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2006年，德国政府发布了《高技术战略2020》，首次提出“工业4.0”概念，作为面向2020年高技术发展战略的重点。2013年，在德国汉诺威工业博览会上，“工业4.0”发展成为第四次工业革命的核心内容。第四次工业革命以信息通信技术为基础，以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志，其中，建设工业互联网是推进第四次工业革命的关键之一，是工业经济实现数字化、网络化、智能化发展的关键支撑。
工业互联网与物联网既有区别又有联系。工业互联网是物联网的一种，其前身是工业物联网，工业物联网符合物联网的整体特征，即以网络为中心进行物与物之间信息的连接，物本身并不具备智能特征。而发展到工业互联网阶段之后，物具备了智能特征，成为智能机器、智能装备，数据信息以智能化的方式能够连接到相应的设备和平台，并扩展到整个企业内部甚至产业链的上/下游，充分发挥数据要素的作用。
工业互联网的本质是数据驱动工业创新，是新一代信息技术与先进制造业的深度融合，通过跨设备、跨系统、跨产区的互联互通，实现数据要素等各种生产、服务资源优化配置，大幅提升工业经济的发展质量和效益。工业互联网能够以数据信息交互的方式，促进制造业研发、设计、生产、管理、服务等环节，由单点数字化向全面集成演进，加速创新方式、生产模式、组织形式及商业方式等变革，提升网络协同、智能生产、服务延伸等能力，推动传统工业转型升级，培育壮大新兴产业。在研发设计环节，工业互联网企业可以通过“数据+知识”协同、众包等方式，利用外部资源提升研发设计能力；在生产制造环节，工业互联网企业可以通过数据信息分析，建立行业模型、数据模型，实现智能化生产、柔性化生产，甚至社会化生产，重塑产品体系；在运营管理环节，工业互联网企业可以通过数据信息分析，诊断生产流程，优化管理决策和企业内外部资源的组织方式，提升运营管理效能；在销售、服务环节，工业互联网企业可以通过数据信息共享，实现销售与服务延伸，创新服务方式和商业模式。
当前，全球工业互联网应用处于“从1到100”的实践深耕阶段。2021年7月，中国信息通信研究院对国内外1015个工业互联网应用案例进行分析，总结工业互联网主要应用行业及场景。在主要应用行业中，装备制造、能源电力、工程机械、汽车制造4个行业应用案例最多，每个行业应用案例均超过100个；消费电子、石化化工、钢铁、航空航天4个行业应用案例相对较多，每个行业应用案例均超过60个。在主要应用场景中，生产制造环节应用案例最多，接近500个；其次是运维服务环节，运维服务环节的应用案例超过200个；用于研发设计环节和运营管理环节的应用案例大致相当，均接近100个；此外，创新运用于新模式、新业态及多场景协同的应用案例比较少，基本是50多个。2021年全球工业互联网主要行业应用案例数量如图1-4所示。
图1-4 2021年全球工业互联网主要行业应用案例数量
资料来源：中国信息通信研究院。
数据信息互联互通是建设工业互联网的重要内容，网络、平台、数据安全是实现数据信息互联互通的保障。当前，全球工业互联网行业格局未定，发达国家围绕核心标准、工业互联网技术、工业互联网平台等加速布局。截至2021年7月，美国主导的工业互联网联盟，汇聚了38个国家和地区的270家企业，正试图成为全球工业互联网发展枢纽。我国着力提升网络供给能力，以全球领先的5G网络为基础，加快工业互联网企业内网和外网的改造，推进IPv6规模化部署，推进工业互联网演进升级；加快工业互联网标识解析体系建设，完善标识编码、标识解析系统，开展标识数据服务，增强工业互联网安全态势感知能力；稳步推进国家工业互联网大数据中心体系建设，构建工业数据资源管理体系，强化工业数据汇聚能力，更好地发挥基于数据的服务能力；构建以网络为基础、平台为中枢、安全为保障的工业互联网体系，将边缘计算作为网络和平台协同的重要支撑和关键枢纽；努力提升数字化设计与工业互联网制造等核心技术能力，持续提升工业互联网的创新能力。
工业互联网平台是数据信息流通的枢纽。工业互联网平台聚焦在某些特定领域及多个领域，又分为通用技术平台、专业技术平台、企业级平台、专业领域平台、特定行业平台等多种类型。目前，我国已初步形成多层级的工业互联网平台，工业互联网平台的整体能力正在快速提升。截至2022年11月，我国工业互联网平台连接设备数近8000万台（套），工业App超过60万个。在平台边缘层，智能运维、云边协同、边缘分析等能力提升明显；在平台即服务（Platform as a Service，PaaS）层，研发设计、人机交互、信息模型等关键能力基本具备，正在探索运用数字孪生等新技术；在应用层，数据和应用共享能力逐渐增强。
人、数据、机器是工业互联网的三要素，数据是工业互联网的“血液”，工业互联网的大部分工作围绕数据展开。工业生产过程所有要素的泛在连接和整合都会形成数据；数据互联互通之后，再经过转换、运算、分析等处理，成为信息，产生经济价值。因此，数据互联互通是工业互联网的内涵，而数据互联互通的内涵是产生有价值的信息。