一、背景
随着工业数字化、网络化、智能化的发展，工业应用对网络通信和计算能力提出了更高的要求。工业算力从生产线分离，形成现场级、边缘级和中心级，工厂全流程管控逐步向一体化、无人化发展。新型工业应用如机器视觉质检、AR等，对网络通信的低时延、低抖动和计算能力的低处理时延、周期同步提出了更高要求。未来工业生产线需要确保多个生产环节在约定时间内完成，迫切需要工业企业对网络资源和算力资源进行统一调度。如何协同网络通信与计算处理过程，保障工业应用的确定性，已成为行业热点。
二、面向应用的确定性内涵与架构
面向应用的确定性技术是一种管理工业应用协同过程确定性的技术，通过协同调度生产设备、边缘设备和网络设备的多种资源，并匹配工业应用的执行顺序，确保整个生产流程的确定性。面向应用的确定性由网络传输的通信确定性、工业算力的计算确定性、应用流程的时序确定性和程序执行的逻辑确定性四个方面构成。
确定性服务是指一个或多个应用参与的通信环节和计算环节构成的闭环，是面向应用的确定性技术管理各种资源的“桥梁”。面向应用的确定性技术针对确定性服务定义性能参数，可以更加直观地表达生产流程的需求。
面向应用的确定性系统是一种实现面向应用的确定性能力的分布式系统，其系统架构包括应用层、控制层、中间层和资源层。应用层由工业互联网模式及其中应用组成；控制层是管理服务与资源的控制部分，分为管理控制功能、确定性服务管理和面向应用的确定性北向接口三个部分；中间层是整个面向应用的确定性系统的互联、互通和互操作部分，由统一信息模型、网络调用接口、计算调用接口三部分组成；资源层是系统中网络设备、边缘计算设备、生产设备、工业终端、云服务构成的资源底座，该层由确定性网络和确定性计算组成。
面向应用的确定性技术特征包括算网一体化确定性、异构资源实时调度、全域业务敏锐感知、控制即服务能力、包容性基础设施、灵活柔性业务流程、智能化需求映射和确定性服务预测模型。
三、重点技术方向
重点技术方向包括基础共性技术、监测分析技术、跨系统协同技术、资源调度技术和跨系统控制技术。
基础共性技术解决确定性保障的指标、需求、能力抽象等基本问题，包括面向应用的确定性架构设计技术、指标体系及映射技术、确定性需求模型技术、确定性能力抽象技术、确定性度量技术和确定性评价体系技术。
监测分析技术针对面向应用的确定性系统中计算设备、网络设备、确定性服务等进行监测与分析，包括应用监测技术、确定性服务监测技术、应用关系监测技术和应用审计技术。
跨系统协同技术确保各个网络和应用遵循一致的时间顺序和互通规则，包括时间同步技术、逻辑时钟同步技术、频率同步技术和异步通信技术。
资源调度技术全局管控工业网络和工业算力，包括业务流量整形技术、链式流保障技术、资源保障技术和算网一体化保障技术。
跨系统控制技术集中控制各类设备，包括策略分解技术、配置更新技术和传输控制技术。
四、面向应用的确定性应用场景
面向应用的确定性技术在多个工业场景中具有应用，包括服装整理的生产线机器人、控制即服务的实时生产线、跨园区确定性的云化X服务、确定性数字孪生的智能车间、“用户到产线”的定制生产线、确定性巡检的地下综合管廊、精准自动化的光学元件装配和确定性边端协同的冶金产线。
五、展望
面向应用的确定性技术未来将加速“控网算”融合过程的推进，整体保障工厂中多应用协同过程的确定性。未来工业互联网以确定性服务为管理对象，这种模式既符合排产计划，又实现了复杂的资源管控，从而打通企业生产计划和生产线之间的管理运维边界。面向应用的确定性技术未来将有力支撑工业大模型的部署与应用。
六、附录
附录部分包括术语表和参考文献列表。
