2019年6月29日，首屆信息技術服務業高質量發展論壇暨ITSS體系建設十周年大會在京召開。中國科學院院士何積豐出席并做“從工業互聯網到工業軟件服務”主題報告。

工業互聯網和工業軟件熱的原因

何院士談到，從傳統軟件，到工業互聯網和工業軟件熱，有國際和國內兩方面的原因。

從國際發展趨勢看，工業互聯網推動縱向產業鏈整合，激活面向個體化需求的橫向產業鏈整合，賦能生產與物理過程的互聯互通迅速普及。

從國內戰略需求看，工業互聯網是經濟轉型期兩化融合的需求，是自主可控安全系統制造的需求，可以構建起數據時代的工業服務新生態。

工業互聯網面臨的挑戰

然而，工業互聯網和工業軟件開發也面臨著諸多的挑戰：

首先，工業大數據處理復雜。如工業場景數據多源、異構、低質、多噪、高通量，現有數據密集模型難以融合行業機理；

第二，把控工控網絡性能與安全復雜。如云環境下隱私難以保障、系統容易受到攻擊，網絡實時要求高、網絡服務質量難以保證；

第三，工業互聯網軟件需求復雜。如設計復雜、開發周期長、質量難以保證、維護成本高。

目前，亟需發展工業互聯網的數據互聯、架構體系、關鍵技術、基礎軟件、應用APP等，這就需要深入了解工業互聯網的特點。

工業互聯網面臨的特點

工業互聯網的特點包括：一是要實現復雜環境中的工業感知控制設備的可靠部署；二是要對通用軟硬件平臺和網絡通信協議進行安全加固；三是異構邊緣節點計算節點環境下實現穩定運行；四是基于工業互聯網微服務架構要獲得靈活服務。

工業互聯網的信息鏈

工業互聯網APP技術生態體系

工業互聯網APP技術生態體系建設非常重要，要實現智能互聯、開放平臺、微服務、賦能創新。

工業互聯網操作系統

首先，基于云基礎設施的工業互聯網操作系統，要面向工業數據“采集、存儲、應用、共享”全生命周期的閉環形式，將海量分布式數據無縫集成到整個價值鏈。

其次，工業互聯網要支持多源數據聚合和基礎設施復用，推動從煙囪式分散平臺向融合式集中平臺演進，建立統一應用程序開發接口，通過整合集成開發環境實現開發支持和共享。

第三，工業互聯網PaaS本質上就是工業互聯網操作系統。

第四，工業互聯網平臺是面向制造業數字化、網絡化、智能化需求，構建基于海量數據采集、匯聚、分析和服務體系。

數據+模型=平臺，邊緣數據是基礎，工業IaaS是支撐，工業PaaS是核心，工業APP是關鍵。

工業互聯網服務

工業互聯網服務包括工業數據、分析模型、應用服務等幾部分。

以海爾COSMOPlat開放工業互聯網平臺為例，它的服務具有以下特點：

❶ 是高安全實時工業計算容器，標準化封裝格式，統一工業應用的分發形式

❷ 是搶占式調度容器隔離與資源限定，高實時工業應用隔離環境，資源按需配置，滿足工業應用容器化的需求

❸ 是以形式化驗證與冗余技術，高安全運行環境

❹ 是APP組件模型框架，統一的APP加載與運行管理環境

❺ 是開發環境、語言、操作系統、硬件無關

❻ 是智能動態耦合，工業APP之間實時統一通信

工業互聯網安全范疇

談到工業互聯網的安全范疇，功能安全和信息安全缺一不可。

首先，要使工業互聯網功能和信息安全進行融合。

如嵌入式程序單元測試，最高等級動態測試要求語句、分支及MC/DC覆蓋達到100%；要符合IEC 61508等功能安全標準。

代碼運行時動態缺陷檢查，動態符號執行求解引擎；防止內存泄露、內存重復釋放；防止除零、空指針、數組/指針越界；代碼簽名，保障運行代碼授權。

其次，要有基于零信任和微分段的軟件定義安全策略

安全疊加就是隔離+并行+中心化。

工業APP創建、測試和部署的安全開發環境要覆蓋以下幾方面的內容：一是支持代碼審計的已知漏洞分析和未知漏洞發現；二是軟件成分分析及漏洞掃描；三是源代碼和二進制文件安全；四是漏洞關系網；五是開源許可證合規性。