边缘计算基本概况

1.定义：边缘计算（Edge Computing）是在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用等核心能力的分布式开放平台。

2.目的：边缘计算就近提供边缘智能服务，满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。

3.重要性：边缘计算可以作为联接物理和数字世界的桥梁，使能智能资产、智能网关、智能系统和智能服务。

参考架构

1.整个系统：分为云、边缘、现场三层，强调“云边端”一体化。

2.边缘层：位于云和现场层之间，向下支持各种现场设备的接入，向上与云端对接，包括边缘节点和边缘管理器两部分：

a.边缘节点：呈现形式是硬件实体，是具有计算、网络和存储能力的功能模块，是承载边缘计算业务的核心。根据业务侧重和硬件特点不同，边缘节点包括负责处理和转换网络协议的边缘网关，负责闭环控制业务的边缘控制器，负责大规模数据处理的边缘云，负责低功耗信息采集与简单处理的边缘传感器等；

b.边缘管理器：呈现形式是软件，负责对边缘节点的各项功能进行统一管理和调度，并将业务相关数据传输到云端进行更加深入的分析，而后边缘侧再根据云端分析结果进行优化算法和指导生产实践。

云计算基本概况

云计算（Cloud Computing）是一种通过网络统一组织和灵活调用各种ICT（information and communications technology）信息资源，实现大规模计算的信息处理方式。云计算利用分布式计算和虚拟资源管理等技术，通过网络将分散的ICT 资源（包括计算与存储、应用运行平台、软件等）集中起来形成共享的资源池，并以动态按需和可度量的方式向用户提供服务。用户可以使用各种形式的终端(如PC、平板电脑、智能手机甚至智能电视等)通过网络获取ICT 资源服务。云计算产业由云计算服务业、云计算制造业、基础设施服务业以及支持产业等组成。

在云计算技术架构中，主要分为两层，数据中心基础设施层与ICT资源层组成的云计算“基础设施”和由资源控制层功能构成的云计算“操作系统”。1）云计算“基础设施”是承载在数据中心之上的，以高速网络（目前主要是以太网）连接各种物理资源（服务器、存储设备、网络设备等）和虚拟资源（虚拟机、虚拟存储空间等）；2）云计算“操作系统”是对ICT资源池中的资源进行调度和分配的软件系统，其主要目标是对云计算“基础设施”中的资源（计算、存储和网络等）进行统一管理。

工业互联网基本概况

工业互联网围绕制造体系的四大层次与四大要素实现。工业互联网通过将新一代信息技术与制造业深度融合，实现人、机、物的全面互联，构建起全要素、全产业链、全价值链的全面连接的新型工业生产制造和服务体系，是第四次工业革命的重要基石。工业互联网覆盖了制造体系的设备层、边缘层、企业层和产业层，把连接由企业内扩展到企业外；并且，网络、平台、安全、标识四大要素贯穿四个层级，实现全要素、全产业链的互联互通。

工业互联网发展正从概念框架走向落地。国际上，发达国家均非常重视工业互联网建设，如美国在先进制造国家战略中，将工业互联网和工业互联网平台作为重点发展方向，德国工业4.0战略也将推进网络化制造作为核心。2018年6月7日，工信部印发《工业互联网发展行动计划（2018-2020年）》，明确了基础设施能力提升行动、标识解析体系构建行动、工业互联网平台建设行动等八大重点任务，目标是在2020年底初步建成工业互联网基础设施和产业体系。计划实施近两年来，我国工业互联网发展正从概念框架走向落地实践，在网络、平台、安全、标识解析等方面形成一系列突破，逐步建立起与我国经济发展相适应的工业互联网生态体系。工业互联网标识解析体系已实现从0到1的突破，以国家顶级节点为核心的工业互联网标识解析体系初步形成，截至2020年8月，已上线运营60个二级节点，覆盖21省26个重点行业，接入企业节点超3000个，标识注册量突破54亿。工业互联网平台蓬勃发展，多层次系统化平台体系初步形成，截至2020年8月，具有一定行业、区域影响力的平台超70个，平均工业设备连接数近60万台。

据信通院测算，2018年、2019年我国工业互联网产业经济规模（包括融合带动规模）分别为1.42万亿元、2.13万亿元，占GDP比重分别为1.5%、2.2%。预计2020年，我国工业互联网产业经济规模将达3.1万亿元，占GDP比重为2.9%，同时可带动约255万个新增就业岗位。

工业互联网在不同行业的应用水平存在差异，汽车、电子信息、家电等行业较为领先。信通院构建了工业互联网应用成熟度评估体系，并于2019年发布了《工业互联网应用成熟度白皮书2.0》。汽车及零部件制造行业的基础支撑能力较强，新技术应用相对成熟，电子信息行业工业互联网的建设起步较快，进一步升级的基础较好，家电行业由于大规模化生产的需求，生产和营销方面逐步智能化升级；生物医药、化工、装备制造等行业的互联互通能力不断提升，基本能实现数据采集，但在系统集成和数据分析方面需要提升；机械制造等其他传统行业的工业互联网建设成熟度不高，只有部分企业基础设施完善，互联互通水平不高，数据采集和分析尚处于探索阶段。

工业互联网在生产管控、产品服务和市场营销等环节已经显示出较大价值。但是，研发设计、供应链管理等业务流程的应用水平仍然不高，工业互联网在研发设计中的应用成为短板，仍需进一步提升。

我国工业互联网细分产业中，工业互联网平台与工业软件产业规模最大，增速领先。2017-2019年，工业互联网平台与工业软件产业规模从1490亿元增长到2486亿元，年均复合增长率29.2%；工业互联网网络产业规模从381亿元增长到651亿元，年均复合增长率30.7%；工业互联网安全产业规模从13.4亿元增长到27.2亿元，年均复合增长率42.3%；工业互联自动化产业规模从829亿元增长到1152亿元，年均复合增长率17.8%；工业数字化装备产业规模从658亿元增长到1045亿元，年均复合增长率26.0%。

全球工业互联网平台市场持续呈现高速增长。根据研究机构MarketsandMarkets统计数据显示，2017年全球工业互联网平台市场规模为25.7亿美元，2018年达到32.7亿美元，预计2023年将增长至138.2亿美元，预期年均复合增长率达33.4%。美国当前平台发展具有显著的集团优势，占据主导地位；欧洲平台领域进展迅速，成为美国之外主要的竞争力量；亚洲市场增速最快且未来有望成为最大市场。美国头部企业有GE、微软、亚马逊、PTC、罗克韦尔、思科、艾默生、霍尼韦尔等；欧洲诸如西门子、ABB、博世、施耐德、SAP等欧洲工业巨头具有领先的制造业基础优势；日本的日立、东芝、三菱、NEC、发那科等也在积极布局。

工业PaaS层是工业互联网平台的核心，工业SaaS层是关键。边缘层、工业PaaS层、工业SaaS层是工业互联网平台三大层级。边缘层是基础，通过大范围、深层次的数据采集，以及异构数据的协议转换与边缘处理，为工业互联网平台提供数据基础；工业PaaS层相当于工业操作系统，基于通用PaaS叠加大数据处理、工业数据分析、工业微服务等能力，支持各类工业APP应用的开发与运营；工业SaaS层是工业互联网平台价值的体现，包括满足不同行业、不同场景的工业APP，形成平台生态。未来的平台竞争本质上是基于平台的生态之争，生态建设是关键。

当前工业互联网平台仍然处于发展初期，尚未出现绝对的领导者，产业仍处于摸索与寻找机会的阶段。当前有两个趋势正在逐渐显现：

一是横向看，国际巨头正在通过并购或合作形成具有全生命周期流程一体化服务能力的平台，形成综合性竞争优势。西门子和达索通过不断并购，已拥有全流程产品，并迁移至平台，包括设计仿真软件、生产管理软件、资产运维软件、经营管理软件等，达索还与ABB合作，以进一步提升自动化领域解决方案服务能力。PTC则通过与多家企业的深度合作来弥补自身在生产和运营方面的短板，与罗克韦尔通过10亿美元的股权投资形成战略合作，提升生产管控和资产运维能力；与ANSYS合作，提升了设计仿真能力。

二是纵向看，以垂直行业的企业为主体，与ICT公司优势互补，工业互联网有望产生细分领域的龙头企业。垂直行业的制造企业对本行业的生产流程熟悉，拥有成熟的经验模式，ICT企业为其提供大数据、云计算、物联网能力支撑。

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