工业互联网APP产业发展现状及趋势
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一、工业互联网APP的概念
随着人工智能、大数据、5G等新技术的发展，制造业开始加速向数字化、网络化、智能化方向拓展，软件定义、数据驱动、平台支撑、服务增值、智能主导等特征日趋明显。工业互联网平台让工业软件以全新架构为工业提供服务。工业互联网APP在新的工业革命中的地位日渐重要，原本在工业特定领域、特定需求、各个环节安身或隐身的工业技术、经验与知识，在数字化、网络化、智能化的放大与赋能下，以工业软件形式现身，工业互联网APP是工业技术软件化的重要产物。
工业互联网APP在工业互联网平台中的位置如图1所示。工业互联网平台有四层架构：边缘层由传统自动化厂商和边缘层设备商占据；IaaS层由几大云计算厂商把持；工业PaaS层主要为工业互联网APP提供开发、运行等支撑环境， SaaS层是工业互联网APP所在的位置。
图1 工业互联网平台架构图
二、 我国工业互联网APP产业现状及问题
（一） 产业发展现状
工业互联网APP仍处于探索与起步阶段，尚未形成成熟的模式和统一的体系。我国工业互联网APP市场态势开局良好。工业领域门类齐全，基础雄厚，规模庞大，在制造业数字化、信息化和智能化过程中积累了大量的数据资源、知识资源；同时我国软件相关产业综合实力持续增强，在云计算、大数据、人工智能等前沿领域发展势头强劲， 消费领域APP成功的技术模式、商业模式对工业互联网APP的发展具有重要的借鉴意义。
（1）我国市场规模现状
2017年我国工业软件市场规模超过1400亿元，同比增长11.94%，2018年我国工业软件产品收入增长为14.2%。工业企业转型升级、加快两化融合成为大势所趋，工业软件以及信息化服务的需求仍将继续增加，预计2021年工业软件市场规模将达到2222亿元。
（2）国内企业布局现状
国内企业从工业互联网平台到工业互联网APP生态均有布局。
先进制造企业如航天云网推出了INDICS平台，接入企业设备930034台，基于该平台推出了14类行业超过40个的云端工业APP；海尔推出COSMOPlat平台,基于该平台推出了34个工业APP对外提供服务；富士康依托自身数字化转型经验优势推出Beacon平台, 通过整合制造、连网技术、数据分析、云端存储及工业互联网APP，为客户提供新型态的电子设备产品和科技服务解决方案；石化盈科推出了ProMACE，提供了可扩展的工业APP开发环境和统一的应用商店，支持第三方应用接入。
装备和自动化企业三一重工推出根云平台，为制造业用户提供以工业微服务为基础的定制化、高可靠、可扩展工业APP或解决方案；徐工凭借工业设备与经验积累推出了汉云工业互联网平台Xrea，提供工业互联网大数据应用以及相关行业工业互联网APP、微服务、智能硬件。
信息技术企业华为推出FusionPlant工业互联网平台，聚焦“联接+云”，提供智能化的边缘层、泛在网络、可信IaaS、工业PaaS，及汇聚生态伙伴的工业APP生态系统；浪潮推出M81工业互联网平台， 基于该平台推出了工业互联网平台开放了API，提供SDK，支持工业互联网APP创新生态圈建设；用友推出了“精智”工业互联网平台，基于该平台提供了数十个行业、领域的工业互联网APP，提供了第三方开发者社区和工业互联网APP交易市场，建成了工业互联网APP生态圈；索为基于平台进行工业机理模型与微服务开发调用、工业大数据存储分析与工业互联网APP开发部署；东方国信推出Cloudiip工业互联网平台，提供强大的数据接入能力，功能齐全的工业PaaS平台，丰富的UI框架、开发框架等开发工具。
互联网企业阿里巴巴重在打造云端一体化服务能力，推出supET平台，作为工业互联网APP运营平台，提供一站式工业互联网APP托管、集成、运维服务。
（二）存在的问题
（1）生产的安全性
各工业互联网平台缺乏安全性设计规范和异常处理保障。工业互联网 APP 用于工业生产环境，执行错误的后果不仅仅是数据错误而是有可能导致不可估量的灾难。国内外因为软件的功能安全而造成重大财产损失、人员伤亡的实例屡见不鲜。以 2018年印尼狮航和2019 年埃塞俄比亚航空公司波音737MAX 8坠机事故为代表的安全事故背后的原因都是工业互联网APP异常造成的安全相关系统的功能异常。
（2）开发的通用性
当前工业微服务架构和传统开发模式共存，工业互联网APP的开发并没有统一的平台、框架和标准，现有的工业互联网APP都是基于各家工业互联网平台的服务和接口，并缺乏通用性。因此工业互联网APP的可移植性比较差，代码的可复用性低。
（3）工业APP的分发和质量评测
缺少统一的工业互联网APP分发渠道，工业互联网APP的发布仅限于封闭环境中的内部使用，限制了工业互联网APP在更大范围内的使用；同时由于缺少对工业互联网APP的质量评价标准，因此工业互联网 APP的质量缺乏评测的依据。不同行业有不同的标准，对工业互联网 APP的评价又依赖于底层的工业微服务的能力。因此需要对工业互联网 APP进行行业划分，不同行业制定不同的评价标准。
三、行业机会及趋势
传统架构的工业软件与基于新型架构、基于微服务的工业互联网 APP将长期并存。根据目前工业互联网 APP发展基础、发展主体和发展模式来看，工业互联网 APP发展将呈现以下四点趋势。
一是线下定制开发的模式向“平台+软件”的线上模式转变。随着工业互联网平台、软件开发平台以及智能制造云服务平台正在不断推广，软件产品开发模式也将由线下定制向“平台+软件”的线上模式转变。
二是海量的第三方开发者将成为工业互联网 APP发展的主要推动力。软件开发平台、工业互联网平台微服务框架推广应用，大大降低了工业互联网 APP开发的难度和门槛，大量的开发者都可以参与到工业互联网 APP的开发中，软件开发者将不再局限于平台的运营者和平台客户，有限、封闭的软件开发方式将向海量的、开放的第三方开发方式过渡。
三是软件化能力强的制造业企业将成为工业互联网 APP培育的一大主体。制造业企业的信息化意识越来越强，智能制造的理念不断深入，制造业企业开始用深厚的制造知识沉淀，逐渐培育信息化团队、规划软件研发能力，有计划地自主开发工业互联网 APP，将自身的制造经验、技术和知识采用软件的形式作用于工业过程，从而将成为工业互联网 APP培育中的骨干和先锋。
四是随着工业大数据的积累以及对工业大数据的挖掘，未来的工业互联网 APP必然会跟大数据紧密结合，自适应地进行自优化，提高工业生产的效率。随着人工智能的发展，针对不同工业生产的工业行为会更好地被机器理解并且学习，封装成工业微内核服务，使工业互联网 APP具备一定的人工智能，实现真正的智能化生产。
四、行业发展建议
建议相关政府部门集全行业力量搭建工业互联网App生态环境，从工业互联网 APP的开发、测试、分发、交易等环节推动完善基础服务支撑体系。建立体系完整、分类明确、指导性强、滚动修订的工业互联网 APP开发、测试、分发的标准，围绕数据互通、应用移植、安全性、可靠性等测试需求，建设工业互联网 APP测试和开发标准，支持工业互联网 APP开发者进行自测试、自评估，加速工业互联网 APP的应用推广。
面向培育开发者“双创”生态，加强开源社区建设。注重开源社区培育，支持龙头企业面向行业共性关键技术和工业互联网平台发展需求，建设开放开源技术、代码开发包和开发工具的开源社区，尽快补齐短板。建立开放的工业互联网 APP服务、交易平台，让开发者能够从工业互联网 APP生态中获利，从而推动开发者更有动力开发和维护工业互联网 APP。
作者简介
段虎才，现就职于中国信息通信研究院泰尔终端实验室互联网与软件部。
联系方式：duanhucai@caict.ac.cn
·对话李杰教授 | 在数字化转型的过程中，工业人工智能的应用将如何发展？
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