第1章 信息化发展（二）

1.2现代化基础设施

基础设施包括交通、能源、水利、物流等传统基础设施和以信息网络为核心的新型基础设施，在国家发展全局中具有战略性、基础性、先导性作用。

1.2.1新型基础设施建设

2018年召开的中央经济工作会议，首次提出“加快5G商用步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设”简称“新基建"。“新型基础设施建设”的提法由此产生，其主要包括5G基建、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等七大领域。

新型基础设施主要包括如下三个方面。

(1)信息基础设施。信息基础设施主要指基于新一代信息技术演化生成的基础设施。信息基础设施包括：①以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施；②以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施；③以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施等。信息基础设施凸显“技术新”。

(2)融合基础设施。融合基础设施主要指深度应用互联网、大数据、人工智能等技术，支撑传统基础设施转型升级，进而形成的融合基础设施。融合基础设施包括智能交通基础设施、智慧能源基础设施等。融合基础设施重在“应用新”。

(3)创新基础设施。创新基础设施主要指支撑科学研究、技术开发、产品研制的具有公益属性的基础设施。创新基础设施包括重大科技基础设施、科教基础设施、产业技术创新基础设施等。创新基础设施强调“平台新”。

1.2.2 工业互联网

工业互联网 (IndustrialInternet) 是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态，通过对人、机、物、系统等的全面连接，构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系，为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了实现途径，是第四次工业革命的重要基石。

工业互联网平台体系具有四大层级：它以网络为基础，平台为中枢，数据为要素，安全为保障。

(1)网络是基础

工业互联网网络体系包括网络互联、数据互通和标识解析三部分。

网络互联实现要素之间的数据传输，包括企业外网和企业内网。典型技术包括传统的工业总线、工业以太网以及创新的时间敏感网络(TSN)、确定性网络、5G等技术。

数据互通是通过对数据进行标准化描述和统一建模，实现要素之间传输信息的相互理解，数据互通涉及数据传输、数据语义语法等不同层面。

标识解析体系实现要素的标记、管理和定位，由标识编码、标识解析系统和标识数据服务组成，通过为物料、机器、产品等物理资源和工序、软件、模型、数据等虚拟资源分配标识编码，实现物理实体和虚拟对象的逻辑定位和信息查询支撑跨企业、跨地区、跨行业的数据共享共用。

(2)平台是中枢

工业互联网平台体系包括边缘层、laas、 Paas 和Saas四个层级，相当于工业互联网的“操作系统”，它有四个主要作用：

①数据汇聚。网络层面采集的多源、异构、海量数据，传输至工业互联网平台，为深度分析和应用提供基础。

②建模分析。提供大数据、人工智能分析的算法模型和物理、化学等各类仿真工具，结合数字李生、工业智能等技术，对海量数据挖掘分析，实现数据驱动的科学决策和智能应用。

③知识复用。将工业经验知识转化为平台上的模型库、知识库，并通过工业微服务组件方式，方便二次开发和重复调用，加速共性能力沉淀和普及。

④应用创新。面向研发设计、设备管理、企业运营、资源调度等场景，提供各类工业App、云化软件，帮助企业提质增效。

(3)数据是要素

工业互联网数据有三个特性：

①重要性。数据是实现数字化、网络化、智能化的基础，没有数据的采集、流通、汇聚、计算、分析，各类新模式就是无源之水，数字化转型也就成为无本之木。

②专业性。工业互联网数据的价值在于分析利用，分析利用的途径必须依赖

行业知识和工业机理。制造业千行百业、千差万别，每个模型、算法背后都需要长期积累和专业队伍，只有深耕细作才能发挥数据价值。

③复杂性。工业互联网运用的数据来源于"研产供销服”各环节，“人机料

法环”各要素，ERP、MES、PLC等各系统维度和复杂度远超消费互联网，面临采集困难、格式各异、分析复杂等挑战。

(4)安全是保障

工业互联网安全体系涉及设备、控制、网络、平台、工业App、数据等多方面网络安全问题，其核心任务就是要通过监测预警、应急响应、检测评估、功能测试等手段确保工业互联网健康有序发展。与传统互联网安全相比，工业互联网安全具有三大特点：

①涉及范围广。工业互联网打破了传统工业相对封闭可信的环境，网络攻击可直达生产一线。联网设备的爆发式增长和工业互联网平台的广泛应用，使网络攻击面持续扩大。

②造成影响大。工业互联网涵盖制造业、能源等实体经济领域，一旦发生网络攻击、破坏行为，安全事件影响严重。

②企业防护基础弱。目前我国广大工业企业安全意识、防护能力仍然薄弱，整体安全保障能力有待进一步提升。

工业互联网融合应用推动了一批新模式、新业态孕育兴起，提质、增效、降本、绿色、安全发展成效显著，初步形成了六大类典型应用模式。

(1)平台化设计。平台化设计是依托工业互联网平台，汇聚人员、算法、模型、任务等设计资源，实现高水平高效率的轻量化设计、 并行设计、 敏捷设计、交互设计和基于模型的设计，变革传统设计方式，提升研发质量和效率。

(2)智能化制造。智能化制造是互联网、 大数据、 人工智能等新一代信息技术在制造业领域加速创新应用，实现材料、设备、产品等生产要素与用户之间的在线连接和实时交互，逐步实现机器代替人工生产，智能化代表制造业未来发

展的趋势。

(3)网络化协同。网络化协同是通过跨部门、跨层级、跨企业的数据互通和业务互联，推动供应链上的企业和合作伙伴共享客户、订单、设计、生产、经营等各类信息资源，实现网络化的协同设计、协同生产、协同服务，进而促进资源共享、能力交易以及业务优化配置等。

(4)个性化定制。 个性化定制是面向消费者个性化需求，通过客户需求准确获取和分析、敏捷产品开发设计、 柔性智能生产、 精准交付服务等，实现用户在产品全生命周期中的深度参与， 是以低成本、 高质量和高效率的大批量生产实现产品个性化设计、生产、 销售及服务的一种制造服务模式。

(5)服务化延伸。 服务化延伸是制造与服务融合发展的新型产业形态，指的是企业从原有制造业务向价值链两端高附加值环节延伸，从以加工组装为主向”制造+服务”转型，从单纯出售产品向出售 “产品+服务” 转变，具体包括设备健康管理、产品远程运维、设备融资租赁、分享制造、 互联网金融等。

(6)数字化管理。 数字化管理是企业通过打通核心数据链，贯通制造全场景全过程，基于数据的广泛汇聚、 集成优化和价值挖掘，优化、 创新乃至重塑企业战略决策、产品研发、生产制造、 经营管理、 市场服务等业务活动，构建数据驱动的高效运营管理新模式。

1.2.3 城市物联网

1.物联网与智慧城市

物联网 (Internet of Tings,loT) ，是指通过信息传感设备，按约定的协议，将任意物体与网络相连接，物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。

通信与识别、智能化、互联性是其主要特征。

①通信与识别。一般来说，在物联网上需要安装海量的各类型传感器，每个传感器均是一个信息源。

②智能化。物联网通过一些设备与传感器相连接，利用云 计算、智能识别

等各种先进的自动化反馈技术可大范围实现对事物的智能化管控。

③互联性。物联网技术的核心和基础仍是互联网。

系统感知、传递可靠、高度智能等是智慧城市重要特征。

物联网与智慧城市特征的高度重合，证明了智慧城市是物联网集中应用的平台之一，也是物联网技术综合应用的典范。

2.城市物联网应用场景

典型应用领域包括智慧物流、智能交通、智能安防、智慧能源环保、智能医疗、智慧建筑、智能家居和智能零售等。