工業(yè)數(shù)據(jù)空間（Industrial Data Space，簡(jiǎn)稱IDS）是基于標(biāo)準(zhǔn)通信接口技術(shù)建立可信安全的數(shù)據(jù)共享環(huán)境，支持供需方數(shù)據(jù)“可用不可見(jiàn)”共享開(kāi)發(fā)的虛擬架構(gòu)，被業(yè)界視為推動(dòng)工業(yè)數(shù)據(jù)流通的有效途徑和工業(yè)數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘的關(guān)鍵基礎(chǔ)?！?ldquo;十四五”大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確提出，要“率先在工業(yè)等領(lǐng)域建設(shè)安全可信的數(shù)據(jù)共享空間”。德國(guó)在全球率先發(fā)起工業(yè)數(shù)據(jù)空間建設(shè)，并在架構(gòu)搭建、機(jī)制設(shè)計(jì)、行業(yè)生態(tài)等方面形成領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，其IDS功能架構(gòu)、建設(shè)路徑等方面的經(jīng)驗(yàn)值得我國(guó)借鑒。

　　一、德國(guó)建設(shè)工業(yè)數(shù)據(jù)空間的成功做法

　?。ㄒ唬墓δ芗軜?gòu)看，德國(guó)首創(chuàng)工業(yè)數(shù)據(jù)空間參考架構(gòu)模型，創(chuàng)新連接、認(rèn)證與角色管理模式

　　德國(guó)“工業(yè)數(shù)據(jù)空間行動(dòng)”于2015年啟動(dòng)，由弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)承擔(dān)基礎(chǔ)研發(fā)工作，并通過(guò)成立工業(yè)數(shù)據(jù)空間協(xié)會(huì)（IDSA）連接130多家成員公司，共同推動(dòng)工業(yè)數(shù)據(jù)空間的行業(yè)應(yīng)用和全球化推廣。2017年，工業(yè)數(shù)據(jù)空間參考架構(gòu)模型發(fā)布，此后向其他行業(yè)擴(kuò)展，2019年4月工業(yè)數(shù)據(jù)空間參考架構(gòu)模型升級(jí)為國(guó)際數(shù)據(jù)空間參考架構(gòu)模型3.0版（以下簡(jiǎn)稱IDS架構(gòu)）。

　　“五層三原則”架構(gòu)打造數(shù)據(jù)空間頂層設(shè)計(jì)。IDS架構(gòu)包含業(yè)務(wù)、功能、流程、信息和系統(tǒng)五層架構(gòu)，以及安全、認(rèn)證、治理三個(gè)原則維度。業(yè)務(wù)層和功能層分別定義了數(shù)據(jù)空間的業(yè)務(wù)服務(wù)模式和功能技術(shù)需求；流程層和信息層分別規(guī)定了數(shù)據(jù)空間組件間的動(dòng)態(tài)交互過(guò)程和共享協(xié)議信息；系統(tǒng)層涉及支持?jǐn)?shù)據(jù)可信交換的核心技術(shù)設(shè)施。安全原則包括基于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐的一般性原則，并支持安全級(jí)別的可擴(kuò)展性；認(rèn)證原則基于標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估和審查；治理原則涵蓋數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)同治理和數(shù)據(jù)治理本身。

　　“數(shù)據(jù)連接器”技術(shù)保障數(shù)據(jù)安全交換。IDS 架構(gòu)創(chuàng)新提出“數(shù)據(jù)連接器”技術(shù)，并以其作為標(biāo)準(zhǔn)通信接口，從技術(shù)上支撐實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)空間分布式數(shù)據(jù)之間的安全交換，并確保數(shù)據(jù)所有者對(duì)其數(shù)據(jù)的訪問(wèn)應(yīng)用進(jìn)行權(quán)限控制及監(jiān)測(cè)維護(hù)。“數(shù)據(jù)連接器”是參與方加入數(shù)據(jù)空間的必備品，通過(guò)獲得唯一身份標(biāo)識(shí)、連接器部署配置、證書(shū)安全設(shè)置等，建立起與其他組件間安全可靠的互操作通信。同時(shí)，“數(shù)據(jù)連接器”還可進(jìn)一步區(qū)分為內(nèi)部連接器和外部連接器，內(nèi)部連接器通常在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行，執(zhí)行過(guò)濾、匿名或分析等數(shù)據(jù)的預(yù)處理，外部連接器執(zhí)行數(shù)據(jù)空間參與者之間的數(shù)據(jù)交換。此外，“數(shù)據(jù)連接器”的功能范圍可以通過(guò)定制軟件進(jìn)行擴(kuò)展，允許數(shù)據(jù)處理、可視化、持久化等。

　　“雙認(rèn)證”模式支撐構(gòu)建數(shù)據(jù)可信流通環(huán)境。IDS 架構(gòu)設(shè)計(jì)了一套針對(duì)參與者和核心組件的評(píng)估認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則和流程，從機(jī)制規(guī)范方面構(gòu)建數(shù)據(jù)流通交換的可信環(huán)境。一方面，加入數(shù)據(jù)空間的參與者均需進(jìn)行分級(jí)分重點(diǎn)的事先認(rèn)證，通過(guò)評(píng)估每個(gè)參與者是否滿足規(guī)定的安全級(jí)別（包括基礎(chǔ)設(shè)施可靠性和流程合規(guī)性），確保數(shù)據(jù)生態(tài)的安全和信任。另一方面，數(shù)據(jù)連接器和數(shù)據(jù)APP等核心組件也需要通過(guò)認(rèn)證后獲取準(zhǔn)入資格，在功能、協(xié)議等方面遵循參考體系架構(gòu)模型，以確?；ゲ僮餍院桶踩?，并推動(dòng)加強(qiáng)組件的開(kāi)發(fā)維護(hù)。

　　“多主體、分角色”構(gòu)建數(shù)據(jù)空間立體發(fā)展生態(tài)。IDS架構(gòu)將其參與者分為四類主體，包括核心參與者、中介機(jī)構(gòu)、軟件/服務(wù)提供者和治理監(jiān)管機(jī)構(gòu)，每個(gè)角色都有一定的權(quán)利和義務(wù)。例如，身份提供者負(fù)責(zé)創(chuàng)建、維護(hù)、管理、監(jiān)測(cè)和驗(yàn)證參與者的身份信息，并為其提供服務(wù)。此外，IDS架構(gòu)從合規(guī)協(xié)作的角度明確了各個(gè)角色在數(shù)據(jù)治理方面的權(quán)責(zé)義務(wù)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的有序治理和安全運(yùn)行。

　　（二）從建設(shè)路徑看，德國(guó)重視發(fā)揮政策引導(dǎo)作用，并從研究開(kāi)發(fā)、推廣應(yīng)用、治理運(yùn)營(yíng)全生命周期全面發(fā)力

　　在政策引導(dǎo)方面，著力強(qiáng)化項(xiàng)目帶動(dòng)、資金支持和環(huán)境營(yíng)造作用。一是以前瞻項(xiàng)目為牽引，啟動(dòng)工業(yè)數(shù)據(jù)空間行動(dòng)。德國(guó)聯(lián)邦教育與研究部于2014年推動(dòng)發(fā)起“工業(yè)數(shù)據(jù)空間行動(dòng)”，并提供500萬(wàn)歐元的項(xiàng)目資助，支持完成IDS架構(gòu)搭建，實(shí)施基于該架構(gòu)的跨部門(mén)應(yīng)用案例驗(yàn)證，以解決工業(yè)數(shù)據(jù)共享和流通難題。二是加大基礎(chǔ)研究資金投入，為IDS持續(xù)研發(fā)創(chuàng)新提供切實(shí)保障。德國(guó)政府部門(mén)按照弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)年度合同（產(chǎn)業(yè)類和公共資助類）研究經(jīng)費(fèi)總額的50%進(jìn)行投入配比，以支撐其進(jìn)行IDS等相關(guān)非營(yíng)利基礎(chǔ)研究，進(jìn)而保持IDS的前瞻性、創(chuàng)新性和引領(lǐng)性。三是持續(xù)完善政策體系，為數(shù)據(jù)空間發(fā)展提供良好環(huán)境。2021年1月，德國(guó)政府發(fā)布《聯(lián)邦政府?dāng)?shù)據(jù)戰(zhàn)略》，明確提出建立環(huán)境、醫(yī)療健康、移動(dòng)交通、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的公共數(shù)據(jù)空間。同時(shí)，德國(guó)和法國(guó)聯(lián)合發(fā)起GAIA-X計(jì)劃，支持IDS作為GAIA-X云計(jì)算平臺(tái)的核心架構(gòu)。

　　在研究開(kāi)發(fā)方面，大力發(fā)揮協(xié)同創(chuàng)新與開(kāi)源開(kāi)放模式的優(yōu)勢(shì)。一是加強(qiáng)協(xié)同研發(fā)，解決IDS跨學(xué)科研發(fā)需求。綜合考慮IDS研發(fā)的復(fù)雜性，德國(guó)聯(lián)邦教育與研究部選擇弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)作為研發(fā)主體機(jī)構(gòu)。該協(xié)會(huì)圍繞IDS復(fù)雜研究需求，由下屬十二個(gè)研究所共同推進(jìn)研發(fā)工作，并通過(guò)聯(lián)盟和網(wǎng)絡(luò)的形式組建若干科研聯(lián)合組，靈活整合專家、企業(yè)、高校等資源開(kāi)展協(xié)同創(chuàng)新，確保聯(lián)合各方研發(fā)力量解決數(shù)據(jù)共享難題。二是打造開(kāi)源創(chuàng)新生態(tài)，加強(qiáng)IDS組件的開(kāi)發(fā)維護(hù)。IDSA在GitHub上建立了IDS參考測(cè)試平臺(tái)開(kāi)源項(xiàng)目，測(cè)試平臺(tái)為IDS開(kāi)發(fā)和認(rèn)證過(guò)程提供了一個(gè)測(cè)試和評(píng)估環(huán)境，IDS參考實(shí)例和示例代碼可供軟件開(kāi)發(fā)者使用，使公司和組織能夠開(kāi)發(fā)符合IDS標(biāo)準(zhǔn)的組件并測(cè)試它們的互操作性。

　　在推廣應(yīng)用方面，高度重視需求牽引、生態(tài)合作和國(guó)際拓展。一是開(kāi)展應(yīng)用需求分析，促進(jìn)用例迭代。IDSA組建了跨行業(yè)的工作組和同行業(yè)的社區(qū)組，對(duì)各個(gè)行業(yè)的場(chǎng)景用例進(jìn)行評(píng)估測(cè)試，分析各類場(chǎng)景對(duì)IDS的不同需求，從而產(chǎn)生大量產(chǎn)品和解決方案。比如，IDSA創(chuàng)建的IDS交通社區(qū)已在智能停車(chē)、多式聯(lián)運(yùn)、無(wú)事故駕駛等方面實(shí)現(xiàn)了60多個(gè)用例。二是拓展IDS應(yīng)用，鼓勵(lì)市場(chǎng)參與者利用IDS向市場(chǎng)提供軟件產(chǎn)品和服務(wù)，不斷優(yōu)化IDS的產(chǎn)品生態(tài)。比如，海爾海外洗衣機(jī)工廠基于IDS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者洗衣機(jī)傳感器的洗衣數(shù)據(jù)與其卡奧斯COSMOPlat平臺(tái)的安全可控交換，從而可以基于洗衣數(shù)據(jù)對(duì)洗滌程序進(jìn)行優(yōu)化，并發(fā)送回消費(fèi)者洗衣機(jī)。三是推動(dòng)IDS成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并加強(qiáng)國(guó)際化應(yīng)用推廣。IDSA推動(dòng)IDS的部分內(nèi)容成為正式國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并支持不同數(shù)據(jù)空間基于該標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)和信息協(xié)作。如，IDSA成員荷蘭應(yīng)用科學(xué)研究組織(TNO)與日本電信公司NTT.Com基于IDS標(biāo)準(zhǔn)建立互聯(lián)的數(shù)據(jù)空間，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈信息等的國(guó)際安全交換。此外，IDSA還通過(guò)聯(lián)合相關(guān)協(xié)會(huì)組建數(shù)據(jù)空間商業(yè)聯(lián)盟（DSBA）、在不同國(guó)家建立區(qū)域中心等方式，大力促進(jìn)IDS標(biāo)準(zhǔn)在整個(gè)歐洲和全球的推廣。

　　在治理運(yùn)營(yíng)方面，聚力構(gòu)建多主體廣泛參與的協(xié)同治理機(jī)制。一是制定協(xié)同治理方案，以保障數(shù)據(jù)空間的安全可信運(yùn)營(yíng)。IDSA的成員公司共同參與制定IDS的認(rèn)證要求和評(píng)估策略。其中，架構(gòu)組負(fù)責(zé)對(duì)IDS連接器的主要軟件組件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理及驗(yàn)證，基于跨行業(yè)應(yīng)用需求完善IDS并進(jìn)行相關(guān)軟件應(yīng)用測(cè)試；認(rèn)證組負(fù)責(zé)創(chuàng)建并維護(hù)IDS認(rèn)證流程，包括認(rèn)證操作環(huán)境和核心組件、定義角色以及開(kāi)發(fā)認(rèn)證使用的評(píng)估解決方案。二是廣泛吸納外部力量，促進(jìn)數(shù)據(jù)空間的長(zhǎng)效運(yùn)營(yíng)。IDSA發(fā)起了一項(xiàng)認(rèn)證方案，以便IDSA之外的企業(yè)也可以訪問(wèn)并參與數(shù)據(jù)空間建設(shè)和運(yùn)營(yíng)。

　　二、啟示與建議

　　（一）完善頂層設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌推進(jìn)我國(guó)工業(yè)數(shù)據(jù)空間政策體系建設(shè)

　　工業(yè)數(shù)據(jù)空間的功能定位具備一定的公共屬性特征，前期開(kāi)發(fā)建設(shè)需加強(qiáng)政府統(tǒng)籌、政策引導(dǎo)和多方主體協(xié)作。一是統(tǒng)籌推進(jìn)工業(yè)數(shù)據(jù)空間建設(shè)的政策研究和制定。結(jié)合工業(yè)數(shù)據(jù)在各行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)，制定工業(yè)數(shù)據(jù)空間行業(yè)建設(shè)和應(yīng)用指南。推動(dòng)各類重大專項(xiàng)、產(chǎn)業(yè)基金對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)空間建設(shè)的傾斜支持。配套建立工業(yè)大數(shù)據(jù)共享應(yīng)用和流通交易相關(guān)機(jī)制。二是建立政府指導(dǎo)、行業(yè)協(xié)會(huì)主導(dǎo)、企業(yè)參與的協(xié)同工作體系，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用深度合作，加強(qiáng)工業(yè)數(shù)據(jù)空間理念推廣、技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施共建和行業(yè)應(yīng)用。

　?。ǘ┐蛟飚a(chǎn)業(yè)生態(tài)，提升數(shù)字化解決方案與技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施供給能力

　　類似“數(shù)據(jù)連接器”的技術(shù)設(shè)施是工業(yè)數(shù)據(jù)空間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全交換的基礎(chǔ)保障，我國(guó)亟需加強(qiáng)工業(yè)數(shù)據(jù)空間相關(guān)技術(shù)的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)、協(xié)同化研發(fā)和測(cè)試評(píng)估。一是支持工業(yè)數(shù)據(jù)空間技術(shù)架構(gòu)協(xié)同研發(fā)，強(qiáng)化共享流通、開(kāi)發(fā)應(yīng)用等方面的技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用測(cè)試，構(gòu)建支持?jǐn)?shù)據(jù)可信流通的技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施。二是推動(dòng)工業(yè)知識(shí)技術(shù)化、模型化、軟件化沉淀，支持建設(shè)行業(yè)性、功能性工業(yè)數(shù)據(jù)空間公共服務(wù)平臺(tái)，打造工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用模型資源庫(kù)和組件工具集，發(fā)展數(shù)據(jù)空間標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)組件測(cè)試評(píng)估等服務(wù)。三是支持大數(shù)據(jù)企業(yè)、軟件和信息技術(shù)服務(wù)企業(yè)、數(shù)字化解決方案服務(wù)商等參與工業(yè)數(shù)據(jù)空間建設(shè)，推動(dòng)基于工業(yè)數(shù)據(jù)空間的數(shù)據(jù)應(yīng)用解決方案開(kāi)發(fā)和服務(wù)模式創(chuàng)新。四是孵化工業(yè)數(shù)據(jù)空間開(kāi)源項(xiàng)目，加強(qiáng)開(kāi)源代碼安全檢測(cè)，強(qiáng)化算法模型、基礎(chǔ)技術(shù)組件、應(yīng)用組件功能迭代，不斷提升工業(yè)數(shù)據(jù)空間技術(shù)引領(lǐng)力。

　　（三）加強(qiáng)場(chǎng)景建設(shè)，深化數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、行業(yè)融合的應(yīng)用體系建設(shè)

　　工業(yè)數(shù)據(jù)空間的長(zhǎng)效運(yùn)行需加強(qiáng)行業(yè)推廣和應(yīng)用迭代，并促進(jìn)產(chǎn)品生態(tài)的持續(xù)完善。一是加強(qiáng)行業(yè)需求分析，梳理形成工業(yè)企業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)維服務(wù)等產(chǎn)業(yè)鏈上下游數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景需求清單，通過(guò)工業(yè)數(shù)據(jù)空間用例測(cè)試評(píng)估促進(jìn)數(shù)字化產(chǎn)品服務(wù)供需匹配。二是打造示范性工業(yè)數(shù)據(jù)空間應(yīng)用場(chǎng)景，并推動(dòng)各類場(chǎng)景算法模型在行業(yè)間、企業(yè)間的共享應(yīng)用，帶動(dòng)激發(fā)其他工業(yè)環(huán)節(jié)和行業(yè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)共享應(yīng)用需求。三是推動(dòng)有條件的地方整合區(qū)域內(nèi)企業(yè)、人才、資本等資源，先行探索工業(yè)數(shù)據(jù)空間在推動(dòng)工業(yè)數(shù)據(jù)共享流通、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展、賦能大中小企業(yè)融通等方面的創(chuàng)新應(yīng)用。支持大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展示范、新一代信息技術(shù)與制造業(yè)融合發(fā)展示范、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)示范等優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目資源向工業(yè)數(shù)據(jù)空間匯聚，優(yōu)化數(shù)據(jù)空間創(chuàng)新資源要素配置。