未來企業(yè)信息化的發(fā)展，現在有兩個說法，一個是工業(yè)4.0，一個是工業(yè)互聯網。工業(yè)互聯網與工業(yè)4.0，在提法上有不同的側重點，但本質上是一回事。強調的都是實現企業(yè)信息系統(tǒng)的一體化、智能化、自動化。工業(yè)互聯網和工業(yè)4.0都是過去幾十年企業(yè)信息化成就的總結，而且提出了未來10至15年企業(yè)信息化追逐的更高層次的目標。通過研究這兩個新概念和新思想，我們可以看到，新一代的企業(yè)信息化將往哪里走，在企業(yè)實現了網絡化、全三維數字化平臺、關聯設計等等之后，企業(yè)信息化又要關注什么，最終的目標又是什么。
從我國大多數企業(yè)信息化的實際情況來看，不可能奢求在幾年之內就完全實現工業(yè)4.0提出的各種設想和功能目標。當前企業(yè)應該審慎思考和評估的是，企業(yè)該做的、基礎的、重要的信息系統(tǒng)是否都已完成，應用得好不好。企業(yè)必須在工業(yè)4.0或者工業(yè)互聯網這個大方向的引導之下，抓緊企業(yè)數字化建設的“補課”。
1.工業(yè)4.0
工業(yè)4.0不僅強調了內、外網的一體化，還強調了智能物理系統(tǒng)（cps，cyber-physical system）在企業(yè)的應用，核心是推動企業(yè)的智能化和數字化的自動化。智能物理系統(tǒng)與嵌入式系統(tǒng)是兩個不同的概念。嵌入式系統(tǒng)為產品的計算機化服務，強調在產品中增加新功能，提高產品性能。智能物理系統(tǒng)解決的是如何使企業(yè)的各種計算機系統(tǒng)和企業(yè)的各個物理系統(tǒng)協同工作，從而實現勞動生產率的最高化，系統(tǒng)運行的最優(yōu)化，以及管理有效性的最大化?，F有的系統(tǒng)工程理論中，還沒有一套系統(tǒng)的、完善的、關于智能物理系統(tǒng)的理論體系。美國國家自然科學基金會認為，cps是系統(tǒng)工程理論未來一二十年重大的發(fā)展方向；早在2006年，就將這個領域作為信息時代系統(tǒng)工程理論的一個重大研究方向給予資助。無疑智能物理系統(tǒng)將促進理論研究的發(fā)展，也帶來很多創(chuàng)新的空間。
2.工業(yè)互聯網
早在2000年8月，就有美國學者提出了工業(yè)互聯網的概念，基本思路是把復雜的物理設備和網絡，包括傳感器和軟件等，構造成一個系統(tǒng)化的整體，將大數據、機器學習、m2m等全部整合在一起，利用所得的數據和信息，控制和調整設備，以得到最優(yōu)化的結果。最終目的是構造企業(yè)級的一體化的系統(tǒng)。工業(yè)互聯網是一個綜合性的企業(yè)信息化總體解決方案，包含一整套內置的核心技術，一定會成為一個綜合性的技術大類。工業(yè)4.0和工業(yè)互聯網這兩個提法，我個人比較傾向于工業(yè)互聯網，因為它把未來企業(yè)界的網絡，以及全球網絡化的發(fā)展，描述得比較清楚。
工業(yè)互聯網具有5c架構（圖）。5層中的第一個字母都是一個“c”。最底層是智慧的連接層（connection），即一個企業(yè)所需要的數據都必須能夠無障礙地獲取。第二層是轉換層（conversion），即將數據轉化為信息，對獲得的數據進行數據挖掘和分析，得出對決策有用的信息。第三層是計算網絡層（cyber），是企業(yè)信息中心的樞紐，在這一層，將取自第二層的信息與原來設定的期望值進行對比，發(fā)現企業(yè)運行中的問題或機會。第四層是認知層（cognition），由第三層獲得的信息，以及監(jiān)控資產和設備狀況，以可視化的方式，向決策者提供關于企業(yè)目前存在問題的認知，并使決策者能夠做出相應的決策。第五層是配置層（configuration），目的是通過網絡空間，把決策信息送到物理空間，送到相應的子系統(tǒng)中，完成對相應的設備或系統(tǒng)做出調整的實際操作。
圖 工業(yè)互聯網的5c架構
這個5c的架構，實際上是一個企業(yè)級的反饋控制系統(tǒng)，一個包括人、（計算）機、物在內的反饋控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的控制對象，無論是人、或機、或物，其現況信息都是通過c1（第一層）來獲取的。獲取后，送到反饋器，即c2（第二層），進行數據挖掘和分析，所得出的整個企業(yè)狀況的實際值和期望值在c3（第三層）進行比較，比較后得出決策信息c4（第四層），指示在什么地方需要做出怎樣的調整或改變，最后是由控制器c5（第五層）發(fā)出指令，實施對人、機、物的控制。反饋控制是自動控制理論最核心的思想之一，只有反饋控制才能達到最理想的控制效果。在人、機、物一體化的大系統(tǒng)情況下，反饋系統(tǒng)的一體化和優(yōu)化設計，確實有很多重大的理論和創(chuàng)新問題。
認識工業(yè)互聯網非常重要，尤其要抓住它的本質和內涵，對中國企業(yè)信息化的發(fā)展意義非凡。工業(yè)互聯網系統(tǒng)不僅涉及信息技術的各個方面，而且也涉及很多相關的科學技術領域，世界上沒有一個企業(yè)能夠承擔工業(yè)互聯網的全部研發(fā)任務。為此，美國幾個it巨頭牽頭組織了工業(yè)互聯網聯盟。2015年6月，美國工業(yè)互聯網聯盟發(fā)布了一個工業(yè)互聯網系統(tǒng)的參考架構，對工業(yè)互聯網的構成要素，各要素之間的相互關系等，都進行了比較系統(tǒng)的探討和研究，為工業(yè)互聯網的系統(tǒng)架構、解決方案架構和應用架構提供了一個開發(fā)指南，具有重要指導意義。
工業(yè)互聯網提出了分析系統(tǒng)功能的四個維度，包括業(yè)務的維度、用戶的維度、系統(tǒng)功能的維度、系統(tǒng)實現的維度，對每一個維度都做了詳細的需求分析，研究了必須要考慮的基本問題。
工業(yè)互聯網系統(tǒng)的參考架構將工業(yè)互聯網系統(tǒng)分成內外三層：外緣層、平臺層和企業(yè)層。企業(yè)需要的所有數據，通過外緣層進入企業(yè)的數據平臺，在平臺層進行數據的轉換和分析，在完成一系列操作運算后，產生決策所需的數據，并送入企業(yè)層；企業(yè)層接收這些數據之后，根據決策系統(tǒng)設定的規(guī)則決定企業(yè)下一步怎么做，并將決策產生的控制信息流返回到平臺層，平臺層對控制流進行分析后，再送到外緣層，包括企業(yè)外部的相關企業(yè)。整個過程中，核心的部分是數據的分析和處理，包括終端數據的獲取、先進的數據處理、決策的執(zhí)行模塊、系統(tǒng)輸出的產生等等，各種模型的構建和數據的分析計算，是數據處理系統(tǒng)的核心。
工業(yè)互聯網系統(tǒng)涉及很多核心技術。第一層涉及物聯網技術及應用；第二層用的是業(yè)務智能和大數據技術；第三層是云計算技術；第四層離不開計算科學技術；第五層則是網絡化的自動控制技術。
不難看出，工業(yè)互聯網所需要的技術支撐，實際上把當前信息技術發(fā)展的熱點幾乎都概括其中。目前，我國大數據、云計算、物聯網等都炒得很熱，但是，如果這些熱門技術不圍繞一個主題，朝著一個共同方向努力的話，是形不成競爭優(yōu)勢的。
2016年3月2日，工業(yè)互聯網和工業(yè)4.0這兩個技術平臺，在瑞士蘇黎世做了對接。雙方達成協議，必須實現工業(yè)4.0參考架構模型和工業(yè)互聯網系統(tǒng)架構模型的兼容性和互操作性，這是二者得以共享全球市場的一個重要步驟。中國也已推出自己的工業(yè)互聯網架構模型，但總體來看，我們的步子還是慢了一些。如果我們的步子能夠更快一些，工業(yè)互聯網系統(tǒng)的競爭有可能形成三足鼎立的局勢。特別是，其中涉及很多標準和規(guī)范問題，如果我們不參與前期標準的制定，就會非常被動。中國必須盡快建立團隊，推出自己的工業(yè)互聯網系統(tǒng)“參考架構（iira）”，并與“工業(yè)4.0平臺”和“工業(yè)互聯網聯盟”展開協調行動，以避免被邊緣化。
3.全球物聯網
工業(yè)互聯網系統(tǒng)的快速發(fā)展，使全球物聯網成為業(yè)界關注的焦點。如果一個企業(yè)進來的和出去的產品都具有聯網功能的話，物聯網的問題還只限于一個企業(yè)的內部，對產業(yè)影響不大。但是，如果全世界絕大多數的企業(yè)都需要將輸入和輸出的產品聯網的話，這個物聯網就變成了一個全球物聯網（the internet of things），與幾年前講的物聯網的概念不一樣，它是一個第一個字母大寫的物聯網。全球物聯網因之提上了全球信息化發(fā)展的議事日程。英特爾公司估計，到2020年全球物聯網大概要提供一個500億物品互聯的互聯網基礎架構。現在的互聯網，是人的互聯網，總共連接的只是30億到40億人，物聯網將帶來互聯網絡十幾倍甚至幾十倍的擴張。gartner公司估計，到2025年，全球互聯的物品大概有2000億個。這樣一個龐大的物聯網，給互聯網未來的發(fā)展帶來了巨大的挑戰(zhàn)。不難看出，工業(yè)互聯網本身就是一個人、機、物的互聯網，全球物聯網就是一個全球的人、機、物的互聯網，這個網絡在現有互聯網的基礎上生長起來，必將會帶來巨大的經濟和社會變革。
全球物聯網覆蓋所有的重要領域，包括各種各樣的業(yè)務活動、能源、消費、健康與生命、it技術和網絡、安全和公安、零售業(yè)和交通制造等等，由此將產生一個智能互聯的世界。一些重要的行業(yè)，如通信、零售、汽車、醫(yī)療等等，將發(fā)生重大的變革。這就是未來15至20年可能產生的新的前景。
物聯網、大數據和云計算將走向融合。對于全球物聯網，大數據可以幫助各行各業(yè)提升業(yè)務洞察力，推動全球基于數據驅動的經濟發(fā)展，進而推動國家治理和社會發(fā)展。，全球物聯網成為全球最重要的數據采集和數據共享平臺，形成新一輪的海量數據增長浪潮，成為衍生無數個具有真正商業(yè)價值和業(yè)務洞察力的大數據平臺。這是工業(yè)互聯網和全球物聯網真正的價值所在。大數據和云計算的發(fā)展，將視物聯網的發(fā)展而確定其方向和重點。各種形態(tài)的“云”和“云聯網”，將為物聯網和大數據提供不同類型的服務和所需要的不同的商業(yè)模式。
全球物聯網不是一個垂直的或水平的、局域的物聯網，而是一個人、機、物的互聯網，這是一個必然的發(fā)展結果。意識到這一點，就知道全球信息化的發(fā)展方向發(fā)生了重大轉變?，F在最重要的是，我們必須轉變思想和觀念，迎接全球物聯網帶來的這種革命性變革。
大數據的發(fā)展也會面臨很多挑戰(zhàn)。上千億物品的數據在網上流動，這些數據存在哪里，需要什么樣的數據中心，什么樣的分析技術，什么樣的隱私保護等等，都是新生的問題。云計算也是一樣，怎樣在云與云之間實現互聯，如內部網和外部網，未來就是云和云的互聯，一個企業(yè)和很多其他關聯企業(yè)的私有云的互聯。云網絡、云安全、云服務的管理等等，也會帶來一系列需要解決的問題。