以下文章來源于數字化企業 ，作者黃培 王陽

本文從IIC（工業互聯網聯盟）十年來的發展與變遷談起，解讀Gartner發布的五次工業物聯網平臺魔力象限圖，分析國外工業物聯網平臺的發展與演進及帶來的啟示，剖析我國工業互聯網平臺發展面臨的難點，對我國工業互聯網平臺如何實現健康發展提出思考與建議。

近年來，我國大力推進工業互聯網應用，遴選了50個跨行業、跨領域的工業互聯網平臺，積極建設工業互聯網標識解析體系，組建了工業互聯網產業聯盟（AII），正在打造工業互聯網生態合作體系。與此同時，國際上從物聯網（IoT）到工業物聯網（IIoT）應用也出現了熱潮。但是，最近國內外工業互聯網領域出現了一系列值得關注的變化。工業互聯網平臺開發與運營企業如何構建可持續健康發展的商業模式，成為業界關注的熱點問題。

本文將從IIC（工業互聯網聯盟）十年來的發展與變遷談起，解讀Gartner發布的五次工業物聯網平臺魔力象限圖，分析國外工業物聯網平臺的發展與演進及帶來的啟示，剖析我國工業互聯網平臺發展面臨的難點，對我國工業互聯網平臺如何實現健康發展提出思考與建議。在本文撰寫過程中，筆者與工業互聯網和數字孿生知名專家林詩萬先生進行了深入交流，在此深表感謝！

2014年，IIC成立時的LOGO

• 通過數字孿生專家生態圈制定路線圖和行業指南，加速數字孿生技術的市場發展；
• 通過制定安全性、隱私性和可信度的最佳實踐，并影響數字孿生標準的要求，提高數字孿生技術的互操作性；
• 降低投資項目的風險，并通過典型案例和提供開源代碼展示數字孿生技術的價值。

從2019年到2024年，國際知名研究機構Gartner先后五次發表了工業物聯網(IIoT)平臺魔力象限圖。從這五張圖的變化，可以對工業物聯網平臺的演進略見一斑。

Gartner發布的從2019至2024年工業物聯網平臺魔力象限圖

Gartner在2020年10月19日發表的IIoT魔力象限圖報告中，將IIoT平臺市場定義為一組改善資產密集型行業的資產管理決策的集成軟件能力。工業物聯網平臺也可以實現對工廠、基礎設施和設備的運行可視化和控制。據了解，在Gartner的IIoT魔力象限圖中，工業物聯網平臺必須能夠支持私有云部署才能上榜。

在上述榜單中，GE Digital、IBM和Oracle均為2019年和2020年上榜；微軟在2020年上榜之后，一直位居領導者象限；PTC和Software AG連續五年上榜，且排名靠前；亞馬遜云在2020年上榜之后，逐漸進入領導者象限；西門子入選了近三年的榜單，且一直位于遠見者象限；ABB入選了近三年的榜單，且最近兩年處于遠見者象限；日立入選了前四屆榜單，且排名較高；三星SDS入選過2020和2021年的榜單，處于利基廠商象限；樹根互聯和Eurotech連續五年上榜，一直位于利基廠商象限；徐工漢云入選了近兩次的榜單，位于利基廠商象限。

這個榜單的變遷可以折射出廠商的戰略調整，并在一定程度上體現出主流廠商在工業物聯網平臺領域競爭力的變化。

03

國外工業物聯網平臺發展與演進

帶來的啟示

伴隨IIC十年的發展與變遷，國際知名廠商在物聯網及工業物聯網領域的發展也是起起伏伏，有的先驅者已黯然退場，有的則脫穎而出，但更多的廠商是逐步調整定位，尋找更適合自身DNA的發展方向。

2012年，GE公司前任CEO伊梅爾特先生提出了通過工業互聯網平臺讓全球所有設備節能增效1%的宏大愿景。2015年9月，GE Digital成立，2016年，GE Digital發布了Predix平臺，受到廣泛關注。2018年10月，e-works曾組織考察了位于硅谷的GE Digital總部。后來，GE公司分拆之后，GE Digital隸屬于GE Vernova，即能源板塊。如今，瀏覽GE Digital網站，已經找不到Predix的內容，而是回歸到了以資產管理、能源管理、MES、SCADA、減碳等領域的工業軟件與服務，同時，GE Digital十分重視數字孿生應用。

互聯網巨頭Google公司于2018年2月正式推出IoT Core，作為一種全托管式服務，幫助用戶安全地連接和管理物聯網設備，并與Google云的其它服務配合，實現實時地收集、處理、分析和直觀展示物聯網數據。該平臺獲得包括了不少高端客戶的支持。然而，2022年8月，Google宣布于2023年8月16日停止IoT Core的服務。

前文提到，Software AG在Gartner公司的IIoT魔力象限圖中排名靠前。e-works曾兩次組織考察過Software AG總部，領略了Software AG先后于2017年和2018年并購的Cumulocity IoT平臺和TrendMiner數據分析平臺的優異功能。不過，作為一家歷史超過50年的老牌軟件公司，Software AG在被私有化之后，開始賣出其主流產品。其中，IBM于2023年12月斥資23億美元并購了Software AG旗下的兩款產品StreamSets和WebMethods。而目前Software AG正在尋求出售Cumulocity和TrendMiner。

西門子Mindsphere是一個工業物聯網即服務解決方案（Industrial IoT as a service Solution），也稱為基于云的開放式物聯網操作系統，可以實時收集和分析各種傳感器數據，用于優化整個價值鏈上的產品、生產資產和制造流程。MindSphere的開放式API可以從機器、工廠或整個車隊獲取數據。西門子于2017年8月發布MindSphere2.0版，2018年1月在AWS上發布 MindSphere 3.0版，2018年5月在Microsoft Azure上發布MindSphere，2019年4月在阿里云上發布 MindSphere3.0版。2023年6月，Mindsphere更名為Insights Hub。作為 Industrial Operations X產品組合的一部分，Insights Hub從IoT數據中提供商業價值，而Industrial Operations X的綜合IoT功能使Siemens Xcelerator生態系統中的客戶、合作伙伴和組織能夠構建行業特定的應用程序。Insights Hub通過對設備和運營數據進行洞察而指導行動，改進運營決策，具體提供運營監控、OEE、質量預測、設備健康與運營管理等服務。MindSphere之所以更名為Insights Hub，西門子數字化工業軟件總裁兼首席執行官Tony Hemmelgarn解釋稱：“業界對IIoT定位出現了一個掉頭轉向，Insights Hub更傾向于解決方案的方向，而并不是像平臺一樣的服務?！?/strong>

2016年，全球管理軟件龍頭企業SAP推出Leonardo數字創新系統，其中包括Leonardo IoT Foundation、 Leonardo IoT Edge、Leonardo IoT應用（連接產品、設備、車隊、基礎設施、市場和人）和Leonardo Bridge，底層基于SAP的云平臺。2021年，SAP的云平臺演進為BTP（Business Technology Platform）平臺，BTP能夠提供全面的服務和技術，包括云服務、數據管理、應用開發工具、高級分析功能和人工智能。該平臺可以集成IoT的相關功能。從SAP的角度出發，IoT已發展成為數據驅動企業架構的主流組成部分，因此SAP決定將投資重點放在嵌入物聯網的SAP云解決方案上，并從2022年開始逐步停止BTP上的IoT PaaS組件，而是通過BTP的集成能力、開發能力和其他SAP云解決方案，來實現IoT功能。

2013年，PTC通過并購ThingWorx開始布局IoT領域，將其打造成一個具有里程碑意義的IIoT平臺。PTC公司將ThingWorx與Kepware（各類設備和傳感器數據協議轉換）、Vuforia（增強現實應用）、ServiceMax（現場服務管理）等系統作為平臺化軟件銷售，提供IIoT解決方案。應該來說，PTC對工業物聯網的布局不僅具有前瞻性，且有著非常清晰的邊界，PTC從一開始就沒有試圖將ThingWorx作為IIoT云平臺來運營，而只是作為提供快速開發和部署智能互聯設備的物聯網解決方案進行銷售。如今，ThingWorx仍堅持這一定位，幫助客戶快速、靈活地構建各類IoT應用。

亞馬遜云科技涉足IoT領域也比較早。2015年，亞馬遜在Amazon Web Services (AWS) re:Invent大會上推出AWS IoT物聯網應用平臺，幫助制造業客戶將硬件設備方便地連接到AWS服務，以便在全球范圍內存儲、處理、分析聯網設備生成的數據；隨后，亞馬遜云科技還推出AWS IoT Greengrass，將AWS云功能擴展到本地設備，使這些設備能夠在本地網絡上安全地收集和分析數據，同時與云服務進行交互；此外，AWS IoT還與Lambda、Amazon Kinesis、Amazon S3、Amazon Machine Learning和Amazon DynamoDB等服務結合，用于物聯網應用研發、基礎架構管理和數據分析。

AWS IoT物聯網應用平臺

微軟Azure IoT作為Azure云平臺的一部分，包括了各種服務和工具，用于支持物聯網設備的連接、管理和數據分析：例如Azure IoT Hub提供設備到云和云到設備的可靠消息傳遞；Azure IoT Edge將Azure云服務擴展到邊緣設備；Azure Digital Twins提供數字孿生功能；Azure IoT Central提供完全托管的物聯網平臺服務；Azure IoT Solution Accelerators提供預配置的解決方案模板等等。2022年3月，微軟宣布面向中國市場推出基于Azure IoT產品線的數字孿生全鏈條解決方案，這一解決方案包括了Azure IoT Hub, Azure Digital Twins以及大數據服務，以推動中國物聯網應用的規模化發展。

IBM也是物聯網領域的重要參與者之一。IBM在2015年推出了IBM Watson IoT Platform，用于管理互連設備，并支持應用訪問實時數據和歷史數據。2022年，英國科技媒體《The Register》獲得一份IBM發給客戶的信件，提到IBM計劃在其云上關閉Watson IoT平臺服務，并從2023年12月1日生效。IBM并未正式回應該消息，在目前IBM對外的IoT 解決方案中，主要通過將IoT數據與AI、分析等技術相結合，優化企業資產性能，實現智能資產運營的可視化與控制。

愛立信對物聯網業務的剝離直接而徹底。2022年12月，愛立信宣布將包括物聯網加速器（IoT Accelerator）和車聯云（(Connected Vehicle Cloud）的物聯網業務出售給Aeris通信，包括將愛立信物聯網業務的資產和員工轉移到Aeris通信。Aeris通信是物聯網解決方案供應商，總部位于加利福尼亞州的圣何塞。

通快（Trumpf）是全球鈑金加工與激光加工設備龍頭企業，總部位于德國迪琴根。2015年，通快組建了工業物聯網平臺公司AXOOM，業務覆蓋生態、工廠、設備及傳感器四個層級。AXOOM提出Smart Enterprise理念，通過物聯網連接中心幫助機器制造商管理現場設備；通過狀態監控監視機器和零部件的行為；通過遠程服務支持遠程配置、軟件更新和故障排除，減少維護工作量；透過數據分析提高生產率。AXOOM發展了MES軟件合作伙伴，也發展了幾十家客戶。2019年7月1日，通快將AXOOM出售給了聚焦于金融行業的IT服務公司GFT。這體現出，雖然通快內部的工業物聯網應用效果良好，但對外提供工業物聯網平臺的收入達不到預期。

2022年10月，博世宣布其物聯網設備管理(IoT Device Management)平臺將于2024年中期停止服務，博世將與主流的云服務商建立深入合作關系，幫助客戶的物聯網設備管理向云服務商遷移。在遷移階段結束后，博世物聯網設備管理(IoT Device Management)將停止使用。

至此，國外工業物聯網廠商們基本完成了十年的探索與演進，逐漸找到了適合自身DNA的發展模式：工業物聯網平臺服務越來越向亞馬遜云科技、微軟集中；GE、愛立信、博世等工業巨頭結合自身戰略逐漸退出工業物聯網平臺業務；IBM、西門子和SAP轉向將IIoT作為解決方案而非平臺服務提供，為企業提供物聯網連接、數據分析和應用開發等服務；PTC則從一開始就將ThingWorx定位于開發和部署物聯網應用的平臺化軟件。

西門子數字化工業軟件總裁兼首席執行官Tony Hemmelgarn對IIoT發展的評價頗具代表性：“當業界都將物聯網作為一個平臺的時候，我們都學到了一些事情，并有了一些反思。當然，IoT仍然非常重要，并且它的重要性會一直持續下去。對西門子來說，我們會將IoT打造成預配置好的解決方案，為制造業企業提供物聯網連接、數據分析、應用開發等一系列服務，為它們創造價值?！?/span>

04

我國工業互聯網平臺發展

面臨的難點

2023年下半年，我國兩家雙跨工業互聯網平臺止步科創板，揭示出工業互聯網平臺發展過程中面臨的若干難點問題：研發投入大，難以實現收支平衡；主要收入來自項目型服務，而非客戶企業支付的年度服務費；來自母體企業及關聯企業的收入占比過高；不同行業和不同領域應用場景差異大，共性服務難以滿足需求等。

目前，在風電、光伏、電梯、工程機械等裝備制造業，往往是主機廠，或者行業龍頭企業背景的數科廠商開發和運營工業互聯網平臺來服務自身設備的客戶，實現諸如運營監控、設備維保、故障預警、備品備件更換、故障維修等后服務。在風電、火電、水電等能源裝備行業，客戶企業對系統安全、網絡安全的要求很高，往往不允許制造商進行遠程數據傳輸，這極大地制約了工業互聯網平臺的應用。而對于鋼鐵、化工、食品飲料、電子制造等行業，企業主要的需求還是在企業設備互聯和車間聯網的基礎上，應用支撐產品研發、制造、采購、銷售、財務、成本、人力資源、物流等等各個業務領域的數字化解決方案，建立集成平臺來支撐企業運營和決策，并通過供應鏈平臺實現與上下游企業的協作，這些企業對于基于公有云的工業互聯網平臺服務并無剛需。水、電、氣、熱等城市基礎設施的運行監控對工業互聯網平臺有明確需求，但也需要部署在其內部網絡之中。此外，離散制造企業推進工業互聯網應用最大的難點是設備種類繁多，接口形式、自動化協議差異很大，車間聯網率低，設備數據采集難，而如果車間聯網和設備數據采集沒有做好，工業互聯網平臺將成為“無源之水”。

因此，工業互聯網平臺的開發商需要思考和解決以下問題：

01

工業互聯網平臺是通過公有云提供共性服務，還是更適合進行客戶化開發或配置，通過私有云或在企業內部部署，提供個性化服務和解決方案？

02

工業互聯網平臺的商業模式和盈利模式究竟是什么，能夠從企業客戶收取服務年費，還是只能做項目或工程總包？

03

工業互聯網平臺應當針對特定行業、特定領域做專做精，還是放之四海而皆準？

04

工業互聯網平臺的開發商與運營服務商是否應當分離，由具備行業Know how、應用開發能力和客戶資源，且獨立于裝備制造企業的機構來運營，促進平臺的推廣應用？

05

底層設備數據采集、IoT數據管理與工業互聯網應用三個層面如何協同？

05

工業互聯網平臺

如何實現可持續健康發展？

根據我國工業互聯網聯盟（AII）發布的工業互聯網平臺架構，工業互聯網平臺分為邊緣層、IaaS層、平臺層和應用層，其中，邊緣層完成設備接入、協議轉換和邊緣數據處理。

其中，邊緣層的核心功能是連接和適配多種類型、多種接口形式、多種自動化協議、多種聯網方式的設備和產品，有支持各種加工工藝的數控機床、加工中心，針對各行業的專用設備，工業機器人、焊接機、AGV等通用設備，還有檢測設備、試驗裝備和動力設備，面對的是邊緣端OT實時數據，將異構數據采集、轉換、匯聚之后傳遞給工業PaaS平臺；IaaS層是數據存儲和平臺運行的基礎設施；平臺層（工業PaaS）則用于實現IoT數據的接入、存儲、管理和安全，進行數據展現、分析、預測與優化，融合數字孿生和AI等技術；而應用層（工業SaaS）則用于實現諸如工廠可視化、節能降耗、提高OEE、提升產品質量、減少設備非計劃停機、縮短產品交貨期、改進后市場服務等業務目標。

工業互聯網平臺架構

來源：工業互聯網聯盟(AII)

工業數據采集體系架構

來源：工業互聯網聯盟(AII)

目前，邊緣層的設備數采實施難度較大，尤其是老設備的數據采集；平臺層標準化程度高，適合云端部署，但是系統架構復雜，研發難度和研發投入非常大；而應用層則需要面對不同行業、不同業務領域的個性化需求，往往需要實施服務，因此更適合提供解決方案。

在國際上，AWS IoT和微軟Azure IoT平臺已成為主流的IoT云平臺（PaaS平臺），Kepware則是主流的底層設備數據協議解析軟件，成為眾多IIoT解決方案提供商的合作伙伴，而根據前文的分析，西門子、GE等工業巨頭已聚焦于應用層；在國內，華為云、阿里云、騰訊云、百度智能云等互聯網平臺服務商提供了IoT平臺。

工業互聯網應用要取得成效，非常需要有更多廠商致力于解決好各種設備的數據采集和協議轉換問題，真正幫助廣大制造企業，尤其是離散制造企業打破車間的黑箱。

針對流程行業和混合制造行業，國際主流的工業自動化廠商均提供組態和SCADA軟件，例如西門子的SIMATIC SCADA、AVEVA的Intouch、艾默生的Ovation SCADA、羅克韋爾自動化的FactoryTalk Optix、霍尼韋爾的Experion SCADA、GE Digital的iFIX SCADA、三菱電機的Genesis64和歐姆龍的CX-Supervisor等；國內主流廠商也有成熟產品，例如中控技術的InPlant SCADA、和利時的HiaSCADA、亞控的KingSCADA、力控科技的eForceCon SCADA、九思易的INSPEC SCADA等，臺達提供了VTSCADA和DIAView SCADA兩款軟件。其中，中控技術的InPlant SCADA五萬點以內永久免費。

針對離散制造行業，設備數據采集和協議轉換、車間聯網則仍然是必須重點解決的問題，已有不少廠商提供相關產品和服務。例如，亞控科技的KingIOServer設備數據采集系統具備強大的設備數據采集和工業自動化協議支撐能力，麥杰科技推出SmartCollector工業數據智能采集平臺，研華科技提供軟硬結合的邊緣智能解決方案，聯想提供邊緣計算產品及數據智能服務，阿爾卑斯系統集成公司提供了數據采集的軟硬件產品，蓋勒普提供工業大數據采集及分析管理整體解決方案，蘭光創新提供設備物聯網解決方案，CAXA擁有DNC設備物聯軟件，格創東智提供邊緣計算產品，華龍訊達提供數據采集平臺，浙江中之杰、數益工聯和中設智控擁有設備數據采集方案，濤思數據的TDengine時序數據庫可以用于設備和傳感器的時序數據，恒力華振則提供從設備數據采集到數據治理的整體解決方案。在車間聯網方面，MOXA、研華科技、TPLINK（普聯技術）、三旺通信和東土科技等主流廠商提供了成熟的工業網絡相關產品。

根據e-works觀察，我國知名的工業互聯網平臺公司越來越突出工業互聯網應用層的軟件產品和服務。例如，卡奧斯推出了MOM平臺和數字孿生平臺，最近，黃培博士應邀走進卡奧斯賦能的廣州順科智能工廠，現場觀摩了卡奧斯MOM系統助力順科降本增效的實際應用；美云智數提供了數字研發、智能制造、數字供應鏈和數字營銷領域的應用套件；格創東智重點聚焦半導體、新能源和3C行業，基于工業人工智能核心算法，提供AI質檢、能源管理、設備管理、生產管控、品質優化和供應鏈管理等解決方案；藍卓基于SupOS工廠操作系統提供石化、水泥、造紙、熱電、汽配等行業解決方案；徐工漢云提供制造運營、設備管理、后服務和供應鏈管理解決方案；樹根互聯提供設備連接的軟硬件系統，以及經營管理、資產管理、設備健康管理、能源管理、工業安全、MOM、APS和QMS等應用軟件；工業富聯提供了自動化、數字化、機器人化和智能化產品與解決方案，并提供卓越制造咨詢和燈塔工廠解決方案；用友網絡、浪潮云洲、金蝶軟件、寶信軟件和賽意信息本身就有深厚的管理軟件背景，提供了豐富的云應用軟件；雪浪云立足高端裝備等行業，提供數字孿生、行業大模型、多學科優化設計和實驗數據管理軟件系統；東方國信提供了營銷云、數據云和大數據平臺，并推出AI大模型；優也提供能效管理、設備運維等解決方案；寄云科技推出工業智能平臺，涵蓋了工業數據采集、工業數據建模、時序數據分析等功能；蘑菇物聯聚焦動力設備的能源數據采集與節能降耗；摩爾元數則提供了MES低代碼平臺和數字孿生平臺。

e-works認為，工業互聯網平臺廠商應當明確自己的優勢，揚長避短，積極發展技術合作伙伴，沒有必要在邊緣層、平臺層和應用層面面俱到，不需要重復發明“輪子”。工業互聯網平臺層十分復雜，建議謹慎投資。對于工業背景的工業互聯網平臺廠商，建議充分利用自身的行業Know-how，重點做好應用層，明確細分行業和應用場景的定位，專注于提供針對特定行業和特定應用的高價值、平臺化的工業APP或工業軟件，提供靈活的系統配置工具，并與邊緣層和平臺層廠商開展生態合作，各施其職、分工協作，協同滿足目標客戶的客制化需求。同時，工業互聯網平臺廠商應提供靈活的部署方式，支持公有云、私有云和混合云部署。只有通過把握所專注的細分行業和應用場景的應用需求，不斷完善和豐富系統功能，提升實施服務能力，更好地與工業企業已部署的各類應用軟件實現集成，才能真正為客戶創造價值和效益。AIoT（即AI+IoT）和數字孿生是工業互聯網平臺廠商值得深入拓展的發展方向，與生成式AI結合，可以在設備維護、客戶服務、運營管理、生產優化和質量控制等領域找到典型應用場景。

2024年8月30日，與工業互聯網有關的四項國標正式發布，包括《工業互聯網平臺 監測分析指南》、《工業互聯網平臺 解決方案分類方法》、《工業互聯網平臺 服務商評價方法》、《工業互聯網平臺 質量管理要求》。這些國標的執行將有利于規范工業互聯網平臺廠商的服務，促進工業互聯網應用。

06

總  結

本文系統回顧了過去十年IIC從更名到并入DTC的歷程，縱覽過去五年Gartner發布的五張IIoT魔力象限圖，揭示出GE、西門子、SAP、Google、SAP、博世、愛立信、PTC、微軟、AWS、Software AG、通快等國際知名廠商在工業物聯網平臺市場上的發展與變遷。這些他山之石能夠為我國工業互聯網平臺廠商探索可持續發展的商業模式帶來諸多啟示。

e-works認為，工業互聯網是工業互聯的網，連接工業要素的網，而不是工業的互聯網，更不是指工業企業的互聯網應用。工業互聯網是推進智能制造的基礎設施，工業數據采集（設備和裝備類的產品）與協議轉換是基礎，車間聯網（打造數字化工廠）和設備聯網（實現后服務）是前提，工業PaaS平臺是樞紐，而平臺化服務則是價值創造的核心。工業互聯網平臺廠商必須找準自身的行業與應用領域的差異化定位，沒有必要，也不可能面面俱到。各類廠商應當真正推進生態合作，取長補短，開放合作，提供靈活的部署方式，建立合理的利益分配方式，為各行業的工業企業提供高價值的平臺化服務。只有通過不同背景廠商之間的生態合作，才能在多贏的基礎上，找到適合自身DNA的商業模式，實現工業互聯網平臺廠商的可持續健康發展。

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