2.2　国内产业状况

近些年来，我国的工业物联网产业得到了飞速的发展，从应用形式、产业规模等各个方面都表现出了蓬勃的发展势头。

2.2.1　应用现状

目前我国工业物联网在智能制造中应用的产业主要包括工业物联网终端产业和工业物联网云平台产业。

1. 工业物联网终端产业现状

我国的工业物联网终端产业主要面向传感器和工业控制终端提供硬件和相关软件服务。

（1）传感器

随着工业4.0及智能制造等类似概念的推出，全球的传感器市场空间再次被拓宽。据预测，2016—2021年，传感器的复合年增长率将达到11%，到2021年市场规模将达到1906亿美元。

一直以来，全球传感器市场主要由美国、日本、德国的相关企业占主导，如MEAS传感器公司、霍尼韦尔公司、凯勒公司、艾默生电气公司、通用公司等。近年来，亚太地区的传感器市场也呈现出快速增长的趋势。随着我国传感器产业不断加大投入，使我国传感器及仪器仪表的占有率大幅提高，尤其是高端传感器品种的市场占有率。目前国内的传感器及仪器仪表企业以沈阳仪表科学研究院、深圳清华大学研究院、河南汉威电子等为代表取得了一定的业绩。

（2）工业控制终端

工业控制是对工业过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策为目的，主要是以PLC、DCS等产品形式体现。

目前，我国的PLC市场仍以国外产品为主，国内PLC生产厂家在产品数量和生产规模上还有待提高。近年来国产DCS的市场占有份额也在飞速提升，我国研制生产的DCS系统，不仅品种数量大幅度增加，而且产品技术水平已经达到或接近国际先进水平。

2. 工业物联网云平台产业现状

目前工业物联网云平台成为工业物联网产业发展制高点，同时也是工业物联网应用的重要支撑载体。建立工业物联网云平台的目的是将工业软件演化为一种服务（SaaS），并为客户提供可以对软件功能进行配置或二次开发的平台（PaaS），将数据信息系统存储到云端，从而使工业企业应用信息系统更加便捷，更有利于管理。随着现在工业物联网不断火热，在中国工业物联网云平台产业链的参与者主要包括数据采集层、IaaS层、PaaS层及SaaS层等。而处在不同产业链环节的企业则借助工业物联网云平台，专注于自身优势业务发展，蓄势待发。在传统工业制造领域，国内制造企业正在积极推进相关平台的部署，如三一重工的根云、海尔的COSMOPlat、徐工工业云、航天科工的INDICS等。在IT领域，国内的百度、阿里巴巴、京东和腾讯也都推出面向工业物联网的平台。

随着工业物联网的发展，工业云平台逐渐展现出一定的发展特点。《2018年中国工业物联网云平台产业》白皮书中指出工业云平台发展的4个特征。

① 计算资源虚拟化的日渐成熟奠定了工业云平台的发展基础。云计算企业针对物联网的特点将其简化为计算资源、存储空间、通信宽带三点。云计算不仅降低了物联网云平台的运营成本，还为云平台的业务增长提供了保障。

② 物联网数据的规模、多样性加快了工业物联网云平台的发展。物联网不同于传统互联网之处在于其需要将具备不同功能的终端接入到统一的平台。而不同终端所产生的数据类型也有差异，底层通信标准也存在不统一的情况。所以物联网云平台需要将不同类型的数据进行统一，以便于后续的数据分析处理。

③ 丰富的工业应用场景，助力工业物联网云平台持续涌动。工业物联网云平台在工业制造领域的应用十分丰富，包括设备制造、石化、金属冶炼及加工、食品饮料、服务等。但其主要应用集中在制造业供应链管理、生产过程工艺优化、产品设备监控管理、环保监测及能源管理等方面。

④ 传统IT架构无法满足工业物联网的需求，需要加紧云平台建设。在未来，工业物联网的设备将不再仅限于智能手机、计算机等，它会覆盖到智能制造设备、交通物流、公共安全、智能消防、工业检测等各个领域。因此，传统的IT架构已经无法满足需求，需要加紧物联网云平台的建设。

2.2.2　应用场景

目前工业物联网主要有如下应用。

1. 工业物联网在智能制造行业中的应用

工业物联网中的第一大应用领域是制造业。它也是物联网市场（包括软件、硬件、连接和服务）的最大行业。在2016年，IDC（Internet Data Center）的数据显示，制造业的投资单独占1025亿美元，而面向制造业的物联网（IoT）总投资额达1780亿美元，可见制造业是迄今为止物联网的最大应用行业，工业物联网和制造业领域的业务量超过所有其他行业的消费者在物联网（IoT）应用的投资总和。

工业物联网可以应用于企业原材料采购、库存、销售等领域，通过完善和优化供应链管理体系，借助射频识别等工业物联网技术实现对装备产品的数字化物流管理，推动上下游协作厂商共同应用先进物流管理技术，提高整个供应链的协调性，提高效率，降低成本，实现现代物流与装备制造的联动发展。工业物联网通过传感器和网络实现了对生产过程实行智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策和智能维护；监测生产过程、实时采集参数、监控生产设备、监测材料消耗。例如，在石油勘探、开采、运输等环节，利用工业物联网建立油井生产智能远程测控系统，实现对石化生产设备的智能测控和管理，从而优化生产流程，提高产品质量，促进化工企业的安全生产和科学管理。

工业物联网通过将各种传感技术与制造技术进行融合，实现对产品设备操作使用的记录；通过传感器和网络对设备进行在线监测和实时监控，实现对设备故障的诊断和远程维护。例如，数控机床的远程监控管理，通过将物联网技术和控制技术及人工智能技术的融合，实现在线、安全、可靠、准确、及时及可追溯的机床运行状态监控和故障预测，通过数据的智能分析形成合理的维护方案。

工业物联网技术在钢铁、有色金属、电力、化工、纺织、造纸等“高能耗、高污染”行业得到应用，支持其智能排污监控系统的建立与完善，实现智能排污自动监控装置、水质数据监控装置、水质参数检测仪等设备的集成应用，对重点排污监控企业实行实时监测自动报警、远程关闭排污口，防止突发性环境污染事故发生，有效地促进了这些行业的节能减排。

工业物联网已成为煤炭、钢铁、有色金属等行业保障安全生产的重要技术手段。把传感器、无线射频识别、移动通信等技术嵌入和装配到矿山设备、油气管道、矿工设备中，可以感知危险环境中工作人员、设备机器、周边环境等方面的安全状态信息，将现有的网络监管平台提升为系统、开放、多元的综合网络监管平台，可以监测温度、湿度、瓦斯浓度等，对采掘、提升、运输、通风、排水、供电等关键生产设备进行状态监测和故障诊断，建设和完善安全监测网络系统，实现实时感知、准确辨识、快捷响应及有效控制，提升安全生产过程监控和应急响应水平。

将工业物联网引入生产线以后，人类、工件和生产设备将彼此通信，生产线将实现全面网络化并自主控制生产过程，不仅显著缩短研发周期、提高生产效率、提升产品质量、减少资源使用，使经济效益最大化，更核心的是从大规模批量生产转向对个性化需求的满足。

2. 工业物联网在物流和交通运输业中的应用

交通运输（Transportation）是物联网的重要应用领域，运输和物流（Transportation and Logistics，T&L）公司正在寻求通过物联网提供的先进的通信和监控系统来提升它们在整个价值链中的地位。交通运输的主要环节是货运监控，而物品的总体物联网运输的支出费用总额达559亿美元，在2020年之前这一部分投资仍然是市场的主要推动力。业界的技术专家为连接物流系统定义了4个支柱：IT安全、通信系统、供应链监控系统和车辆/运输跟踪。重要的还有工业云，工业物联网是连接物流领域的驱动力，其中货运监控是领先的应用场景。

3. 工业物联网在能源和公用电力事业中的应用

石油、天然气、智能电网及能源和公用事业市场的大量其他演变和使用案例也是工业物联网市场的主要组成部分。根据IDC早些时候提到的数据，公用事业应用就是物联网支出方面的第三大产业，公用事业单独一项在2016年的支出达到了690亿美元。此外，还有一个明显的投资领域，即电力和天然气应用的智能电网，在2016年这一领域的投资总额达578亿美元。工业物联网在整个数字化转型过程中扮演着重要角色，很多领域的数字化转型包括实现大多数部件的数字化供应链和大型生态系统的价值链，其中显然也涉及零售/面向消费者应用方面。然而，从工业物联网的角度来看，智能电网是电力供应和网络传输/分配的关键。其他部分应用还包括工厂的有效性，以及作为智能电网和物联网支持的运营和服务所导致的维护和数据驱动的机会。

4. 工业物联网在其他行业中的应用

在物联网的其他应用领域中，预测性维护、远程监测、远程服务、远程控制及操作优化等是主要的应用形式，因此工业物联网可以应用到医疗保健、航空航天等许多其他工业行业，如机器人、煤矿、石油和天然气、采矿、冶金等。如上所述，根据行业机构的预测，工业物联网更广泛的应用场景也包括农业、智慧城市等领域。

2.2.3　市场动态

1. 政策、应用双擎推动，产业规模快速增长

工业物联网是物联网在工业领域的细分，被定义为能够通过网络互相交流的智能工业产品、流程、服务的集合。工业物联网能够进一步提升工业的信息化、自动化、智能化。工业监控是工业物联网的重要应用，通过传感器和无线通信网络对设备进行在线监测和实时监控，能有效地进行机器运行监测、故障预测和诊断，快速、精确地定位故障原因，提高维护效率，降低维护成本。在无线通信技术发展的驱动下，越来越多的工业设备为了实现管理效率的提升，催生了设备连接无线通信网络的需求。凭借丰富的行业经验和深厚的技术积累，以及在该市场的成功案例，有能力抓住该领域不断涌现的商业机会，未来将继续重视其他工业物联网领域客户的开拓和挖掘。同时，“中国智造”已经成为未来电子制造企业的发展方向，而工业物联网正是实现“中国制造”的基础。我国是人口大国，工业和农业建设都很重要。在采取相应政策对农业发展给予大力支持的同时，我国对工业建设也非常重视。随着物联网技术应用于工业领域的步伐不断加快，我国工业物联网的产业体系日渐清晰，产业结构日益完善。

物联网在工业市场的应用，已经成为物联网最重要的应用领域之一。“智能制造”“互联网+”等战略规划，都对工业与物联网等新兴技术的结合提出了新的要求。在相关政策的指引下，工业和信息化部、国务院等部门和机构大力支持工业物联网产业的发展，从2015年开始，我国的工业物联网产业发展速度呈现了快速增长的势头，2015年产业规模接近1500亿元，而在2016年，则达到1896亿元，在整个物联网产业中占据了大约18%的市场份额，而且根据预测，在国家政策推动及市场应用需求带动下，到2020年，工业物联网在整体物联网产业中的占比将增长到25%，规模将突破4500亿元，如图2.9所示。

日前，德国工业集团西门子和中国阿里巴巴集团旗下的云计算公司阿里云在柏林签署备忘录，希望共同推进中国工业物联网发展。根据备忘录内容，西门子和阿里云将发挥各自技术和行业优势，打造高水平的物联网平台，以支持“工业4.0”、中国制造业转型升级等战略举措。在企业携手共进的过程中，技术优势将会被充分发挥出来，利用技术促进工业物联网行业向前发展是必要的。未来，在政府、企业、高校、业界人士的共同努力下，我国的工业物联网建设将加速推进，呈现出新的发展格局，工业物联网助力于“中国制造”的优势将会逐步得以彰显。

2. 工业物联网潜力巨大，市场份额位居第一

当下，具有环境感知能力的各类终端、移动通信等与物联网相关的技术正不断融入工业生产的各个环节，这使得整个工业生产过程更加高效。与此同时，这些技术可大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品的生产成本，使传统工业加速向智能化转变。

在各界人士的推动下，2018年中国（国际）物联网高峰论坛于7月6—8日在厦门国际会展中心举行。会议肯定了工业物联网广阔的发展前景，并且分析出随着工业物联网的发展，联入工业物联网的智能设备将日趋多元化，工业互联网将借助新兴技术实现新的突破。通过网络互联技术所产生的海量数据能够输送到全球的任何地方，给全球各个地区进行合作提供可能。

根据IDC 2017年物联网的投资支出预测，全球在2020年之前准备投资的物联网的三大行业（区域差异）都是工业互联网市场的一部分。

工业物联网是物联网在工业领域的应用，将在能源、交通运输（铁路和车站、机场、港口）、制造（采矿、石油和天然气、供应链、生产）等应用领域中发挥重要作用。以2016年为例，对物联网应用领域的调查分析表明，工业物联网应用占据物联网市场的19.8%，位居所有行业第一位。而到了2017年，工业物联网仍然是最重要的物联网应用形式，并且根据预测，到2020年，其市场份额仍然是物联网行业的第一名。

2.2.4　相关产业联盟

1. 智能制造系统解决方案供应商联盟

《智能制造发展规划（2016—2020年）》中明确提出要培养一批具有较强竞争力的系统解决方案供应商。为落实规划要求，加快培养系统解决方案供应商，在工业和信息化部指导下，中国电子技术标准化研究院、沈阳新松、和利时集团等50余家单位，共同发起成立了中国智能制造系统解决方案供应商联盟。联盟以需求为牵引、产业链为纽带，旨在培育壮大智能制造系统解决方案供应商，搭建智能制造系统集成技术研发、行业应用和市场推广的一体化公共服务平台，带动智能制造装备安全可控发展，推动制造业转型升级。

联盟会员级别包括理事长单位、理事单位和普通会员单位。截至2018年3月，联盟共有244家会员单位。联盟设指导委员会，工业和信息化部辛国斌副部长担任指导委员会主任。联盟设专家委员会，工业和信息化部原装备工业司司长张相木担任专家委员会主任。联盟秘书处设在中国电子技术标准化研究院。目前已经建立了东莞分盟、辽宁分盟、河南分盟、建材行业分盟、纺织行业分盟，江苏分盟和安徽分盟正在筹建，联盟会员服务的行业涵盖了电子信息、家电、纺织、汽车、航空航天、船舶、电力、冶金、烟草等重点领域。

图2.10所示为物联网行业应用市场份额统计（2016年统计数据）。

2. 边缘计算产业联盟（ECC）

边缘计算作为新兴产业应用前景广阔，产业同时横跨OT、IT、CT多个领域，且涉及网络连接、传感、芯片、数据聚合、行业应用多个产业链角色。为了全面促进产业深度协同，加速边缘计算在各行业的数字化创新和行业应用落地，华为技术有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、中国信息通信研究院、英特尔公司、ARM和软通动力信息技术（集团）有限公司作为创始成员，联合发起成立边缘计算产业联盟，致力于推动“政产学研用”各方产业资源合作，引领边缘计算产业的健康可持续发展。

联盟定位于搭建边缘计算产业合作平台，推动OT和ICT产业开放协作，孵化行业应用最佳实践，促进边缘计算产业健康可持续发展，引领边缘计算产业蓬勃发展，深化行业数字化转型。

3. 工业互联网产业联盟（AII）

为加快我国工业互联网发展，推进工业互联网“产学研用”协同发展，在工业和信息化部的指导下，2016年2月1日由工业、信息通信业、互联网等领域百余家单位共同发起成立工业互联网产业联盟。截至2018年6月，在联盟成员的共同努力下，会员数量突破600家，设立了“9+10”组织架构，分别从产业需求、技术标准、应用推广、安全保障、国际合作等务实开展工作，发布了多项研究成果，推动工业互联网产业应用实践取得实质性进展。