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工业互联网是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态，通过对“人、机、物、系统”等的全面连接，构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系，为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了实现途径，是第四次工业革命的重要基石。
工业互联网包含了终端及数据、网络、平台、安全四大体系，它既是工业数字化、网络化、智能化转型的基础设施，也是互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合的应用模式，同时也是一种新业态、新产业，将重塑企业形态、供应链和产业链。
终端是工业互联网的末梢，而数据是工业互联网的生产要素。工业互联网数据有3个特性。一是重要性。数据是实现数字化、网络化、智能化的基础，没有数据的采集、流通、汇聚、计算、分析，各类新模式就是“无源之水”，数字化转型也就成为“无本之木”。二是专业性。工业互联网数据的价值在于分析利用，分析利用的途径必须依赖行业知识和工业机理。制造业千行百业、千差万别，每个模型、算法背后都需要长期积累和专业队伍，只有深耕细作才能发挥数据价值。三是复杂性。工业互联网运用的数据来源于“研、产、供、销、服”各环节、“人、机、料、法、环”各要素，以及ERP、制造执行系统（MES）、可编程逻辑控制器（PLC）等各个系统，维度和复杂度远超消费互联网，面临数据采集困难、格式各异、分析复杂等挑战。
网络体系是基础。工业互联网网络体系包括网络互联、数据互通和标识解析3个部分。网络互联实现要素之间的数据传输，包括企业外网、企业内网。典型技术包括传统的工业总线、工业以太网和创新的TSN、确定性网络、5G等技术。企业外网根据工业高性能、高可靠、高灵活、高安全网络需求进行建设，可用于连接企业各地机构、上下游企业、用户和产品。企业内网可用于连接企业内人员、机器、材料、环境、系统，主要包含信息网络和控制网络。当前，内网技术的发展呈现3个特征。信息网络和控制网络正走向融合，工业现场总线向工业以太网演进，工业无线技术加速发展。数据互通是通过对数据进行标准化描述和统一建模，实现不同要素之间信息的有效交互和相互理解。数据互通涉及数据传输、数据语义语法等不同层面。其中，数据传输典型技术包括开放性生产控制和统一架构（OPC UA）、消息队列遥测传输（MQTT）、数据分发服务（DDS）等；数据语义语法主要指信息描述模型，典型技术包括语义字典、自动化标记语言、仪表标记语言等。
平台体系是中枢。工业互联网平台体系包括边缘层、基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）4个层级，相当于工业互联网的“操作系统”，有4个主要作用。一是数据汇聚。将网络层面采集的多源、异构、海量数据传输至工业互联网平台，为深度分析和应用提供基础。二是建模分析。提供大数据、人工智能分析的算法模型和物理、化学等各类仿真工具，结合数字孪生、工业智能等技术，对海量数据挖掘分析，实现数据驱动的科学决策和智能应用。三是知识复用。将工业经验知识转化为平台上的模型库、知识库，并通过工业微服务组件方式，方便二次开发和重复调用，加速共性能力沉淀和普及。四是应用创新。面向研发设计、设备管理、企业运营、资源调度等场景，提供各类工业App、云化软件，帮助企业提质增效。
安全体系是保障。工业互联网安全体系涉及设备、控制、网络、平台、工业App、数据等多方面网络安全问题，其核心任务是通过监测预警、应急响应、检测评估、功能测试等手段确保工业互联网健康有序发展。与传统互联网安全相比，工业互联网安全具有三大特点。一是涉及范围广。工业互联网打破了传统工业相对封闭可信的环境，网络攻击可直达生产一线。联网设备的爆发式增长和工业互联网平台的广泛应用，使网络攻击面持续扩大。二是影响力大。工业互联网涵盖制造业、能源等实体经济领域，一旦发生网络攻击、破坏行为，安全事件影响严重。三是企业防护基础弱。目前，我国广大工业企业安全意识、防护能力仍然薄弱，整体安全保障能力有待进一步提升。