工业互联网行业系列报告（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-20191124-华西证券-18页.pdf

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，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：结合网络侧：结合 5G5G 网络建设，发展内网连接标准和外网互联互通网络建设，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、星网锐捷、网宿科技网宿科技。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、移移远通信、移为为通信、金卡智能通信、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制造类企业类企业海尔、美的、三一重工海尔、美的、三一重工（树联互（树联互根）根）、航天云网、航天云网；软件企业用友、东方国信、索为系统、石化软件企业用友、东方国信、索为系统、石化盈科、宝信软件；盈科、宝信软件；ICTICT 综合云综合云阿里阿里云云、华为、华为云云、紫光云、浪潮、紫光云、浪潮云等。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：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 行业评级：推荐 行业走势图 分析师：宋辉分析师：宋辉 邮箱： SAC NO：S1120519080003 联系人：柳珏廷联系人：柳珏廷 邮箱： 联系电话：010-51662928 -6%3%12%21%30%39%2019/012019/042019/072019/10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 27204 2 3 4 6 2 1 8 5/4 3 3 4 8/2 0 1 9 1 1 2 5 1 1:0 3 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.4 图 2 物联网、工业 4.0 和工业互联网的关系.5 图 3 体现工业互联网精髓的三大元素.6 图 4 工业互联网基本框架.7 图 5 工业互联网生态体系.8 图 6 工业互联网现有技术演进路径.9 图 7 网络连接体系架构.10 图 8 边缘计算.12 图 9 指导意见发展目标三步走.15 表 1 工业互联网和智能制造系统的演变过程.4 表 2 物联网与工业互联网的区别.6 2 3 4 6 2 1 8 5/4 3 3 4 8/2 0 1 9 1 1 2 5 1 1:0 3 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“近期工信部印发“5G+工业互联网”工业互联网”512 工程推进方案工程推进方案 近日，工信部印发“近日，工信部印发“5G+工业互联网”工业互联网”512 工程推进方案，工程推进方案，在在推进方案推进方案中明确指出，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。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：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：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什么是工业互联网 2.1.“第四次工业革命第四次工业革命”的到来的到来 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。2 3 4 6 2 1 8 5/4 3 3 4 8/2 0 1 9 1 1 2 5 1 1:0 3 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 事件事件 主要事件主要事件 19681968 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 19831983 以太网 IEEE 802.3 标准正式发布 19861986 PLCs 开始被连接到 PC 端 19891989 英国科学家 Tim B.L.发明万维网（WWW）19921992 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 19941994 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 19951995 MS Windows 成为工厂的主流操作系统 19961996 发布第一版 OPC 通讯协议 19971997 Wireless M2M 技术在工业普及 19991999 Kevin A.首个提出“Internet of Things”物联网概念 20022002 亚马逊首个启动关于云计算的服务 AWS 20062006 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 20102010 传感器大幅降价 20112011 携带自己的设备办公（BYOD）成为主流 20162016 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。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.工业互联网工业互联网是是物联网物联网与与工业工业先进制造的结合体先进制造的结合体 2 3 4 6 2 1 8 5/4 3 3 4 8/2 0 1 9 1 1 2 5 1 1:0 3 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、工业物联网、工业 4.0 和工业互联网的关系：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。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：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2 3 4 6 2 1 8 5/4 3 3 4 8/2 0 1 9 1 1 2 5 1 1:0 3 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 物联网物联网 工业物联网工业物联网 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。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，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。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工业互联网三大功能体系网络、安全与平台网络、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、2 3 4 6 2 1 8 5/4 3 3 4 8/2 0 1 9 1 1 2 5 1 1:0 3 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。2 3 4 6 2 1 8 5/4 3 3 4 8/2 0 1 9 1 1 2 5 1 1:0 3 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网络基础建设：上游产业加速发展，工业基础设施急需完善善 目前，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 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 2 3 4 6 2 1 8 5/4 3 3 4 8/2 0 1 9 1 1 2 5 1 1:0 3 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。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 2）国内连接标准需要快速建立，协力推动国内连接标准需要快速建立，协力推动 5G5G 在工业企业的应用部署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 3）工厂内外数据互通工厂内外数据互通实现实现信息标准化，并强化与云连接和向现场级扩展信息标准化，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。2 3 4 6 2 1 8 5/4 3 3 4 8/2 0 1 9 1 1 2 5 1 1:0 3 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.工厂内网工厂内网下游下游 OEM 逐渐兴起逐渐兴起 目前，目前，工控市场美欧日大头盘踞，国内下游工控市场美欧日大头盘踞，国内下游 OEMOEM 行业逐渐兴起行业逐渐兴起：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网的重要支撑和保障 2 3 4 6 2 1 8 5/4 3 3 4 8/2 0 1 9 1 1 2 5 1 1:0 3 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：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：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。2 3 4 6 2 1 8 5/4 3 3 4 8/2 0 1 9 1 1 2 5 1 1:0 3 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。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，主要参与者是第二层则主要是作为一个区域中心，主要参与者是 ICTICT 企业。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：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。网络侧则随着中国网络侧则随着中国 5G5G 技术的进步，已达到世界一线水平，但是在工业互联网连技术的进步，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。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2 3 4 6 2 1 8 5/4 3 3 4 8/2 0 1 9 1 1 2 5 1 1:0 3 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 13 19626187/21/20190228 16:59 链。或者，基于强强联手或产品资源整合来形成生态模式，比如 SAP 与西门子的强强联手，以及 IBM、亚马逊、AIRBUS 等建立的全球协同虚拟平台。云平台产业竞争日益剧烈。工业巨头的平台布局十分积极：工业巨头的平台布局十分积极：、西门子的 MindSphere、菲尼克斯电气的ProfiCloud，以及国内三一重工的根云、海尔的 COSMOPlat、徐工工业云、航天科工的 INDICS 等纷纷布局。互联网巨头借助平台优势布局产业生态：互联网巨头借助平台优势布局产业生态：比如微软的 Azure、亚马逊的 AWS、IBM 的 Watson、SAP 的 HANA，以及国内百度、阿里巴巴、腾讯和京东也纷纷推出面向工业物联网的平台。不仅如此，工业与互联网巨头的互补合作，扩展生态也成为主流模式。比如2017 年 ABB 宣布依托于微软 Azure 平台提供工业云服务，与 IBM 在工业数据计算和分析方面开展合作；西门子也表示 MindSphere 在云服务方面已跟亚马逊 AWS、微软和 SAP 开展合作。目前，我国也积极开展工业云平台建设及应用推广，工信部 2017 年 5 月表示将推动 16 个试点省市工业云平台功能完善、业务创新和服务提升，通过试点云范引导更多企业参与其中，开启我国工业领域“云”时代。2018 年 2 月 27 日，在青岛海尔信息产业园召开的“海尔 COSMOPlat 国家级工业互联网+智能制造集成应用示范平台发布会”正式宣布海尔 COSMOPlat 获批“基于工业互联网的智能制造集成应用示范平台”，为全国首家国家级工业互联网示范平台。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扩张，数据命脉要求国家坚持自主可控 在目前工业云市场还足够大的情况之下，各种不同类型的云平台都处于自我发展的阶段，扩大自身规模抢占新兴市场是首要重点，因此目前种类繁多的工业云仍处于相对混乱的阶段，合作与竞争仍十分的小心翼翼。因为第一，工业云本身是一种多供应商合作的生态系统。一方面，工业设备之间的多样性与兼容性使得硬件层面很难出现垄断；另一方面，工业应用场景往往会按照行业属性在垂直方向上密集产生，并常常是跨上下游企业之间，数据完全被某一家企业垄断的可能性相对较小。因此，在工业云这种因此，在工业云这种 2B2B 领域，工业数据很难被某一家企领域，工业数据很难被某一家企业垄断，同时，在资本投入方面，装备与制造企业与软件、业垄断，同时，在资本投入方面，装备与制造企业与软件、ICTICT 企业都需要对方的能企业都需要对方的能力互补协作来提供全套解决方案服务，相应的云平台也更趋向于制造商与软件、力互补协作来提供全套解决方案服务，相应的云平台也更趋向于制造商与软件、ICTICT企业相互合作的模式发展。企业相互合作的模式发展。其次，在我国特殊工业背景下，中小企业数字化、网络化基础薄弱，IPv6 和国外相比普及率较低，此外产业支撑能力不足，核心技术和关键平台综合能力不强，仍难以满足工业生产高安全、高实时、高可靠的需求。最后，我国工业控制系统、高端工业的软件等产业基础薄弱，平台数据采集、开发工具、应用服务等核心技术都缺失。同时平台应用领域相对单一，缺乏第三方开发的群体，工业 APP 数量与工业用户数量的双向迭代和良性发展尚需时日。因此，目前的技术能力与自动化水平也需要不同企业之间的合作来改善行业环境。装备与制造企业的平台能力对解决企业自身问题有促进作用，但在对外服务拓展中一定程度上受 IT 能力的限制；而软件、ICT 企业虽然具有云平台较为成熟的技术，但在深度垂直领域的行业应用中也需要制造、装备企业的实操经验，所以，在短期内，工业云平台仍处于积极合作，小心探索的阶段。因此，行业龙头强强联手有望在新因此，行业龙头强强联手有望在新蓝海中快速抢占市场，获取先机。蓝海中快速抢占市场，获取先机。2 3 4 6 2 1 8 5/4 3 3 4 8/2 0 1 9 1 1 2 5 1 1:0 3 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