中國(guó)工程院院士鄔賀銓：工業(yè)控制系統(tǒng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的難點(diǎn)

7月5日下午，2023全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)大會(huì)2023產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展論壇在京成功舉辦。本次論壇由全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)大會(huì)組委會(huì)主辦，北京軟件和信息服務(wù)業(yè)協(xié)會(huì)承辦，北京市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)支持，北京市協(xié)同發(fā)展服務(wù)促進(jìn)會(huì)協(xié)辦。中國(guó)工程院院士鄔賀銓出席論壇并發(fā)表了題為《夯實(shí)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的底座》的主旨演講。他指出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)個(gè)性化主要表現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)級(jí)，而重點(diǎn)與難點(diǎn)在現(xiàn)場(chǎng)級(jí)工業(yè)控制系統(tǒng)。

鄔賀銓院士表示，工業(yè)控制系統(tǒng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的底座，也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)底座現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)控制系統(tǒng)包括工業(yè)控制單元，例如DCS/PLC，可變成邏輯控制器，支撐工業(yè)控制單元的嵌入式軟件，還有現(xiàn)場(chǎng)操作系統(tǒng)以及現(xiàn)場(chǎng)的通信協(xié)議。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)際上就是云平臺(tái)，有IaaS、PaaS、SaaS，其中PaaS加SaaS就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有兩個(gè)操作系統(tǒng)——底層的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的操作系統(tǒng)、上層的企業(yè)操作系統(tǒng)。

底下是端，連接到各種各樣的生產(chǎn)裝備、儀器儀表等。現(xiàn)場(chǎng)操作系統(tǒng)是邊緣層的作用，主要是一個(gè)實(shí)時(shí)的操作系統(tǒng)，更多的是嵌入式操作系統(tǒng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，除了IaaS作為基本模塊以外，SaaS跟PaaS分別支撐模型和服務(wù)，兩者構(gòu)成企業(yè)級(jí)操作系統(tǒng)。

鄔賀銓院士認(rèn)為，大企業(yè)可以自建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，而多數(shù)中小企業(yè)可以通過(guò)公有云使用第三方平臺(tái)，云化能夠打破物理限制，將工業(yè)控制從本地?cái)U(kuò)展到云端，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)。

按全球市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)，全球十大工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)占據(jù)全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)67%的市場(chǎng)份額。鄔賀銓院士透露，國(guó)內(nèi)目前有名的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)有200多個(gè)，但相對(duì)而言國(guó)內(nèi)的平臺(tái)集中度比較低。

此外，工業(yè)操作系統(tǒng)是嵌入式軟件，主要作用就是負(fù)責(zé)工業(yè)控制系統(tǒng)的整個(gè)軟硬件資源的分配，任務(wù)的調(diào)度、控制。目前國(guó)內(nèi)一半以上的工業(yè)操作系統(tǒng)使用的都是美國(guó)VxWorks，而國(guó)產(chǎn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)操作系統(tǒng)在穩(wěn)定性、可用性方面還要做一些努力。

現(xiàn)場(chǎng)級(jí)工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展面臨兩大挑戰(zhàn)

鄔賀銓院士總結(jié)，中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)個(gè)性化主要表現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)級(jí)，重點(diǎn)和難點(diǎn)也在現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的操作系統(tǒng)。

在他看來(lái)，現(xiàn)場(chǎng)級(jí)操作系統(tǒng)面臨兩大挑戰(zhàn)：它不是一張白紙，標(biāo)準(zhǔn)碎片化、協(xié)議欠開(kāi)放、IT和OT很難融合，它在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)出來(lái)之前就有了，所以真正的互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)要想進(jìn)入門檻比較高；在原有的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的操作系統(tǒng)和工業(yè)控制系統(tǒng)領(lǐng)域，缺乏自主產(chǎn)品。

盡管有挑戰(zhàn)，中國(guó)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還是面臨很多機(jī)會(huì)。我國(guó)80%的企業(yè)特別是中小企業(yè)，在現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的操作系統(tǒng)上基本還是空白，已經(jīng)用了現(xiàn)場(chǎng)級(jí)操作系統(tǒng)的一些企業(yè)，所使用的操作系統(tǒng)技術(shù)有些老化，不適應(yīng)IT化、云化和5G的發(fā)展，現(xiàn)在應(yīng)該是更新現(xiàn)場(chǎng)級(jí)操作系統(tǒng)以及工業(yè)控制系統(tǒng)的時(shí)候。

鄔賀銓院士建議政府引導(dǎo)垂直行業(yè)的龍頭企業(yè)來(lái)牽頭開(kāi)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的工業(yè)操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，并由垂直行業(yè)的企業(yè)來(lái)當(dāng)龍頭對(duì)新增的工業(yè)控制系統(tǒng)應(yīng)該采用新的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

最后，鄔賀銓院士呼吁，工業(yè)操作系統(tǒng)要跟工業(yè)CPU結(jié)合起來(lái)開(kāi)放，現(xiàn)在是一個(gè)時(shí)機(jī)，以5G工業(yè)模組抓手，推薦軟硬結(jié)合，IT和OT的結(jié)合，建立垂直系統(tǒng)的生態(tài)。