一、背景

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是機器、物品、控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、人之間互聯(lián)的網(wǎng)絡，為智能制造提供信息感知、傳輸、分析、反饋、控制支撐。美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)由GE聯(lián)合AT&T、思科、IBM和英特爾于2014年3月發(fā)起，由對象管理組織(OMG)管理。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新、互聯(lián)互通、系統(tǒng)安全和產(chǎn)業(yè)提升均離不開標準化的引領(lǐng)。2015年6月，IIC發(fā)布工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)IIRA (Industrial Internet ReferenceArchiteture)。在工業(yè)領(lǐng)域建立新物聯(lián)網(wǎng)能力的過程中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)(IIRA)是重要的第一步，將幫助開發(fā)者更快反應。借助IIRA可以創(chuàng)造新方法來組織工業(yè)應用，從設(shè)計主導向?qū)嵱弥鲗мD(zhuǎn)變。IIRA為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的各要素及相互關(guān)系提供了通用語言，在通用語言的幫助下，開發(fā)者可為系統(tǒng)選取所需要素，從而更快地交付系統(tǒng)實現(xiàn)。

二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)(IIRA)

IIC發(fā)布的參考架構(gòu)(IIRA)包括商業(yè)視角、使用視角、功能視角和實現(xiàn)視角四個層級(采納自ISO/IEC/IEEE 42010：2011)，并論述了系統(tǒng)安全、信息安全、彈性、互操作性、連接性、數(shù)據(jù)管理、高級數(shù)據(jù)分析、智能控制、動態(tài)組合九大系統(tǒng)特性。

(一)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)四層視角

1、商業(yè)視角。從商業(yè)視角來看，在企業(yè)中建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)之后，利益相關(guān)者的企業(yè)愿景、價值觀和企業(yè)目標被更多聚焦。它進一步明確了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)如何通過映射基本的系統(tǒng)功能去達到既定目標。這些問題都是以企業(yè)為主體，特定的企業(yè)決策者、產(chǎn)品經(jīng)理和系統(tǒng)工程師會對此產(chǎn)生興趣，如果將商業(yè)實現(xiàn)與復雜系統(tǒng)流程對接。

2、使用視角。使用視角指出系統(tǒng)預期使用的一些問題，它通常表示為涉及在最終實現(xiàn)其基本系統(tǒng)功能的人或邏輯用戶活動序列。這些問題通常牽涉到系統(tǒng)工程師、產(chǎn)品經(jīng)理和其他利益相關(guān)者，包括參與到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)范制定和代表最終使用用戶的人。

3、功能視角。功能視角聚焦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)里的功能元件，包括他們的相互關(guān)系、結(jié)構(gòu)、相互之間接口與交互，以及與環(huán)境外部的相互作用，來支撐整個系統(tǒng)的使用活動。該視角確定了商業(yè)、運營、信息、應用和控制五大功能領(lǐng)域，對系統(tǒng)組件建筑師、開發(fā)商和集成商有強大的吸引力。

4、實現(xiàn)視角。實現(xiàn)視角主要關(guān)注功能部件之間通信方案與生命周期所需要的技術(shù)問題。這些功能部件通過活動來實現(xiàn)協(xié)調(diào)并支持系統(tǒng)能力。此視角所關(guān)注的問題與系統(tǒng)組件工程師、開發(fā)商、集成商和系統(tǒng)運營商有密切聯(lián)系。

(二)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)特性

1、系統(tǒng)安全。系統(tǒng)安全是系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的主要核心問題，單個組件的安全不能保證整個系統(tǒng)的安全，缺乏系統(tǒng)行為預測前提下很難預警系統(tǒng)安全問題。

2、信息安全。為了解決工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的安全、信任與隱私問題，必須保障系統(tǒng)端到端信息安全。

3、彈性。彈性系統(tǒng)需要有容錯、自我配置、自我修復、自我組織與計算的自主計算概念。

4、互操作性。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由不同廠商和組織的不同組件裝配而成，這些組件需確?；诩嫒萃ㄐ艆f(xié)議的相互通信功能，基于共同概念模型互相交換與解釋信息，基于交互方期望在重組方式下相互作用。

5、連接性。無處不在的連接是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運行的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)之一，針對系統(tǒng)內(nèi)的分布式工業(yè)傳感器、控制器、設(shè)備、網(wǎng)關(guān)和其他子系統(tǒng)，有必要定義新的連接性功能層模型。

6、數(shù)據(jù)管理。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理包含涉及從使用角度考慮的任務角色和從功能角度看的功能功能組件的具體協(xié)調(diào)活動，如數(shù)據(jù)分析、發(fā)布與訂閱、查詢、存儲與檢索、集成、描述和呈現(xiàn)、數(shù)據(jù)框架和權(quán)限管理。

7、高級數(shù)據(jù)分析。分析與先進的數(shù)據(jù)處理過程將來自傳感器的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換與分析，從而提取能提供特定功能的有效信息，給運營商有見地的建議，支持實時業(yè)務與運營決策。

8、智能控制。智能控制提出相關(guān)的概念模型，并就如何建立智能彈性控制提出關(guān)鍵的概念。

9、動態(tài)組合。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要對各種來源的分散組件進行安全、穩(wěn)定和可擴展組合。這些組合通?；诓煌瑓f(xié)議，提供可靠地端到端服務。

總體來說，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)(IIRA)將現(xiàn)存的和新興的標準統(tǒng)一在相同的結(jié)構(gòu)中，與此同時，IIC正建立垂直領(lǐng)域應用案例分類表，在參考架構(gòu)下體系化推進應用。