時參數(shù)監(jiān)測的基礎上，從多個維度進行運行數(shù)據(jù)趨勢分析和相關性分析對機組進行監(jiān)測（4）爐管在線壽命評估與狀態(tài)監(jiān)測：數(shù)據(jù)有效性判斷、超溫超壓實時報警判斷、超溫超壓統(tǒng)計，并實時評估部件使用風險與壽命消耗，降低甚至避免電力企業(yè)鍋爐爆管 事故發(fā)生資料來源：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)

33、聯(lián)盟，申萬宏源研究15對于運營商而言，未來切片經(jīng)營是行業(yè)持續(xù)增長的必經(jīng)之路。過去 2G 時代，運營商經(jīng) 歷了移動語音收入的爬坡過程。進入到 3G/4G 的移動互聯(lián)網(wǎng)時代后，語音收入增速見頂， 同時運營商的無線流量收入開始爆發(fā)。過去兩個時代 C 端移動語音和無限流量收入的交替 增長體現(xiàn)了我國人口紅利的釋放，但伴隨著流量經(jīng)營紅利的見頂，未來 B 端產(chǎn)業(yè)紅利的釋 放將依賴于運營商通過切片方式，因此從持續(xù)盈利的角度看，未來運營商向切片經(jīng)營演進 不可避免。隨著 5G 產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，切片經(jīng)營將成為運營商收入的新增量。圖 14：5G 網(wǎng)絡切片在 B 端深度應用將拓寬運營商盈利能力資料來源：申萬宏源研究已定義

34、的四類切片分別對應不同應用場景。3GPP 標準已經(jīng)定義 eMBB、uRLLC、mIoT、 V2X 四類切片，其中：eMBB 主要適用于超高清視頻、AR/VR、3D 建模與演示等大流量 移動寬帶業(yè)務；uRLLC 主要適用于工業(yè)自動化等需要高可靠、低時延的 B 端業(yè)務；mIoT 適用于大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務；V2X 則主要集中于車聯(lián)網(wǎng)領域。eMBB 切片將先行試點，后續(xù) uRLLC、mIoT 等逐步拓展。目前 3GPP 四類切片基本 功能已完成實驗室測試，并已開展外場測試。當前切片的端到端標識已經(jīng)定義（S-NSSAI）， 網(wǎng)絡切片的可擴展性（8 位切片類型+24 位實例 ID）可以充分支撐切片服務眾多行

35、業(yè)。預 計 eMBB 切片將首先部署，高價值 uRLLC 場景將于 2020-2022 年試點，并逐步商用。以 中興通訊為例，公司已采用網(wǎng)絡切片和低頻基站打造了一張可同時支持 eMBB、mMTC、uRLLC 三大場景的統(tǒng)一空口網(wǎng)絡，性能達到單小區(qū)峰值 15Gbps、空口時延低于 0.416ms、 海量連接性能超過 9000 萬/MHz/小時。16圖 15：5G 網(wǎng)絡切片部署節(jié)奏明確，預計 2020-2022 年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的 uRLLC 場景將開始試點資料來源：中興通訊 5G 網(wǎng)絡切片峰會，申萬宏源研究未來網(wǎng)絡切片將成為 5G 在 B 端的重要應用形式。切片是 5G 網(wǎng)絡建設的核心部分， 也是獨

36、立組網(wǎng)下的重要應用。除工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，切片將在 B 端其他領域體現(xiàn)龐大應用價值。 以遠程醫(yī)療為例，在 uRLLC 切片下醫(yī)生有望在遠程通過操縱桿感知信息并進行操控，病人 的視頻信息通過網(wǎng)絡從病房同步傳遞到遠程手術室，方便醫(yī)生操作，實現(xiàn)遠程問診、遠程 手術；以電力物聯(lián)網(wǎng)為例，uRLLC 切片可以應用于配電自動化、精準負荷控制、用電信息 采集等場景，另外 eMBB 切片也可用于無人機遠程巡檢、語音切片可用于人工維護巡檢。表 3：5G 網(wǎng)絡切片在 B 端具備極大應用潛力B2CB2B2CB2BB2B2B應用場景區(qū)分 SLA 的套餐特定場景套餐，如：高清 視頻專用套餐在線實時對抗類游戲 視頻類 APPVR/

37、AR 應用電力泛在互聯(lián)網(wǎng) 公共安全軌道交通工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 車聯(lián)網(wǎng)智慧城市產(chǎn)品模式BSS/IT 支撐系統(tǒng) 通用網(wǎng)絡切片BSS/IT支撐系統(tǒng)切片能力 開放平臺定制化網(wǎng)絡切片切片能力 開放平臺切片自助 管理平臺深度定制網(wǎng)絡切片切片能力開放平臺 定制化網(wǎng)絡切片目標客戶大眾客戶在線游戲服務商視頻類 OTT 服務器大型行業(yè)客戶（有自建網(wǎng) 絡需求）行業(yè)自建網(wǎng)絡提供商 行業(yè)龍頭企業(yè)客戶價值為客戶提供差異化帶寬需 求，如：上限可達 500M利用時延等能力實現(xiàn)差異 化服務，發(fā)展 VIP 用戶網(wǎng)絡切片服務按需定制 性價比更高，技術更新周 期快網(wǎng)絡能力嵌入行業(yè)解決方 案，增強解決方案競爭力收益模式按照不同套餐計價后向與O

38、TT 服務商合作分 成；前后對公眾客戶按流 量收費按照資源占用進行租賃收 費；服務支持收費多維收費（流量、時長、 時延）；合作分成資料來源：中興通訊 5G 網(wǎng)絡切片峰會，申萬宏源研究172.3 標識解釋體系是 5G 在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的延伸重點標識解析體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關鍵神經(jīng)系統(tǒng)，是工廠內外部網(wǎng)絡實現(xiàn)互聯(lián)互通的關鍵 基礎設施。標識解析體系可類比為互聯(lián)網(wǎng)領域的 DNS（域名解析系統(tǒng)），類似于工業(yè)互聯(lián) 網(wǎng)設備的“黃頁”或“字典”，由標識編碼和解析系統(tǒng)兩部分組成。標識編碼相當于工業(yè) 領域所有設備、產(chǎn)品的“身份證”，解析系統(tǒng)則是識別、檢索、定位設備或產(chǎn)品的重要基 礎。標識解析體系使工廠內外網(wǎng)絡中的所有設備

39、、產(chǎn)品都有跡可循，是工業(yè)全要素、各環(huán)節(jié) 信息互通的樞紐。標識解析體系貫穿工業(yè)生產(chǎn)和銷售的全流程。通過標識解析，各工業(yè)企業(yè)將能夠產(chǎn)品 與設備的全生命周期管理：從縱向集成來看，標識解析體系打通智能設備與工廠，實現(xiàn)底 層數(shù)據(jù)的規(guī)?；杉c系統(tǒng)間共享；從橫向集成來看，大型企業(yè)鏈接上下游企業(yè)利用標識 解析按需查詢數(shù)據(jù)，中小型企業(yè)可以橫向連接成平臺，利用標識解析按需地共享數(shù)據(jù)；從 端到端集成來看，打通設計、制造、物流、使用的全生命周期實現(xiàn)真正的全生命周期管理。圖 16：標識解析體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關鍵神經(jīng)系統(tǒng)資料來源：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，申萬宏源研究我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系由國家頂級根節(jié)點、二級節(jié)點、企業(yè)

40、節(jié)點、遞歸節(jié)點等 要素組成。借助各級節(jié)點，政府、企業(yè)等用戶可以通過標識解析體系來訪問保存機器、物 料、零部件和產(chǎn)品等相關信息的服務器，實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的信息共享。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設迫切需要完善標識解析體系各級節(jié)點。當前工業(yè)企業(yè)對設備、物料、 產(chǎn)品進行管理主要依賴條形碼、射頻標簽、IC 卡等工具，但編碼方式并不通用，難以實現(xiàn) 數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。要實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系下產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)緊密協(xié)作，就迫切需要盡快完成各 級節(jié)點的建設。18二級節(jié)點是未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系未來的重要建設內容。（1）對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系而言，二級節(jié)點是標識解析體系的重要組成部分。二級節(jié)點既 要向上對接國家頂級節(jié)點，又要向下直接面向工業(yè)企業(yè)提

41、供分配標識編碼及提供標識注冊、 標識解析、標識數(shù)據(jù)服務等，二級節(jié)點的發(fā)展情況直接決定了標識解析體系的應用價值。（2）對工業(yè)企業(yè)而言，二級節(jié)點具有數(shù)據(jù)價值、生態(tài)價值等多重意義。二級節(jié)點本身 將產(chǎn)生注冊信息、解析日志等大量有價值數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)挖掘將可能衍生出更多新應用、 新場景。同時二級節(jié)點有助于形成產(chǎn)業(yè)生態(tài)，在標識標簽、標識讀寫器、標識解析軟硬件 集成、標識解析應用、標識解析體系運營、標識解析公共服務等的基礎上，可以形成協(xié)同 的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，擁有二級節(jié)點的工業(yè)企業(yè)將顯著受益。圖 17：二級節(jié)點串聯(lián)國家級、企業(yè)級節(jié)點，是未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系未來的 重要建設內容資料來源：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系最新

42、進展，申萬宏源研究工信部指導下，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系已建設初具雛形。目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識 解析國家頂級節(jié)點由信通院負責建設運營，已在北京、上海、重慶、廣州、武漢五大城市 陸續(xù)完成部署上線，初步形成“東西南北中”的頂層布局服務架構；二級節(jié)點建設也已在 佛山、貴陽、北京、武漢等地陸續(xù)啟動上線共 13 個。未來目標標識注冊量達到 20 億個。19表 4：在五大國家級節(jié)點下，我國已初步形成標識解析若干二級行業(yè)節(jié)點和應用國家頂級節(jié)點二級節(jié)點標識解析應用北京節(jié)點汽車行業(yè)二級節(jié)點-北汽福田機器人行業(yè)應用-航天云網(wǎng)制造行業(yè)二級節(jié)點-中車四方家電行業(yè)應用-海爾廣州節(jié)點佛山行業(yè)二級節(jié)點-鑫興上海節(jié)點南通行業(yè)二

43、級節(jié)點-中天科技新材料行業(yè)供應鏈管理應用-上海華峰水務行業(yè)應用-威派格機械行業(yè)應用-徐工重慶節(jié)點電纜行業(yè)應用-重慶渝豐武漢節(jié)點襄陽二級節(jié)點 洛陽二級節(jié)點汽車行業(yè)供應鏈管理應用-東風資料來源：信通院，申萬宏源研究3. 四層次劃分，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)格局已明確本節(jié)將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)劃分為邊緣控制、網(wǎng)絡連接、平臺匯聚、數(shù)據(jù)應用四個層次， 進而梳理各層次的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)格局，見下圖。圖 18：四層次梳理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)格局資料來源：申萬宏源研究20參考西方國家產(chǎn)業(yè)格局，典型如德、美憑借工業(yè)底蘊，在工業(yè)自動化到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領 域布局深遠。美國以制造業(yè)轉型作為長期規(guī)劃，出臺“先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”，強化 工業(yè)互聯(lián)

44、網(wǎng)的平臺服務能力；德國政府將“工業(yè) 4.0”上升為國家戰(zhàn)略，完成制造業(yè)的智能 化轉型。其他國家也順應趨勢布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，如英國的英國工業(yè) 2050 戰(zhàn)略、韓國的制造 業(yè)創(chuàng)新 3.0、印度實施的印度制造、法國的未來工業(yè)、瑞典的新型工業(yè)化等。國外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)主要由平臺層領先的工業(yè)企業(yè)（GE、西門子等）與 ICT 企業(yè)（思 科等）主導。通用電氣(GE)公司為工業(yè)開發(fā)者推出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺“E Predix”和開發(fā)者 門戶；西門子面向市場推出了“Mind Sphere西門子工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺”，通過開放的生 態(tài)系統(tǒng)使工業(yè)企業(yè)擁有預防性維護、能源數(shù)據(jù)管理以及工廠資源優(yōu)化等數(shù)字化服務的基礎； 思科、發(fā)那科與

45、羅克韋爾自動化發(fā)布 FIELD system，以實現(xiàn)自動化系統(tǒng)中的機床、機器人、 周邊設備及傳感器的連接并可提供先進的數(shù)據(jù)分析。2.1 邊緣控制層：算力下沉帶動集成化通信模組滲透邊緣控制層的實體主要包含工廠內部實現(xiàn)智能制造的機床、傳感器、工業(yè)機器人等各 類現(xiàn)場設備。邊緣層依托傳感器、工業(yè)控制物聯(lián)網(wǎng)技術進行廠內外數(shù)據(jù)的打通聚合，對設 備、系統(tǒng)環(huán)境等要素信息進行實時采集和處理。一方面可以借助智能控制器、智能模塊、 嵌入式軟件等傳統(tǒng)的工業(yè)控制和連接設備，實現(xiàn)平臺對底層數(shù)據(jù)的直接集成；另一方面可 利用以智能網(wǎng)關為代表的新型邊緣計算設備，實現(xiàn)智能傳感器和設備數(shù)據(jù)的匯聚處理以及 邊緣分析結果向云端平臺的間

46、接集成。圖 19：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣設備主要包括傳感器、機器人、智能機床等資料來源：發(fā)那科、沈陽機床、美國赫克等官網(wǎng)，申萬宏源研究21工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的邊緣控制層具備綜合應用和智能控制能力。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系下，各類 傳感器被連接和部署到網(wǎng)絡上并成為信息源，傳感器按照自己的類型區(qū)別分別捕獲到各自 格式和內容的信息。這些被捕獲到的信息是時刻不斷變化的，通過特定的頻率循環(huán)，不斷 采集信息，從而使得數(shù)據(jù)可以持續(xù)更新。要確保這些數(shù)據(jù)傳輸快速無誤，在傳輸過程中， 就需要能和各種異構網(wǎng)絡和協(xié)議相適應匹配。此外，傳感器和邊緣計算結合，在龐大數(shù)據(jù) 源的基礎上，對這些數(shù)據(jù)進行加工處理、高級分析，從而得到高價值信息。圖 20

47、：邊緣控制層主要環(huán)節(jié)包括傳感識別、MCU、工業(yè)機器人、無線模組等注：標紅為有代表性的 ICT 公司，尤其通信行業(yè)上市公司。 資料來源：申萬宏源研究邊緣控制層涉及 RFID、無線模組、無線傳感網(wǎng)等通信技術。RFID（射頻識別技術）是目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)領域廣泛應用的通信、定位技術。RFID 是利用射頻信號通過交變磁場或電磁場來實現(xiàn)無接觸信息傳遞并自動識別的技術，包括光符號識別技術、語音識別技術、生物計量識別技術、IC 卡技術、條形碼技術和射頻識 別技術等。RFID 和 IPv6 技術相結合后，使得工業(yè)環(huán)節(jié)中的每一個物理實體都在網(wǎng)絡中可 識別，且能夠精準定位。無線模組是連接邊緣層與網(wǎng)絡層的重要環(huán)

48、節(jié)。無線模組將芯片、存儲、功放等元器件 集成在一塊電路板上，同時提供標準接口的功能模塊，各類終端借助無線模組可以實現(xiàn)通 信或定位功能（相應依照不同功能，可分為通信模組和定位模組）。無線模組上游為基帶 芯片廠商，標準化程度較高且以海外廠商為主，主要供應商包括高通、Intel、聯(lián)發(fā)科、銳 迪科、華為、中興、北斗等；下游為設備制造商或系統(tǒng)集成商。22圖 21：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域無線模組根據(jù)功能可分為通信模組與定位模組資料來源：申萬宏源研究無線傳感網(wǎng)在傳感器基礎上延伸通信功能，廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)、智能交通、環(huán)境監(jiān) 控等領域。無線傳感器節(jié)點除了擁有傳感器部件之外，還集成了微處理器和無線通信芯片， 不但能從外

49、界獲取信息，還能對信息進行分析和傳輸。無線傳感網(wǎng)是由大量微型、低成本、 低功耗的傳感器節(jié)點組成的多跳無線網(wǎng)絡。無線傳感網(wǎng)適合應用于長時間、大范圍感知與 通信場景，可以實時更新數(shù)據(jù)并且可以實現(xiàn)自動化。圖 22：無線傳感網(wǎng)是由多個感知節(jié)點構成的多跳自組織網(wǎng)絡資料來源：無線傳感器網(wǎng)絡體系結構研究，申萬宏源研究從 RFID、無線模組、無線傳感網(wǎng)技術總結，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣控制層將體現(xiàn)智能化（擁有 算力）、微體積但集成化（集成通信功能）的趨勢。海量終端與數(shù)據(jù)要求在邊緣層集成算力。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)使工業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的設備、人、 物料有機結合，連接海量終端的同時生成海量數(shù)據(jù)，且大部分數(shù)據(jù)為靜態(tài)、低價值數(shù)據(jù)與 冷數(shù)據(jù)3。

50、若直連平臺層、應用層將對網(wǎng)絡層的通信產(chǎn)生巨大帶寬壓力，也伴隨著平臺層的23數(shù)據(jù)存儲壓力。因此傾向于將專用與通用處理器混合應用于邊緣工業(yè)設備，在數(shù)據(jù)產(chǎn)生后立 刻進行數(shù)據(jù)的識別、分析與處理，同時滿足實時控制和數(shù)據(jù)分析功能。例如 HPE Edgeline 邊緣網(wǎng)絡設備采用Atom、i5、Xeon 處理器，為 Windows 和Linux 提供全套驅動以支撐數(shù)據(jù)處理、邊緣分析、自主運維等功能。英特爾、思科、戴爾、華為、 惠普、研華、西門子、GE 等邊緣網(wǎng)關也采用了類似的技術架構。存量工業(yè)設備接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要邊緣算力進行協(xié)議解析。數(shù)據(jù)接入難度和成本是制 約工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應用的核心難題之一，目前國內工業(yè)

51、發(fā)展水平與發(fā)達國家存在客觀差距， 較陳舊的存量現(xiàn)場設備接入需要在邊緣集成協(xié)議解析功能。例如博世 IoT 集成了 10 余種工 業(yè)協(xié)議，基于模塊化 OSGi 架構下發(fā)至網(wǎng)關設備上進行靈活配置。IT 算力下沉帶動 CT 通信設備向邊緣滲透，驅動 RFID、無線模組、無線傳感網(wǎng)等廠商 增長。邊緣感知層的核心為各類傳感與識別裝置，具體包括 RFID 傳感器、無線傳感網(wǎng)、聲 光電等傳感器/設備、條碼/二維碼、雷達等智能感知單元。在 IT 軟硬件邊緣化的趨勢下， 這些傳感與識別裝置與各類芯片提供的算力組合成為各類模組，同時與無線射頻模組等連 接或集成形成具備傳感、計算、網(wǎng)絡功能的邊緣系統(tǒng)，將享受終端數(shù)與連

52、接數(shù)爆發(fā)的紅利。表 5：ICT 巨頭均布局邊緣計算，算力與網(wǎng)絡共同向邊緣滲透公司事項諾基亞諾基亞是移動邊緣計算第一批推動者，提出了建立在其通用 AirFrame 云平臺的 MEC 解決方案，隨后推出電 信云軟件和服務相組合，連同服務器、交換機和存儲單元，這將為 5G 網(wǎng)絡和物聯(lián)網(wǎng)提供支柱。華為華為在德國慕尼黑舉行的 MEC(Mobile Edge Computing) Congress 大會上發(fā)布了業(yè)界首個面向未來網(wǎng)絡 架構的 MECCloudEdg 解決方案，幫助運營商構建一個本地化、靈活、開放的網(wǎng)絡平臺，以滿足未來對高 質用戶體驗和高速應用創(chuàng)新的需求，隨后推出推出 LampSite +Se

53、rvice Anchor 解決方案。英特爾英特爾 NEV SDK2 提供全功能解決方案，這使應用程序開發(fā)人員加快他們的移植應用程序在邊緣運行移動網(wǎng) 絡。它包括英特爾 MEC 參考庫，服務器虛擬網(wǎng)絡功能（NFV）和虛擬化平臺和英特爾應用開發(fā)工具。2018 年，英特爾分別在安防監(jiān)控、車載交通、零售和工業(yè)這四個大的行業(yè)進行了一系列落地的探索。亞馬遜亞馬遜在 2017 年發(fā)布了其邊緣計算/IOT 重點軟件 Amazon Greengrass，預示著進軍邊緣計算領域。微軟2017 年微軟首席執(zhí)行官 Satya Nadella 在 Microsoft Build 開發(fā)者大會上作出聲明，公司的云戰(zhàn)略正朝著邊

54、 緣計算方向發(fā)展：從微軟宣布實行移動優(yōu)先、云服務優(yōu)先戰(zhàn)略已經(jīng) 4 年，最近微軟 CEO 宣布這一戰(zhàn)略正在向 聚焦智能云、邊緣計算等戰(zhàn)略轉變。ARM2017 年 11 月 ARM 推出針對物聯(lián)網(wǎng)安全的 PSA 架構和針對邊緣運算的 Mbed Edge，穩(wěn)固與強化物聯(lián)網(wǎng)市 場基礎建設與推動力道。中興中興通訊已擁有完整的 MEC 解決方案，以及包括虛擬化技術、容器技術、高精度定位技術、分流技術、CDN下沉等核心技術和專利。相關解決方案覆蓋業(yè)務本地化、本地緩存、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等六大場景，滿足 ETSI 標準定義的 MEC Host 架構，并根據(jù)實際應用落地需求，綜合考慮 MEC 管理系統(tǒng)、MEC 集中

55、控制系統(tǒng)等方 案定制。中科創(chuàng)達2017 年 6 月，中科創(chuàng)達發(fā)布了基于高通 APQ8016E 平臺(Qualcomm Snapdragon 410E)，并集成了亞馬遜 AWS Greengrass 以及 AWS Lambda 技術研發(fā)而成的邊緣計算解決方案，旨在助力加速物聯(lián)網(wǎng)設備產(chǎn)品化 和應用的落地。網(wǎng)宿科技網(wǎng)宿正在構建一張龐大的智能計算網(wǎng)絡，升級現(xiàn)有 CDN 節(jié)點為具備存儲、計算、傳輸、安全功能的邊緣計算 節(jié)點，以滿足萬物互聯(lián)時代的需求。研華2017 年，研華推出新一代 IoT 邊緣智能服務器(Edge Intelligence Server，EIS)，搭載預配置的 Azure 服務， 幫助

56、客戶將當前解決方案移動至云端，提升操作效率以及業(yè)務轉型。24恩智浦半導體在 2018 年 1 月 9 日至 12 日，恩智浦半導體與物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 行業(yè)伙伴Google Cloud、Amazon Web Services(AWS)、Accenture、Au-Zone 和 ClearBlade 合作，在拉斯維加斯舉辦的國際消費電子展 (CES) 上展示了 邊緣計算的前沿發(fā)展及該技術在應用領域的強大潛能。資料來源：諾基亞、華為、英特爾等公司官網(wǎng)，申萬宏源研究工廠內外兩場景下，目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣連接層分為工業(yè)物聯(lián)和商業(yè)物聯(lián)兩陣營。工 業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺需要實現(xiàn)工廠內外兩場景各類生產(chǎn)要素的泛在連接以及靠

57、近邊緣的計算分析， 既涉及工業(yè)生產(chǎn)過程中的工業(yè)設備、系統(tǒng)的互聯(lián)互通和實時分析控制，也包括各類消費產(chǎn) 品的遠程接入與數(shù)據(jù)預處理。工業(yè)物聯(lián)主要存在于工廠內部的邊緣層，參與者主要是具備自有設備整合或協(xié)議轉換 集成優(yōu)勢的裝備及自動化企業(yè)。如西門子 MindConnect Nano 支持西門子 S7 系列產(chǎn)品通 信協(xié)議及OPC-UA；自動化軟件公司 Kepware 推出KEPServerEX 連接平臺，基于工業(yè) PLC 的通信協(xié)議兼容轉換，實現(xiàn)各類第三方工業(yè)設備的接入與管理。商業(yè)物聯(lián)主要存在于工廠 外部的邊緣層，參與者主要是 M2M 通信見長的企業(yè)。如華為和思科憑借 NB-IoT、LTE-M 等移動網(wǎng)絡

58、技術優(yōu)勢打造物聯(lián)平臺。未來隨著工業(yè)協(xié)議的積累以及標準化協(xié)議的形成，邊緣連接層各環(huán)節(jié)間邊界將趨于模糊 ，競爭也將向頭部集成能力出色、計算/通信技術儲備深的廠商集中。RFID 相關上市公司包括廈門信達（電子標簽、RFID 讀寫設備、RFID 天線以及 RFID 應用系統(tǒng)等）、科陸電子（電力設備領域，RFID 讀寫器、RFID 手持機、RFID 電子標簽及 相關 RFID 硬件）、遠望谷（覆蓋智能交通、零售、圖書等行業(yè)）、達華智能（非接觸 IC 卡和電子標簽）等。無線模組相關上市公司包括移為通信（以定位模塊為主）、移遠通信（NBIoT 模塊領 先）、廣和通（FIBOCOMGSM/GPRS/UMTS/

59、HSPA+無線通信模塊、GNSS 模塊以及 OBD 模塊，與高通合作）、高新興（收購中興旗下無線通訊模塊子公司中興物聯(lián)，在車聯(lián)網(wǎng)、 衛(wèi)星通信領域積淀深厚）、映翰通（科創(chuàng)板，M2M 到 IoT“云+端”方案的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領 航者）等。核心芯片相關上市公司包括樂鑫科技（科創(chuàng)板，深耕 WiFi MCU 通信芯片及模組）、瀾起科技（科創(chuàng)板，內存接口芯片龍頭，技術驅動型公司）等。2.2 網(wǎng)絡連接層：海量終端、數(shù)據(jù)引爆通信服務與設備需求工廠的數(shù)字化要求與大量新聯(lián)網(wǎng)設備需要工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的承載。工廠內大量設備（如AGV/機器人、移動手持設備）與大量新的業(yè)務流程（資產(chǎn)性能管理、預測性維護、人員/ 物料定位等）被引入

60、，工業(yè)領域內雖已存在多種技術，但在海量終端與數(shù)據(jù)的要求下，難 以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互操作與無縫集成。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡連接的目標是完成系統(tǒng)間的互聯(lián)互通， 實現(xiàn)數(shù)據(jù)跨系統(tǒng)、跨行業(yè)的充分集成與流動，滿足工業(yè)對通信服務與設備的需求。25圖 23：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)接入海量設備，數(shù)據(jù)量引爆通信服務與設備需求資料來源：博世（BOSCH，2012），申萬宏源研究網(wǎng)絡連接層通過公網(wǎng)或者專網(wǎng)以無線或者有線的通訊方式將信息、數(shù)據(jù)與指令在邊緣 計算層與平臺及應用層之間傳遞。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡連接可分為有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡。有 線網(wǎng)絡的關鍵技術包括雙絞線以太網(wǎng)、工業(yè)無源光網(wǎng)絡 PON、時間敏感型網(wǎng)絡、確定性網(wǎng) 絡等；無線網(wǎng)絡則包括 3G、