现在是互联网时代，更是物联网时代。如今，物联网已经成为了新一代信息技术的重要组成部分，在这个信息时代万物互联是一个重要的阶段，万物互联是现在大家一致的目标。
其实物联网的概念是基于互联网的，并不是独立形成的，是一个各领域相互借鉴、融合的过程，但是在不同的信息领域对物联网又有不同的见解，各行各业对都有自己的认知和构想。即使到今天，各领域对物联网的理解还有很大的差异性，甚至有各自的称谓，有三种定义较为明确：“M2M”、“IoT”、“CPS”，这三种概念又有何区别呢？
“M2M”的概念主要是由通信行业提出的。最初M2M主要是指：不具备信息化能力的机械设备通过移动通信网络（无线网络）与其他设备或信息系统（IT系统）进行通信。
通信行业认为：网络在满足了人与人之间的通讯需求后，还可以使得“物与物（machine to machine））”之间进行通信联结，构成更高效的信息化应用。此后，M2M的概念又延伸出了“人与机器（man-to-machine）”或“机器与人”的概念。
M2M的概念主要强调的是通信实现，网络在其技术框架中处于核心地位。通过“无线连接”的技术手段，实现“端到端”的可靠连接。在物与物“连接”的基础上，实现资产集中监控、设备远程操作、物流仓储管理、移动支付等应用。
IT行业内认为，IoT的概念最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机（Networked Coke Machine）。
而后，1999年美国麻省理工学院自动识别中心在RFID技术的基础上提出了一个物联网概念，在其定义中强调了“信息传感设备与互联网连接”的理念。（原RFID物联网定义：把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。）
到如今，IoT是互联网企业、软件企业、乃至整个信息产业力推的物联网概念。在实现了人与人的社交互联后，互联网企业希望物和物之间也能通过互联网进行通信。IoT的基础任然是互联网，是互联网的延伸和发展方向。
IoT的概念主要强调的是互联网交互，互联网的全球化、开放性、互操作性、社交性是支撑IoT理念的基础。智能产品一旦有了“网络身份”，便可以衍生出各种互联网应用：产品租赁（共享智能产品）、信息服务（例如定位服务、电子支付、大数据分析）、可穿戴产品应用等等。
2006年，美国国家科学基金会的Helen Gill提出了CPS的概念，并将其列为重要的研究项目。由于CPS侧重于研究工业、制造业中嵌入式、自动化的信息系统，所以一开始也被直观地理解为“嵌入式物联网”（从现在的信息行业角度来看，这种理解有些片面）。
在“Cyber Physical System”一词中，“Cyber”指的是信息系统，“Physical”指的是物理系统（设备、环境、产生资料）。
它深度融合了各类信息技术：传感器、嵌入式计算、云计算、网络通信、软件，使得各种信息化能力（3C：计算-Computer、通信-CommunicaTIon和控制-Control）高度协同和自治，实现生产应用系统自主、智能、动态、系统化地监视并改变物理世界的性状。
CPS的目标，就是实现信息系统和物理世界、以及各信息系统之间的深度融合：在感知、互联互通（标准的通信、应用协议）、能力开放（互联网服务接口、API-应用编程接口）、安全可控（身份认证、安全加密）、应用计算（数据计算、信息控制）的基础上，构建出一个巨大的、融合的、智能化的生产服务系统。
CPS所涵盖的应用范围十分广阔：从微小的纳米机器人，到庞大的工程基建设备，从城市交通信息提供到远程手术医疗系统，交通、医疗、农业、能源、国防、建筑、制造业流水线都是其涉足的领域。就目前来看，CPS更偏重于科学研究，M2M、IoT则更注重于工程技术的落地。
在工业领域，生产系统在操控机械设备的同时，还接受并处理从物理世界反馈的信息（感知），生产操控中信息的“上传”和“下达”具有高度的实时协同性。
在“M2M”、“IoT”、“CPS”这三种概念中，CPS正是为满足这种特性而设计的，也因此，被认定为工业领域的物联网（IIOT），下一代工业体系中的基础信息系统。
在工业领域中，未来的信息化应用场景和CPS技术构想有着很高的契合度，所以普遍认为CPS是实现工业物联网的核心技术。
虽然通信领域的M2M和互联网领域的IoT已经先入为主，深得人心，在商业系统中和消费市场上已经呈现出了各式各样的应用和产品。但工业领域作为全球经济主动脉，才是未来物联网技术（即CPS）发展的核心领域。
当然M2M、IoT、CPS相互之间并不是孤立的，在它们当中很多技术功能是相互交叉或互补的，它们都代表了重要的物联网领域，只是侧重不同而已。
“工业4.0”的称谓源自德国。在2011年4月汉诺威工业博览会上，“工业4.0”第一次出现（来自《高技术战略2020》）。在2013年4月德国正式推出了“工业4.0”，并组建了一个由政府、企业、大学以及研究机构共同参与的大项目团队，举国上下共同推动代表着工业4.0的相关工作，明确了工业制造智能化与数字化的发展道路。
项目团队中的合作企业包括西门子、博世、大众汽车、戴姆勒、汉莎航空等等，而研究机构就是神秘而又著名的“弗劳恩霍夫研究所”。弗劳恩霍夫研究所作为主导研究机构，参与了德国工业4.0战略（2013年）的起草，并落实到其下属的多项生产领域的研究中。
2015年4月，德国经济技术部、教育研究部成为了工业4.0平台的指导机构。而后，工会组织也成为了平台成员。
从信息技术的角度来看，德国的工业4.0就是工业领域中面向全球、并基于人工智能的信息物理系统（CPS）。
2012年，GE公司基于自身的“软件梦”（GE期望自己能够转型成为软件业巨头），提出了“工业互联网”的概念。
2014年3月，美国五家企业做为主要代表，发起了工业互联网联盟（Industrial Internet ConsorTIum，IIC）。这五家企业分别是GE、AT&T、IBM、Intel、思科，一开始由GE主导。在此之前，后四家通信、IT公司都已经有相关的物联网概念提出，AT&T倡导“M2M”，IBM推出“智慧地球”，而思科打造了“IoE（Internet of Everything）”。
各家的概念不同，但愿景一致，其发展方向不仅是像工业4.0那样实现制造业的信息化和智能化，更是希望实现各产业整体的数字化转型。
IIC刚成立时和工业4.0不同，其主要成员集中在电信和IT领域，工业企业相对较少。到了2015年初，工业4.0平台中的西门子、博世、SAP加入了工业互联网联盟。
IIC主要的工作目标是为物联网制定标准，其在2015年6月4日，发布了第一版标准化的参考架构模型：美国工业互联网参考架构（v1.7版）
一些大型企业在跨领域的工业项目合作中，遇到了两种工业物联网标准因存在较大差异而产生的矛盾（工业互联网和工业4.0），于是在2015年11月的瑞士，工业互联网联盟和工业4.0平台开了一场保密的研讨会（之所以保密，是因为担心研谈失败而造成负面影响）。
2016年3月，德国工业4.0平台宣布与美国工业互联网联盟展开合作，并随后设立了多个联合任务组（JTG），努力将两种技术架构进行对接和融合，使得两种架构中的元素能够相互映射，使得企业无论采用哪种技术标准，都能够方便地与其他标准的企业系统进行对接。
2017年12月，两个组织联合发布了《IIRA和RAMI 4.0体系结构映射和对接》，系统性地阐明了两个体系中的异同点和互补性。
不同与以往，这场即将爆发的工业产业，并不是被事后观察到的，而是第一次被各个国家和组织机构事先预测到的工业。（这说明现代信息技术的突飞猛进已经能够对“未来的历史（周期）”进行预测了）
美国和德国都认同新技术创新周期到来，也意识到了信息技术和工业的融合会引发新的工业。但是在如何划分“周期”上略有差异。
第一次工业：18世纪末的英国，通过对水的加热（蒸汽）作为机械动力源并加以运用，蒸汽纺织机的发明为这一次的标志性事件。
第二次工业：20世纪初期的美国，电力作为能源实现了汽车工厂的流水线生产，生产中出现明确的分工（在固定工位进行重复操作），生产效率获得飞跃。
第三次工业：20世纪70年代，信息技术被整合进生产流水线，工业机器人、PLC（可编程逻辑）系统的出现，实现了流水线的自动化运作，并进一步提高了生产效率。直到今天，大多数工厂都还在延续应用第三次工业所带来的自动化技术。
德国将新工业视为第四次工业，以“工业4.0”予以命名，并希望能够以举国之力引领这次工业的发展。
第二次浪潮：互联网。20世纪后半页，在信息计算能力发展下，互联网应用的蓬勃发展，带动产业创新。产业价值从“资源密集型”向“知识/信息密集型”转移。
第三次浪潮：工业互联网。开放的信息系统（分布式信息网络）、传感设备和人工智能的高度融合，助力传统行业技术，增强生产设备自动化的维护、管理、运营能力，提高商业组织对行业趋势的分析预测水平。
从历史观中就能够看出，美国更多关注信息系统的建设和完善，而德国看重的是工业生产流水线的整体发展。
看着美国IT企业在信息领域一骑绝尘的领先优势，以及新兴的亚洲国家加入到了全球制造业的竞争当中，德国传统制造行业感受到了前所未有的危机感。与此同时，生产的成本在不断攀升：能源和人力成本亦在增加。消费者“口味”的变化（消费者的需求不仅个性化、多样化，而且需求的转变迅速---“市场节奏”加速），也让产品的生产者不知所措。
德国政府和企业都希望能够改变固化的、传统的“硬件式”的生产思维模式，将新一代的信息化技术手段融入工业体系，为“定制化生产”和“个性化服务”创造条件。企业可以通过提供更高附加值的产品，来保持国际竞争力。而原本制造业中一部分“低价+量产”的生产模式需要被无情地淘汰。
很多专家和机构认为工业4.0是德国工业巨头们的游戏。而事实上，创立工业4.0的初衷并不是为了服务于那些行业大佬的。
德国的工业巨头都具有雄厚的资金实力、专业的技术积累和经验、并占据着优质的市场先机。面对新的产业形势，它们完全能够依靠自身实力进行技术创新，完成“自我（工业）”。
然而，德国大量的中小企业，则不具备“数字化转型”的能力。虽然在“B2B（企业间的商业交易）”领域中很多德国的中小企业是某些垂直行业领域内的“隐形冠军”，是产业链上下游技术领先的佼佼者。但信息系统和传统技术的深度融合，需要消耗大量资本投入，转型成本（资金、人才、技术积累）成为了中小企业发力工业的最大障碍。
在德国政府的牵头下，集结德国各工业巨头，参与“工业4.0”的研究和框架制定，不仅是为了拓展未来的新市场，更是帮助德国中小企业降低数字化转型的成本，以及通过大企业的落地项目，带动产业链上下游的德国中小企业优先发展。
美国一直在航空航天、计算芯片制造等先进制造业领域领导全球，软件工业和互联网产业也是遥遥领先。然而，美国现在却面临着许多领域的工业萎缩问题。
美国很多大型企业按照“研发在国内，制造在国外”的思路布局全球化产业，虽然利润丰厚，但也带来了一个无法逃避的问题：各领域的人才衰落。在制造业领域，对于工程师的培养，即使是生产一些低端产品，也需要组建专业团。