5G杀手锏应用深度解读，工业互联网全景解构

mrjiangkai 2019-07-14

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工业互联网，生产资料与生产关系的革命性变化

1.1 工业互联网，数据、互联等新生产资料与生产关系的革命性变化。

石油、煤炭等矿藏实际是数十亿年太阳能量的积累与转化，并在自然界循环，工业数据也类似。

工业互联网下，来自工艺环节的数据在网络空间汇集、处理、沉淀，最终又在工艺环节体现价值。与蒸汽时代、电力时代的技术革命相仿，数据将成为工业企业的重要生产资料，而通信技术则将成为重要的生产工具。

1.2 工业互联网的三大体系：网络、平台和安全

工业互联网，物联网、大数据、人工智能等新兴科技融合应用与工业领域的产物，是实现工业互通互融、数据资源有效利用以及企业上下游协同制造的基础设施。

工业互联网包括三大体系：网络、平台和安全。

网络是工业互联的基础；

平台是工业互联的核心；

安全是网络与平台的保障。

1.3、5G替代传统工业通信解决工业互联网痛点

5G通信标准满足工业通信实时性、稳定性需求，推动了工业技术的创新浪潮。

目前工业领域传统的设备通讯方式是现场总线与工业以太网。

现场总线存在通信能力差、距离短、抗干扰能力较差等问题，且传输存在延迟。工业以太网作为一种随机网络，其通信不确定的特点难以实施高速的稳定传输。

5G具有高速率、低延时、高容量的特性，满足工业数据传递实时性与稳定性的要求，是工业互联网重要的业务支撑。

工业互联网是智能制造的必经之路，工业互联网解决现代工业生产痛点：

成本需求：帮助工业企业持续降低成本。

传输需求：满足工业流程通信传输需求。

产业链：协同产业链各环节，优化生产制造新模式。

2、工业互联网架构体系与5G应用解构

工业互联网架构体系：场景、主体与优化闭环

两大场景：工厂内和工厂外。

三个主体：工业制造企业、工业服务企业、互联网服务企业

三个维度：网络、平台、安全

三个优化闭环：面向机器设备运行优化的闭环，面向生产运营优化的闭环，面向企业协同、用户交互、产品服务优化的闭环。

工厂外部：5G实现泛在广覆盖、灵活高可靠的传输

工厂外网络基于互联网，但过去已有的网络基础设施无法完全满足工业互联网业务发展需求。

具体而言：工业互联网所需的高可靠、低时延、广覆盖、大带宽、可定制等要求难以同时满足；对长尾的中小工业企业而言，信息服务（专线）成本高昂、难以承担。

5G网络实现工厂外，传输网层面的泛在、灵活定义、高质量带宽，接入网层面广覆盖、低时延、高可靠等要求，

传输网：泛在、高质量宽带接入为目标，对公众互联网/高性能专网进行升级改造和建设，具体技术包括SDN、NFV（5G网络核心趋势之一）等。

接入网：主要体现为新型无线网络（NB-IoT、5G）的升级与建设。例如：

①利用NB-IoT等低功耗广域网（LPWAN）技术，建设满足工业互联网海量设备接入高密度、低时延需求的蜂窝网；②通过5G技术实现工业互联网接入。

5G协助工业互联网工厂外网络实现产业链的泛在链接。

5G网络由于其特性可以用于构建工厂内外的人和机器的全方位信息接入系统，最终实现泛在接入。

工厂之间可以利用5G网络完成相互的数据共享，同一个生产商的不同生产工厂也可以实现在不同空间内的连接互通。

工业服务企业也可以在生产过程中及时切入产品设计环节，及时更改生产中出现的错误，对生产数据进行监控。

终端使用者则可以跨空间地查询生产信息和产品状态。

5G推动企业工业数据上云。

5G低延时、高可靠、高速率的特性为工厂提供全云化网络平台，大量工业级数据依靠5G网络收藏并形成庞大数据库，可在极短时间内将设备信息上报。

帮助企业通过网络安全低成本地按需使用资源，进行业务管理，降低信息化建设成本，提高资源配置效率。

3、工业互联网产业链全景解构及投资标的

工业互联网产业划分为边缘控制、网络连接、平台汇聚、数据应用四个层次。

3.1 边缘控制层的实体主要包含工厂内部实现智能制造的机床、传感器、工业机器人等各类现场设备。

一方面可借助传统的工业控制和连接设备，实现平台对底层数据的直接集成；

一方面可利用新型边缘计算设备实现结果向云端平台的间接集成。

3.2网络连接层：海量终端、数据引爆服务与设备需求

工厂的数字化要求与大量新联网设备需要工业互联网的承载。网络连接层通过公网或者专网以无线或者有线的通讯方式将信息、数据与指令在边缘计算层与平台及应用层之间传递。

工业互联网的网络连接可分为有线网络和无线网络。有线网络的关键技术包括双绞线以太网、工业无源光网络PON、时间敏感型网络、确定性网络等；无线网络则包括3G、4G、5G、NB-IoT等移动通信网络。

工厂内网络和工厂外网络是网络连接层的两大重要场景。

工厂内网络现有架构效率低下，未来将体现IT与OT融合、开源开放、部署灵活三大趋势。

工厂外网络“三线一连”包括“上网专线、互联专线、上云专线”三个专线以及出厂产品的“上网连接”。

工厂内网络现有架构效率低下，未来将体现IT与OT融合、开源开放、部署灵活三大趋势。

工厂内网络可划分为骨干网络与边缘网络。骨干网络与边缘网络通过PON互联，所有网络设备由网络控制器进行统一管理：边缘网络所采用的通信技术主要是现场总线、工业以太网、通用以太网、WLAN、蜂窝无线等，以实现智能设备之间的互联；骨干网络要求高带宽、高速率，以实现各边缘网络、工厂内云/数据中心的互联。

传统的工厂内网络的“两层三级”结构通信效率较低。“两层”是指“工厂IT网络”和“工厂OT网络”（OT指OperationTechnology，操作技术）两层技术异构的网络；“三级”是指根据目前工厂管理层级把网络划分为“现场级”、“车间级”、“工厂级/企业级”三个层次

工业互联网时代，工厂内网络的三大趋势将极大提升工业通信效率，同时5G将替代传统工业通信解决工业互联网痛点。

①IT与OT融合：传统“两层三级”架构严重影响信息互通效率，为了满足对现场级实时数据的采集需求，OT网络与IT网络呈现融合趋势，有线与无线的网络部署呈现协同趋势；

②开源开放：工厂内网络的技术、环节、数据都将打破传统工业网络众多制式间的壁垒，对外或对内开放；

③部署灵活：未来工业内网络能够实现灵活生产及可视化网络管理，生产与部署弹性化。

3.3 平台汇聚层：ICT巨头主导，产业链协同效应明显

平台汇聚层是指基于PaaS叠加大数据处理、工业数据分析等功能，构造满足工业实时、可靠、安全的云平台，构建可扩展的云操作系统。

一方面，底层各联网设备、业务流程产生的数据通过工厂内、工厂外网络汇聚至企业数据中心或工业云数据中心；

另一方面，为了打破信息孤岛，过去分散部署在各服务器的业务系统，如MES、PLM、ERP、SCM、CRM等也集中部署到工厂内数据中心或云平台。

数据是平台的核心资产与价值来源，数据分析、挖掘、利用的程度决定了平台的应用价值。

宝信软件：（平台层基础设施）受益于5G的工业互联网深度应用带来的数据/流量爆发，基础设施环节的IDC业务新增庞大潜在需求；传统优势的钢铁信息化与自动化提供工业领域跨行业的理解能力与技术能力。

东方国信：（平台层、应用层）工业互联网平台cloudiip跨十个行业应用，搭建数百个工业微服务、工业App，大数据能力核心优势成就平台层龙头。

用友网络：（平台层、应用层）核心工业Knowhow从平台层实现制造过程的全生命周期管理。用户积累、生态基础、产品力、云研发等体现工业互联网平台优势。

中新赛克：（安全层）作为5G后周期核心标的，将充分受益于各行业流量爆发；工控安全是工业互联网重要保障，通过流量分析实现工业安全事件的溯源取证，安全经验与客户导入，产品在相关部门及工业企业初步应用。

东土科技：（连接层到平台层）通过智慧工厂布局5G业务，从工业自动化通信起步，已拥有自主安全以太网交换芯片，同时拓展MES以及工业物联网和CPS工业互联网操作系统（Intewell）。

另外，工业互联网各层级可关注：

RFID相关上市公司包括厦门信达（电子标签、RFID读写设备、RFID天线以及RFID应用系统）、科陆电子（电力设备领域，RFID读写器、RFID手持机、RFID电子标签及相关RFID硬件）、远望谷（覆盖智能交通、零售、图书等行业）等。

无线模组相关上市公司包括移为通信（以定位模块为主）、移远通信（NBIoT模块领先）、广和通（FIBOCOMGSM/GPRS/UMTS/HSPA+无线通信模块、GNSS模块以及OBD模块，与高通合作）、高新兴（收购中兴旗下无线通讯模块子公司中兴物联，在车联网、卫星通信领域积淀深厚）、映翰通（科创板申报， M2M到IoT“云+端”方案的工业物联网领航者）等。

布局细分垂直领域的相关上市公司包括宝信软件与三联虹普等。