工业互联网系列报告(一):网络侧与平台侧共同发力,着力推进自主可控5G+工业互联网.pdf

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请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 工业互联网系列报告(一) :网络侧与平台侧 共同发力,着力推进自主可控 5G+工业互联网 通信行业报告 主要观点: 此次工信部印发的“5G+工业互联网”512工程推进方案提 出,提升网络关键技术产业能力、加强创新应用和提升资源供 给能力是 2020年之前工业互联网的关键发展重点。此次方 案主要是网络侧和平台侧的着重推进。 我们认为,随着网络基础设施的不断完善,整个产业最先启动 的增长点必然是底层设备的连接入网。随后,当连接数目达到 一定的量级时,各类细分应用及数据挖掘领域才会进入快速成 长的阶段。最后,当数据积累到一定程度时则将进入物联网的 智能时代,各种新的创新模式将不断涌现。即工业互联网产业 的发展要经历连接、感知再到智能的三个阶段,不同发展阶段 的投资机会也会有所差异。 网络侧:结合 5G网络建设,发展内网连接标准和外网互联互通 我们对未来工业互联网改造的目标是高速、大带宽、低时延的 网络。网络基础设施不断完善是5G时代很重要的方向,此外 海量的数据爆发也为边缘计算带来 B端应用场景。相关行业受 益标的有星网锐捷、网宿科技。 网络连接大规模建立阶段中最大投资机会主要在于通信芯片和 模组、各类传感器、连接管理平台、智能表具等。相关行业受 益标的有移远通信、移为通信、金卡智能(易联云) 。 平台侧:公用平台及垂直行业合作,加强创新,提高资源效率 此外,市场相对集中的平台厂商具有较好投资价值。鉴于物联 网产业呈现出非常明显的碎片化特征,市场集中度有限,龙头 效应不明显。与之不同的是,平台层不仅是产业链上下游非常 关键的一个环节,同时连接管理平台(CMP)因为直接和运营 商、云计算厂商对接,市场集中度相对较高,投资价值更佳。 相关受益标的包括制造类企业海尔、美的、三一重工(树联互 根) 、航天云网;软件企业用友、东方国信、索为系统、石化 盈科、宝信软件; ICT综合云阿里云、华为云、紫光云、浪潮 云等。 此外,由于工业领域基础数据的特殊性,涉及国家安全,因此 其技术要求具备特殊性,对网络安全性要求也极高,无论是网 络侧包括企业内部工业交换机、工控系统等或外部网络数据安 全还是平台侧安全都需要相应同步发展。 风险提示:物联网部署不达预期;工业互联网发展不达预期; 行业应用不及预期。 评级及分析师信息 Table_IndustryRank 行业评级: 推荐 Table_Pic 行业走势图 分析师:宋辉 邮箱:songhuihx168 SAC NO:S1120519080003 联系人:柳珏廷 邮箱:liujthx168 联系电话:010-51662928 -6% 3% 12% 21% 30% 39% 2019/01 2019/04 2019/07 2019/10 通信 沪深300 证券研究报告|行业深度研究报告 仅供机构投资者使用 Table_Date 2019年 11月 24 日 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p1 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p1 26816 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报 告尾部的 重要法律声明 2 19626187/21/20190228 16:59 正文目录 1. 近期工信部印发“5G+工业互联网”512工程推进方案 . 3 2. 什么是工业互联网 . 3 2.1. “第四次工业革命”的到来 . 3 2.2. 工业互联网是物联网与工业先进制造的结合体 . 4 2.3. 工业互联网三大功能体系网络、安全与平台 . 6 3. 网络基础建设:上游产业加速发展,工业基础设施急需完善 . 8 3.1. 工业互联网带动工业网络与互联网的融合 . 8 3.2. 工厂内网下游 OEM逐渐兴起 . 10 3.3. 工厂外网的建设:各种新型移动通信技术是实现工业互联网的重要支撑和保障 . 10 3.4. 数据爆发的未来需求:网络与边缘计算将崛起 . 11 4. 平台:传统巨头与互联网企业云起飞扬,国家自主可控才是平台发展的底线 . 12 4.1. 未来平台趋势预判:行业龙头平台强强联手有望加速市场扩张,数据命脉要求国家坚持自主可控 . 13 5. 安全:是工业互联网未来发展的保障 . 14 6. 网络侧与平台侧共同发力,自主可控工业互联网迎来发展机遇 . 14 6.1. 网络侧:结合 5G 网络建设,发展内网连接标准和外网互联互通 . 15 6.2. 平台侧:公用平台及垂直行业合作,加强创新,提高资源效率 . 16 7. 风险提示 . 16 图表目录 图 1 工业革命历程 . 图 2 物联网、工业 4.0和工业互联网的关系 . 图 3 体现工业互联网精髓的三大元素 . 图 4 工业互联网基本框架 . 图 5 工业互联网生态体系 . 图 6 工业互联网现有技术演进路径 . 图 7 网络连接体系架构 . 图 8 边缘计算 . 图 9 指导意见发展目标三步走 . 表 1 工业互联网和智能制造系统的演变过程 . 表 2 物联网与工业互联网的区别. 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p2 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p2 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报 告尾部的 重要法律声明 3 19626187/21/20190228 16:59 1.近期工信部印发 “5G+工业互联网”512 工程推进方案 近日,工信部印发 “5G+工业互联网”512 工程推进方案 , 在推进方案 中明确指出,提升网络关键技术产业能力、加强创新应用和提升资源供给能力是 2020年之前工业互联网的关键发展重点。 其中,网络关键技术产业能力包括: (1)“ 5G+工业互联网”的融合标准体系, 利用 5G 超级上行、高精度室内定位、确定性网络等新兴技术着力突破 5G 在工业复 杂场景下对高实时、高可靠、高精度等工业应用的承载能力瓶颈; (2)加快工业级 5G 芯片和额模组、网关,以及工业多接入边缘计算(MEC)等通信设备研发与产业 化,促进 5G技术与可编程逻辑控制器(PLC) 、分布式控制系统(DCS) ; (3)深入 研究工厂内 5G 网络部署架构、网络配置、业务部署、网络和数据安全、频谱分配等 关键问题,形成覆盖重点行业的网络部署架构及方案。 提升创新应用能力包括: (1)打造 5 个产业公共服务平台,构建创新载体和公 共服务能力; (2)加快垂直领域“5G+工业互联网”的先导应用,内网建设改造覆盖 10个重点行业; (3)打造一批“5G+工业互联网”内网建设改造标杆、样板工程,形成 至少 20大典型工业应用场景; (4)鼓励联合建设行业应用测试床。 提升资源供给能力包括: (1)打造多途径项目上报机制,遴选优质项目入库; (2)支持基础电信企业、通信设备企业、工业企业结合自身优势、立足各自主业, 拓展工业互联网内网建设改造服务,培育一批既懂 5G 又懂工业的解决方案供应商; (3)遴选各类型优质服务提供农商,构建供给资源池。 2.什么是工业互联网 2.1. “第四次工业革命”的到来 如今高速革新的信息技术也许能一夕之间重塑整个行业的商业模式。近年来飞速 发展的工业互联网,连接着全球数以亿计的设备、机器、传感器,却是在过去 50 年 的不断技术积淀中产生的。 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p3 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p3 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报 告尾部的 重要法律声明 4 19626187/21/20190228 16:59 表 1 工业互联网和智能制造系统的演变过程 事件 主要事件 1968 Dick M.开始起草并设计可编程逻辑控制器PLC,一种用于工业环境下的模块化的数字式控制器 开创了PLC 的新纪元。 Theodore G.P. 在研究主叫号码识别系统(CLID)时首次提出 M2M概念 1983 以太网IEEE 802.3 标准正式发布 1986 PLCs 开始被连接到 PC端 1989 英国科学家 Tim B.L. 发明万维网() 1992 TCP/IP协议定义电子设备如何连接以太网以及数据传输的标准 1994 OPC(OLE for Process Control)工业标准诞生,统一了硬件驱动器与应用程序之间软件 接口的标准 1995 MS Windows 成为工厂的主流操作系统 1996 发布第一版 OPC 通讯协议 1997 Wireless M2M 技术在工业普及 1999 Kevin A. 首个提出“Internet of Things”物联网概念 2002 亚马逊首个启动关于云计算的服务AWS 2006 OPC统一架构协议发布,实现设备、数据源和应用程序之间的安全远程通信 2010 传感器大幅降价 2011 携带自己的设备办公(BYOD)成为主流 2016 工业互联网初现 资料来源:公开资料整理,华西证券研究所 麻省理工学院教授 Kevin A.首次提出物联网概念正是工业互联网的起点。物联网 技术最初仅仅还是围绕射频识别技术(RFID) ,随后慢慢延伸至传感器、网络到最近 正火的应用平台。经过十几年的时间,物联网在许多领域都发展出了非常成熟的应用, 但其场景也非常碎片化。 在 2008 年经济衰退以后,随着经济增长不确定性的增加,工业端开始将注意力 从生产力的提升转向成本和效率的控制,大数据概念与技术愈来愈成熟,在大数据 与物联网技术驱动下工业端开始对传统制造业进行“第四次”工业革命。 图1 工业革命历程 资料来源:华西证券研究所整理 2.2.工业互联网是物联网与工业先进制造的结合体 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p4 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p4 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报 告尾部的 重要法律声明 5 19626187/21/20190228 16:59 GE 在 2012 年发布白皮书工业互联网:打破智慧与机器的边界 ,首次提出工 业互联网概念。GE 认为“互联网改变了我们利用信息和沟通的方式,如今,互联网 还能做更多事情。通过智能机器间的连接,结合软件和大数据分析,我们可以突破物 理和材料化学的限制,改变世界的运行方式。 ” 工业互联网实际上是依靠大数据与物联网技术的革新,通过传感器、仪表仪器在 感知端收集海量数据,通过智能监控,再连入到网络平台层进行数据分析;开放平台 打通生产链的整体数据,微处理器芯片计算能力不断更新迭代,使得工业互联网能够 对整个生产流程进行掌控而不仅仅是在一个封闭的生产流程体系中进行控制,不仅包 括生产端的 M2M、ERP与 CRM数据,也延伸到对生产链末端客户需求的整合。 物联网、工业 4.0 和工业互联网的关系:换一种更可视化的方法来诠释工业互联 网,如下图所示,物联网(Internet of Things)是针对所有嵌入电子设备、软件、传 感器和网络连接的物理设备(包括设备、车辆、建筑和其他物品) ,使他们能够收集 整理和交换数据的网络。它允许通过现有网络基础设施或终端远程感知和控制设备, 将物理世界更直接的整合到基于互联网或智能控制的系统中,从而提高效率和准确性, 从而获取经济效益,比如智能电网、智能家居、智能交通、智能城市等。在物联网连 接下,每件事物都可以通过其特有的计算机系统唯一识别(比如 RFID)嵌入到现有 的互联网基础设施中从而达到万物互联。 “工业 4.0”一词起源于德国政府对于推动制造业电脑化(Computerization of Manufacturing)的德国 2020 高科技战略中的一项未来项目。旨在推动制造业 智能化水平,建立具有适应性、资源效率及基因工程学的智慧工厂,它被认为是利用 物联信息系统(Cyber-physical Systems) 、物联网和互联网服务相结合组成的技术 与概念的整合,利用物联信息系统将垂直生产链到销售端打通整合,利用大数据和智 能分析,达到高效的、个性化的产品供应。 物联网中不仅包括工业设备之间的网络连接,也包括来自消费者和商业等非工 业的连接;而工业 4.0 将整个制造过程(包括产品本身、原材料以及制造者)视为 一个整体。而工业互联网恰恰处于二者的交汇处。其中,工业 4.0 和工业互联网的 核心都是对工业设备、软件以及整个系统的操作性需求。 图2 物联网、工业4.0和工业互联网的关系 资料来源:Profinet,华西证券研究所 物联网与工业互联网存在一些关键不同:1、工业互联网背后的技术是通过许多 年的不断升级演变过来的,而物联网技术则是革命性创新性的技术革新;2、工业互 联网更注重数据甚至大数据,物联网着重于物或者终端;3、工业互联网是结构性平 台性连接,而物联网中的连接极为分散,大部分都是定制化的场景化的专有连接,此 外工业互联网相比物联网对于网络连接的系统性、安全性、真实性和延迟有更高的要 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p5 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p5 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报 告尾部的 重要法律声明 6 19626187/21/20190228 16:59 求;4、物联网是对新有的设备进行连接,而工业互联网是在原有工业设备之上进行 连接;5、因此物联网应用中更加需要定制化的专有解决方案,而工业互联网则需要 一个被大众认可的专有标准。 表2 物联网与工业互联网的区别 物联网 工业物联网 Revolution 革命 Evolution 发展 数据存取 性能 配置 代理 Tings物 Data 数据 点对点连接 结构性连接 系统故障不会立即 产生危机情形,失 错率重要但不必要 系统故障有可能造成危急情况, 失误零容忍: 分析 安全 数据整合 响应时间 正常运行时间 诊断 容错性 安全性 为用户服务 用户+设备商(OEM)+供应商 需新增 设备 标准 现有的 设备 标准 开放性 开放的标准 多厂商 专有解决方案 重新定义标准 资料来源:Profinet,华西证券研究所 工业互联网的这些特点归纳起来就是对数据存取、数据传输的及时性与安全性 以及平台开放性的要求。 同时,工业互联网的机器学习能力更强调人类智慧与机器智能之间的双向交流, 因此,工业互联网区别于物联网的另外一点就是他更强调大数据分析和人与机器的 智能联系。 图3 体现工业互联网精髓的三大元素 资料来源:GE,华西证券研究所 2.3.工业互联网三大功能体系网络、安全与平台 首先,网络体系是构建工业互联网的基础,分为企业内网和企业外网。工业互联 网把连接对象从人延伸到工业系统的全要素,包括产业链、价值链等,实现人、物料、 设备、工厂以及企业等生产要素的连接,这是企业内网的网络;企业外网是将工业系 统当中的设计、研发、生产管理、服务等环节深度互联,利用 RFID 技术来实现机器、 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p6 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p6 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报 告尾部的 重要法律声明 7 19626187/21/20190228 16:59 物料的标识、定位、信息查询等,将全球工业系统和企业生产系统互联,实现企业产 品全生命周期管理等系列解决方案。 第二个体系是平台,它被认为是工业互联网的核心。工业互联网平台可以实现海 量数据的整理与分析,同时可以实现工业制造能力的标准化服务,将工业经验与知识 在平台实现软件化和模块化。基于这样的平台,还可以开发多种工业应用 APP,实 现深度互联。工业互联网平台被视为全要素连接枢纽、资源的配置中心,体现智能制 造的大脑功能。 第三个体系是安全。安全是工业互联网的保障,通过系统提升设备、网络、控制、 应用和数据五个方面的安全保障能力来识别、抵御安全威胁,化解安全风险。 图4 工业互联网基本框架 资料来源:工信部,华西证券研究所整理 在整个工业互联网生态体系中,三大体系实际上是由多个子模块构成的,这些子 模块相互协同,构成完整的内部正向循环的生态体系。它包括从底层作为数据采集的 传感器,传输图像、温度、电压、湿度等工业互联网所需信息;作为数据传输的网络 层/连接层,通过蜂窝通信、WiFi、近场通信技术和广域通信技术等,将数据传输给 工业互联网平台;还有数据存储和处理的工业互联网平台,它将数据转换为正确的格 式,以便能够实现完成预测分析和数据建模;之后是对数据的分析和应用,通过 AI、 大数据和云计算的能力对数据进行有针对性的分析,已获得独到的见解,通过可视化 数据分享给数据使用者,以便人类能够获快速获得生产过程中的明确的有分析的生产 判断数据,回答关键问题,并提供业务成果。 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p7 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p7 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报 告尾部的 重要法律声明 8 19626187/21/20190228 16:59 图5 工业互联网生态体系 资料来源:PWC,华西证券研究所整理 实际上,整个工业互联网体系主要是围绕数据的采集、传输、存储和处理以及分 析与应用来搭建整个系统。因此,区别于物联网,在工业互联网发展过程中,数据变 得格外的重要。 随着 LoRa 和 NBIoT 两项技术的推广,物联网领域通讯技术问题获得重大突 破,解决了长久掣肘物联网发展的问题,行业迅速地由概念向应用落地。 而随着工业互联网的实际应用与蓬勃发展,供应商指出对于更复杂的设备和机械 以及构建它所需要的电子元器件的需求与日俱增,这是当今制造业普遍存在的技术趋 势。 3.网络基础建设:上游产业加速发展,工业基础设施急需完 善 目前,工业领域工厂内与工厂外连接技术仍相对隔离: 工业领域的连接技术分为两个层次:操作技术(OT)网络与信息技术(IT)网络。 OT 网络主要位于工厂内的现场级及车间级。现场级网络其主流技术为现场总线、工 业以太网及工业无线技术。车间网络主要指车间级别内的实时运行监控与控制,包括 人机界面接口(HMI) 、数据采集与监视控制系统(SCADA)等。 由于传统 OT 网络采用的通信技术相对封闭,且标准多样,使得现有的 OT 网络和 IT 网络相对隔离,难以实现数据采集与交互,因此工业数据采集技术成为打通 OT 网 络与 IT 网络的关键。 3.1.工业互联网带动工业网络与互联网的融合 工业互联网对现有生产系统的改造一方面体现在对于整个生产过程的信息采集与 分析,另一方面利用互联网来实现工业生产的资源配置、协同合作与延伸服务。这就 需要工业网络与互联网实现充分融合。 (1)应对工业互联网,企业开始部署无线网络连接,以叠加为主、融合为辅 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p8 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p8 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报 告尾部的 重要法律声明 9 19626187/21/20190228 16:59 目前,无线技术逐步向工业领域渗透,具有从信息采集到生产控制,从局部方案 到全网方案的发展趋势。当前无线技术主要用于设备及产品信息的采集、非实时控制 和实现工厂内部信息化等,WiFi、Zigbee、2G/3G/LTE、面向工业过程自动化的工业 无线网络 WIA-PA、WirelessHART及 ISA100.11a等技术已在工厂内获得部分使用。同 时无线技术正逐步向工业实时控制领域渗透,成为现有工业有线控制网络有力的补充 或替代。 从技术演进过程来看,工业互联网无线技术主要呈现两大技术路径:一是现有技 术演进路径,包含传统短距离技术演进和移动网技术演进;二是新技术路径,主要包 含新的短距离技术及 5G等无线通信技术。 图6 工业互联网现有技术演进路径 资料来源:信通院,华西证券研究所 由于工控系统自成体系,因为工业企业的稳定性要求以及对于成本、投入等多 方面的要求,无线网络部署并不能像互联网终端那样实现快速扩张,而且部署难度 较大。因此,目前国内企业主要采用叠加方式部署无线网络,在现有工厂网络之外 建立无线网络,用以采集信息,并进行非实时性的设备监控。也有部分企业采用融 合方式,用无线网络逐步替代,实现信息采集和控制无线化。 (2)国内连接标准需要快速建立,协力推动 5G在工业企业的应用部署 目前,中国仍缺乏相对统一的工业互联网连接架构,在 2018 年工信部引发的 工业互联网网络建设及推广指南中提出要以 IPv6、工业无源光网络(PON) 、工 业无线等技术改造工业企业内网,以 IPv6、软件定义网络(SDN)以及新型蜂窝移动 通信技术对工业企业外网进行升级改造。在 5G 研究中开展面向工业互联网应用的网 络技术试验,协同推进 5G 在工业企业的应用部署。 (3)工厂内外数据互通实现信息标准化,并强化与云连接和向现场级扩展 在 2018 年工业互联网峰会上,中国信通院高级工程师张恒升对工业互联网网 络连接白皮书(讨论稿) 做了相应介绍。在信通院、华为、沈自所、中国电信、中 兴、中国移动、施耐德、大唐等联合编写下,讨论稿构建初步的工业互联网网络连接 体系架构。 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p9 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p9 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报 告尾部的 重要法律声明 10 19626187/21/20190228 16:59 图7 网络连接体系架构 资料来源:工业互联网产业联盟,华西证券研究所整理 网络连接体系框架由网络互联与数据互通构成,网络互联包括工厂内网和工厂外 网,工厂内网有 OT-IT 融合网络,不仅可以支持运动控制、实时控制,还可以支撑办 公应用、生产管理、设备、环境、人员等监控管理,主要用于连接人员(生产、设计 人员等) 、机器(生产设备、办公设备等) 、材料(原料、在制品、成品等) 、环境等 要素。工厂外网能够实现工厂、智能产品、用户、工业服务平台、协作企业的广泛互 联,通过固定通信接入和移动通信接入方式提供高性能、高可靠、高安全的泛在连接, 主要用于连接智能工厂、上下游企业、工业互联网平台、智能产品与用户等主体。 3.2.工厂内网下游 OEM逐渐兴起 目前,工控市场美欧日大头盘踞,国内下游 OEM 行业逐渐兴起:工厂内连接主 要是以 PLC、DCS等产品形式体现。目前,PLC市场可以分成美国(A-B公司、通用电 气公司、莫迪康公司等) 、欧洲(德国的西门子、AEG 和法国的 TE)和日韩(日本的 三菱、欧姆龙、松下、富士等,以及韩国的三星、LG)等三个主流流派,占有主要的 市场份额。我国的 PLC仍以国外产品为主,国内 PLC 生产厂家无论在产品数量还是生 产规模上仍有待提高。DCS 生产厂家主要集中在美国、日本、德国等。国外产品(如 Honeywell和横河公司)在我国DCS市场有一定占有率。 针对我国目前工业企业发展水平差异化;数字化网络化基础薄弱;欠缺发展智能 化生产、网络协同等新模式的基础环境等特征,我国通过分步骤、分行业推出 IP 化、 扁平化、柔性化的技术改造和网络布局。 在多种短距离连接技术的支持下,工厂内网络连接发展向开放、融合和灵活友好 的方向演进。开放包括对技术、数据和产业的开放;融合体现在网络结构的扁平化; 控制信息与过程数据的公网传输以及有线与无线的协同;在网络形态和管理上十分灵 活友好。 3.3.工厂外网的建设:各种新型移动通信技术是实现工业互联 网的重要支撑和保障 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p10 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p10 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报 告尾部的 重要法律声明 11 19626187/21/20190228 16:59 骨干网络面临升级需求: 工业互联网指导意见指出“工业企业外网络将基于 互联网,但现有的互联网无法完全满足工业互联网业务发展所需的高可靠、低时延、 广覆盖、大带宽、可定制等多方面的要求,需要加快推进宽带网络基础设施建设与改 造,优化升级国家骨干网络。同时为降低中小企业的信息服务成本,推进中小企业专 线的提速降费。” 企业专网目前有以下四种模式,MPLSVPN 网络、SD-WAN 控制器、OTN 以及 CloudVPN。 MPLSVPN 是指采用 MPLS(多协议标记转换)技术在骨干的宽带 IP 网络上构建企 业IP专网,实现跨地域、安全、高速、可靠的数据、语音、图像多业务通信。 SD-WAN 相对于传统企业 WAN 方案节省至少 20%费用,Gartner 在 2016 年 7 月底 发布的技术曲线中,将 SD-WAN服务以及 SD-WAN产品作为热点技术,预测未来 25年 将大规模商用。SD-WAN 是企业 IT 网络一部分,其利用本身快速、低成本的部署方式 近年来受到企业及运营上的追捧。 OTN(光传送网,OpticalTransportNetwork) ,是以波分复用技术为基础、在光 层组织网络的传送网,是下一代的骨干传送网。 新型无线网络升级与建设:利用窄带物联网(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;充分考虑工 业企业的接入需求,将 5G 网络建设成为能够为工业互联网业务服务的一张无线网络。 利用骨干网与无线网络的升级与部署来实现工厂外网的普遍化、灵活化、精细化。 3.4.数据爆发的未来需求:网络与边缘计算将崛起 工业互联网毫秒级实时响应需求,边缘计算成为重要解决方案。同时,边缘计算 也为网络设备、底层数据采集与系统集成带来新增长机遇。 在最初的大部分基于云的物联网架构中,所有数据的管理、计算和存储都集中在 云端处理,在海量数据不断增加过程中,用户对于效率和速度的要求也越来越高,工 业互联网尤甚,为了满足这种需求提出了边缘计算。随着工业互联网的不断发展,数 以百万计的传感器设备产生的海量数据将给通信技术带来无线压力,因此在靠近数据 源头的网络边缘侧或设备侧就近提供边缘智能服务,通过物联网网关连接设备,在就 近的或者内部部署服务器上实时收集处理的有价值的数据,之后再上传到云端。 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p11 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p11 证券研究报告|行业深度研究报告 请仔细阅读在本报 告尾部的 重要法律声明 12 19626187/21/20190228 16:59 图8 边缘计算 资料来源:WebDogs,华西证券研究所 但不同的企业对边缘的定义不同,主要概括成两个层面,第一层包括控制器或 者工业网关层,主要参与者是工业自动化厂家。在工业网关中,工业特殊环境需求 工业网关始终处于开启模式,并且坚固可靠,能够承受可能遭遇的工业恶劣环境;由 于它们可能将工厂内部基础设施连接外部世界,因此必须能够支持高度网络安全。在 边缘计算至关重要的情况下,部分智能分析从云端转移到边缘,工业物联网网关将变 得越来越重要,从过去传统网关向边缘服务器集成解决方案转移,其中包括自动化的 通信协议、互操作性、本地存储、安全性、时间戳、基于数据的优化控制等。这给网 络设备、底层数据采集与系统集成提供了新增长机遇。 第二层则主要是作为一个区域中心,主要参与者是 ICT 企业。在这一层面,传 统ICT厂商凭借“软硬件”一体化能力切入工业领域,在边缘布局具有数据清洗、汇 聚、轻量化机器学习能力的边缘服务器。在工业互联网市场不断扩大的情况下,新增 市场上传统工业领域的网络设备商与系统集成商将会面对这些 ICT厂商(华为、思科 等)的直面竞争。 目前市场上主要的几种模式包括: (1)将分析处理程序直接下发到本地平台进 行处理; (2)云端与本地模型运行环境标准化,比如AWS和百度; (3)提供私有解决 方案等。但这些模式对于工业互联网部署的互操作性效果都不明显,边缘计算产品与 云端应用大部分需要搭配运用,或者与第三方云应用集成,但集成度不高。因此,在 未来边缘计算重要性不断,企业需求也许会驱使设备商利用自身市场与集成优势与 IT企业合作,借助其 IT能力开发出市场通用的边缘计算服务器。 网络侧则随着中国 5G 技术的进步,已达到世界一线水平,但是在工业互联网连 接标准上仍稍微落后与美国的工业互联网联盟;作为工业互联网未来发展对联络通 讯的实时需求,边缘计算也将成为一大重要领域。 4.平台:传统巨头与互联网企业云起飞扬,国家自主可控 才是平台发展的底线 在工业云领域,人工智能和大数据的落地位于计算产业发展创造积极条件,工业 云业快速发展。在全球云平台激烈竞争的情况下,国内在工业互联网布局的过程中, 云平台,作为一项物联网技术已经开始广泛运用于工业端的改造当中。 云平台形成多种生态链模式。工业互联网平台生态链正展现出强大的产业聚合 能力,各大平台都基于平台产品并购技术企业,扩展平台能力,并初步形成平台生态 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公司 p12 华西证券版权所有发送给东方财富信息股份有限公
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