Trusted Industrial Data Matrix 可信工业数据空间系统架构1.0 本报告所载的材料和信息，包括但不限于文本、图片、数据、观点、建议，不构成法律建议，也不应替代律师意见。本报告所有材料或内容的知识产权归工业互联网产业联盟所有（注明是引自其他方的内容除外），并受法律保护。如需转载，需联系本联盟并获得授权许可。未经授权许可，任何人不得将报告的全部或部分内容以发布、转载、汇编、转让、出售等方式使用，不得将报告的全部或部分内容通过网络方式传播，不得在任何公开场合使用报告内相关描述及相关数据图表。违反上述声明者，本联盟将追究其相关法律责任。Statement声
明
牵头编写单位工业联网产业联盟参与编写单位北通大学中国电团有司华为技术有司阿里计算有司东电气团科学技术研有司百在线网络技术（北）有司中车青岛机车车辆有司中车株洲电力机车研有司沈阳鼓风机团测技术司国联技术有司中国工业团息技术中心中戴有司重庆工业大据创中心华清息科技有司上光华冠群软件有司智科息科技有司中国息通研 Contents目
录
Introduction前
言
Chapter 1 Global Development Status第一章
全球发展现状Chapter 2 Industrial Demand Analysis第二章
产业需求分析Chapter 3 System Architecture第三章
系统架构Chapter 4 Technical Perspective第四章
技术视⻆Chapter 5 Standard System第五章
标准体系Chapter 6 Industry Case Analysis01020814223236第六章
产业案例分析 随着新一代信息技术与制造业的深度融合发展，全球工业数据应用已经进入纵深发展的新阶段，数据作为新型生产要素和重要战略资源，正在制造业数字化转型过程中发挥出更大的作用。在这一进程中，工业数据的流通共享受到广泛关注。顺应新发展形势，我国积极营造多方主体参与的数据共享流通生态，国务院先后发布《关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见》、《要素市场化配置综合改革试点总体方案》，明确提出在确保数据安全的前提下，分级分类、分步有序推动部分领域数据流通应用。在此背景下，工业互联网产业联盟联合中国信息通信研究院提出建立可信工业数据空间，并将其作为实现工业数据开放共享和可信流通的新型基础设施，发挥数据要素禀赋。Introduction前
言
Introduction前言01 Chapter 1 Global Development Status第一章
全球发展现状 随着数字经济的深入发展，数据要素的支撑作用变得愈发重要。在工业领域，工业数据正逐渐从制造过程的副产品转变为企业和供应链环节带来新价值的战略资源，成为提升制造业生产力、竞争力、创新力的关键要素，有力推动了制造业在更大范围、更深层次实现更有效率、更加精准的资源配置。然而，在极大促进了全社会要素资源的网络化共享、集约化整合、协作化开发、高效化利用的同时，工业数据也面临着流通不畅、信息泄露、过度利用等风险。 （一）为什么需要工业数据的可信交换和流通02 和其他生产要素一样，数据要素流通能力直接影响数字产业化和产业数字化的产出效率，可信、安全、透明、可计量的数据共享、流通、交换和交易已成为大数据时代下一步发展共识。然而，当前数据要素流通仍不充分、不完善，根据 Gartner预测，到2022年，只有不到5%的数据共享活动能够依赖可信数据和数据源 。**Gartner-Data Sharing Is a Business Necessity to Accelerate Digital Business 造成上述现象的一个重要原因是，传统数据流通方式已难以完全满足工业应用需求。目前数据共享流通多为集中式的双边信息传输模式，一种是通过数据交易平台进行共享流通，达成交易的各方通过数据包传递达成交易，在政务、消费、金融、证券等行业已取得显著成效。但对具有复杂来源的工业数据而言，难以保护数据所有者利益，易导致涉及企业核心竞争力的信息暴露以03$Chapter 1 Global Development Status第一章 全球发展现状及数据被使用方二次利用甚至滥用，适用性不强。另一种是基于明文数据API接口进行流通，将加工处理完的单方结果数据以API形式输出，一定程度保护了用户隐私信息以及降低二次利用可能性，但同时也降低了数据价值融合的可行性，难以释放数据协同共享的应用价值。因此亟需寻找一种适合工业场景的新型数据共享流通解决方案，在数据价值释放及数据安全需求中取得平衡。 04（二）发达国家加快数据共享流通顶层战略布局 从德国探索构建工业数据空间架构模型，到《欧洲数据战略》明确提出建设以工业为代表的九大行业数据空间，再到日本提出建设“互联产业开放框架“，发达国家展现出抢抓工业数据共享流通主导权的战略意图。 一是工业数据空间实践从德国走向欧盟，企业界积极促进工业数据共享流通。为促进数据安全保护和数据资源释放，2015年德国在工业4.0项目下启动工业数据空间研究，2017年开始向其他行业扩展，并在欧盟达成共识，2020年，欧盟委员会先后发布《欧洲数据战略》和《欧洲数据治理条例》，提出在保证欧洲公共利益和数据提供者合法权益的条件下，构建工业、绿色政务、 二是欧盟基于工业数据空间，打造GAIA-X（盖亚X）框架，构建数据生态系统。为给数据空间提供统一的基础设施底座，以德、法为代表，欧盟积极推动欧洲统一 出行移动、健康、金融、能源、农业、公共管理、技能等九大数据空间，实现更广泛的数据资源释放和国际数据共享。以此为契机，依托雄厚的制造业基础，欧洲企业界积极投身工业数据空间建设，并形成两条典型的应用路径，一方面从供应链切入，提升透明化管控水平；另一方面从研发端切入，实现大范围的协同研发制造。工业数据空间在制造业、医疗等诸多行业的关键环节显现出巨大的应用价值。 05 三是日本工业价值链促进协会打造互联产业开放框架，聚焦底层数据资源流通。为发挥机器人等工业装备产业的领先优势，实现产业数据的深度共享，打造超智能的“社会5.0”时代，2019年日本工业价值链协会发的云计算基础设施建设。2019年德国正式提出“盖亚计划”，旨在为欧洲打造一个具备竞争力、安全与可靠的数据基础架构，包括数据生态系统，联邦服务以及云计算、边缘计算和数据存储等基础设施生态系统。其中，联邦服务主要包括身份识别、联邦服务目录、主权数据交换和合规认证等内容。该计划已应用到欧盟的能源、金融、健康、工业4.0、农业、交通、公共服务、智慧生活等领域。布《互联产业开放框架》（以下简称“CIOF”），标志着日本工业数据共享流通布局正式开始。CIOF具有三大特征： 一是采用数据流通合同的形式定义工业数据的使用许可范围、供需双方的权利义务以及数据使用过程中衍生的其余问题；二是采用自下而上的方式，由数据提供方和数据使用方直接进行对接，逐步形成双方均认可的数据字典，保障数据流通的独立性；三是现场数据和相关数据资产由CIOF系统直接管理，并通过区块链技术保证数据按需加密和传输，以防止数据伪造。当前日本工业价值链协会正在推进一项包含日本100强企业的工业数据共享项目，将使用区块链技术降低数据泄露风险和运营成本。Chapter 1 Global Development Status第一章 全球发展现状 06（三）我国工业数据共享流通发展现状 中国作为制造大国，同时也是数据资源大国和应用大国，2025年，中国数据总量将跃居世界第一，全球占比有望达到27% 以上，将成为数据量最大、数据类型最丰富的国家之一。与此同时，我国工业数据共享流通正处于起步阶段，亟需充分吸取发达国家在顶层设计、交易共享方面的先进实践经验，构建符合我国发展实际的工业数据共享流通框架，进一步促进数据要素市场化。 一方面，逐步形成战略和立法相互交融的顶层设计。 设，发挥数据的基础资源作用和创新引擎作用。”2021年发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中明确提出统筹数据开发利用、隐私保护和公共安全，加快建立数据资源产权、 交易流通、跨境传输和安全保护等基础制度和标准规范，推动数据跨境安全有序流动。此外，2020年工信部印发《关于工业大数据发展的指导意见》和《工业数据分类分级指南（试行）》，提出建设工业数据空间的重点任务。2021年工信部印发《工业互联网创新发展三年行动计划（2021-2023年）》，再次提出在重点行业建立工业数据空间，引导数据有序开放共享。 相关政策密集出台，引导工业数据有序利用。习近平总书记指出，要“构建以数据为关键要素的数字经济”“系统推进工业互联网基础设施和数据资源管理体系建** 中国国家信息中心主任刘宇南在国家公共数据开放平台建设地方专题会的发言 07积极推动数据安全流通相关法律法规制定，2021年6月份《数据安全法》审议通过，强调在加强对重要数据的保护，保障数据有序流动的同时，鼓励塑造数据自由流动的市场秩序，提高数据流动性。《数据安全法》提出支持市场主体、行业协会乃至政府机构共同搭建数据交易平台，探索建立适当的数据交易程序、交易担保机制。通过创制规则，减少不必要的数据要素交易成本，最大程度地加快社会数据交易的频次。可以看出，国家正积极发挥上位法律对数据交易指引的指引作用，减少实践中“不会”“不当”和“不敢”交易数据的现象。 另一方面，工业数据流通需求旺盛同时面临三大难题。 为促进数据共享、流通、交易，各地开展了积极探索，近年来，贵阳、上海、武汉等多地相继成立了数据交易中介机构，不断探索推出相关数据交易方案和规则。然而，当前工业数据共享流通面临质量、主权、交易等难题。一是质量管理难。高质量数据是共享流通的重要前提，但工业数据的采集记录标准、频率和时间千差万别，导致数据质量参差不齐和资源浪费。二是确权难。工业数据涉及主体众多，主权边界难以界定。三是交易难。工业数据的安全要求远比消费数据高，企业担心泄露商业机密或暴露客户隐私。 在本白皮书第三章中，我们将针对上述问题提出面向我国的可信工业数据空间解决方案。 法律法规不断完善，保障工业数据合规流动。国家Chapter 1 Global Development Status第一章 全球发展现状 08Chapter 2 Industrial Demand Analysis第二章
产业需求分析 为了梳理工业企业在可信工业数据共享、流通中的典型场景、采用的技术和管理手段以及存在的问题，工业互联网产业联盟开展了《工业数据流通与使用状况》问卷调查，共回收有效问卷125份，覆盖电子信息、制造、能源、物流、工业服务、工业信息技术等行业。 问卷显示，96%的工业企业存在数据流通场景，覆盖研发、生产、物流、销售、服务等产品全生命周期。其中，研发、生产、服务的覆盖率超过了7成，如图2.1所示。图2.1 数据流通场景研发生产质量销售/供应物流服务财务其他0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%有此场景没有此场景76.60%71.90%69.50%57.00%54.70%82.00%50.80%46.90%28.10%23.40%30.50%43.00%45.30%18.00%49.20%53.10% 09 当企业作为数据提供方时，其主要顾虑依次包括提供的数据被用于合同目的之外、商