原创《电信运营商的工业互联网战略选择与策略》
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摘 要：随着NB-IoT 、5G等技术演进和产业链的不断成熟,工业互联网迎来了大发展机遇.本文从工业互联网的发展趋势入手,分析了电信运营商的切入机遇和国内外电信运营商的探索实践,提出了电信运营商发展工业互联网的战略选择和策略建议.
关键词：工业互联网；电信运营商；战略
1 工业互联网的发展趋势
工业互联网是互联网和新一代信息技术与工业系统全方位深度融合所形成的产业和应用生态,是工业智能化发展的关键综合信息基础设施.当前工业互联网在全球和我国均处于加速布局阶段.
从市场空间视角看,我国工业网络节点与工业互联网市场规模均快速增加.根据HIS 的预测,到2017 年我国工业网络节点累计总量超过2 亿点,并且每年增速超过25%,预计到2020 年总节点数将接近4 亿.而根据GE的预测,全球工业互联网产业规模年均增速超过50%.对中国工业网络节点增长情况的预测如图1所示.
从产业生态视角看,工业互联网呈现产业主体多方发力,产业生态加速繁荣的状态.端、管、台、云4 个层次的趋势主要如下：
（1）工业互联网终端呈现全面智能化的趋势
芯片和传感器是工业互联网的核心元件也是终端系统的重要组成部分.目前,工业互联网终端依托人工智能芯片和高端传感器开始呈现智能化趋势.我国正在加速国产传感器的芯片设计和制造投入,未来3~5年将迎来产品升级和规模化大发展时期.
（2）工业互联网网络呈现泛在、融合化趋势目前,我国工业互联网络的性能还满足不了将来工业智能化发展的需要,未来一个阶段工厂内的网络改造和工厂外的网络建设将成为重点.工厂外主要基于SDN/NFV进行变革,以实现灵活部署,以及面向5G进行升级演进,以实现低时延、高可靠、广覆盖.工厂内主要是扁平化、IP 化,无线化+柔性.同时,工厂内的专网与工厂外互联网络将呈现融合化趋势.
（3）工业互联网平台从专业到通用,竞争白热化全球制造业龙头企业、ICT 领先企业、互联网主导企业基于各自优势,从不同层面与角度搭建了工业互联网平台.目前,全球工业互联网平台超过150 个,总体处于商业化前期,跨行业、跨平台的综合性、通用性平台尚未形成.在IaaS 层主要是寡头垄断,PaaS 层以专业性为基础拓展通用性.
（4）工业互联网应用趋于整合化、APP化发展工业互联网应用正在由碎片化、独立化向整合化发展.跨越需求管理、现场控制、管理运营等链条进行整合.同时,软件化趋势也十分明显,工业类APP正在快速发展.
工业互联网的价值链及供应商情况如表1 所示.
2 电信运营商切入工业互联网的机遇分析
工业互联网强调ICT 技术给工业生产带来的组织形式创新、商业模式变革、价值生产创造.电信运营商基于自身资源和能力优势,可以从“端—管—台—云”4个方面进行切入（见图2）.
在终端侧,物联网的芯片模组是实现泛在、智能终端的基础.当前中国移动的物联网公司、终端公司在基于2G、LTE的工业级通信模组和eSIM芯片方面已经开展了布局和研发,并有相对成熟的产品.
在管道侧,建设包括企业专线、基于NB-IoT、4G以及5G演进网络的物联专网满足不同场景下的连接需求,并可以向工厂内的网络渗透,支持企业工厂内的工业以太网建设,通过5G切片服务内部连接.总体可以提供多层级,立体化的网络连接解决方案,形成网络即服务模式（NaaS）（见表2）.
在平台侧,可以基于通用的OneNET 物联网平台向垂直工业领域云平台拓展,同时基于云计算平台为企业提供链接管理、数据分析、物联网应用、协作和安全服务.
在应用侧,重点是聚焦属地的工业企业以及价值链上下游的中小型企业提供端到端的整体解决方案.
3 国内外电信运营商工业互联网布局经验
美国AT&T：强化同包括GE、IBM、Cisco 等工业企业和工业连接和控制软件企业的合作,探索基于AT&T 网络的连接解决方案.AT&T 为GE 软件平台Predix ?开发M2M 解决方案,让GE 机器可连接到AT&T 网络和云端,创建出首个“工业互联网”高安全性无线通信系统,通过该系统,GE的员工可以在世界几乎任何地方远程跟踪、监控、记录和操作GE机器,实现对工业机器的主动维护和远程控制.同时,AT&T也在打造自身的M2X工业互联网平台,提供运营商级的云存储,支持企业更轻松地通过联网设备采集、分析和共享.
英国Vodafone：在NB-IoT 网络部署方面最为积极,联合华为成立NB-IoT 网络开放实验室,目前其在物联网连接规模上早已超过1亿.在工业互联网平台方面,沃达丰和全球著名的IT 解决方案公司EMC 共同推出了Infinite 物联网试验创新平台,该平台将被广泛应用于制造、机械等大型应用.在终端及解决方案方面,沃达丰很早就推出工业级的集成终端,如USBConnect 一款面向中小企业的便捷的加密设备,可以应用在数字标牌、工业自动化等应用中.
中国电信：在连接服务方面,借助工业PON 光网技术来帮助生产企业进行智能化改造,重新设计了从ODN到ONU设备的安全认证体系,使得工业现场的设备能够通过安全无源光网络实现连接,从而实现厂区设备的连接.在平台合作方面也选择了GE的工业互联网大数据软件平台（Predix）合作,将国内企业的数据存储在电信数据中心内,并与电信的其他增值服务对接,形成工业互联网整体解决方案.
4 电信运营商的工业互联网战略选择及策略
运营商由于缺乏工业基因,且工业生产及系统控制领域门槛较高,因此要清晰认识自身在工业互联网领域的角色和定位,要立足于连接,做好使能,聚焦优势领域进行创新探索,才能有的放矢,精准布局.
（1）要明确自身发展定位
通过对电信运营商的资源与能力优势的研判,结合产业未来的价值流向,运营商企业在工业互联网领域主要有3 层定位,分别是“连接提供者”、“平台使能者”、“应用创新者”.其中,连接提供者主要是面向工业场景,提供基于2G/3G/4G、NB-IoT 的蜂窝物联专网服务,拓展面向中小企业的专线服务；提供基于SDN的工厂内网络解决方案,探索5G切片网络在工厂内的连接部署.平台使能者主要是基于现有物联网连接管理平台、整合内部IT、CT的诸多能力,打造兼容、敏捷、安全的管理平台和开放使能平台.同时,协同垂直产业合作伙伴,打造垂直领域工业云平台,推动平台能力从通用向专业化发展.应用创新者主要是聚焦重点行业,与工业龙头企业携手合作,围绕客户的“产—供—销—管”需求,整合上下游产业链,创新开发整体解决方案,全面切入工业互联网的价值环节,形成一批创新应用示范项目.
（2）要加快“端—管—台—云”布局
在终端方面,重点是打造工业级的终端芯片和模组.目前,运营商在物联网的芯片和模组领域都在加快布局.面向工业互联网当前的重点是推进包括基于NB-IoT、eMTC等技术的通信模组研发,并加快推动芯片模组成本下降.在终端产品领域,主要是通过合作方式,与工业企业进行合作研发,进入前装市场.
在管道方面,主要是满足工厂内外的两个网络需求.外部需求主要以5G网络建设为契机,面向重点的工业城市、新型工业化示范基地和工业园区,进行固定宽带网络和无线网络的升级和建设,推动高带宽虚拟专网、4G/5G、NGB-W的工业应用,满足大规模工业设备的接入,工业企业和工业互联网企业的联网需求.为工业企业开展协同设计、协同制造、远程产品服务等提供互联互通的网络基础.同时,提供分层分级、化的服务和质量保障.内部需求主要通过与工业企业合作,支持工业企业的工业以太网、工业光纤、NB-IoT等新兴网络技术装备.面向5G可以开展早期的不同场景下网络切片服务的研发,统筹接入资源、传输资源和云资源,探索基础设施资源管理和网络切片管理的模型和方案.
在平台方面,重点是需要推动当前通用化物联网平台向专业化拓展.目前,工业类企业、电信运营商和云基础设施企业均在加速布局工业互联网平台,以期掌握关键控制点.基于数据安全的考虑,国外的平台企业进入国内有一定的制约,因此运营商需要加快自身通用性物联网平台能力的建设,推动通信使能平台向工业领域延伸.
在垂直领域方面,需要顺应工业IP 化趋势,以物联网应用为切入点,聚焦重点的高价值领域和大规模场景,包括汽车、装备、电力、白色家电以及具有典型示范效应的商用飞机等领域.协同制造业企业、平台提供商,开发端到端解决方案,同时可以面向中小型工业企业和企业园区提供一揽子综合性信息集成服务.
（3）要推进生态系统建设
工业互联网技术复杂度高、涉及产业链环节多,不是单一企业能够解决的,强强联合、抱团发展已经成为产业链的共识.首先是要推动工业互联网创新平台的建设发展.我国政府计划未来建成若干国家级工业互联网创新平台,运营商需要积极参与相关平台的联合建设,通过打造工业互联网实验室、双创基地、孵化项目等系统推进发展.其次是加强与龙头工业企业的合作,包括与机械、汽车、家电/电气等垂直行业中的领军企业合作,探索在企业内部连接解决方案、云化生产及管理平台、大数据支撑工业生产服务化延伸等的研发试验.还要加快工业互联网的人才引入和组织创新,重点是工业控制与通信类的复合型人才培养,迅速打造一支市场侧、网络侧、产品侧、运营维护侧一体化的工业互联网的专业团队.
（收稿日期：2017-12-15）
互联网论文参考资料：
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