工业网络全连接
工业网络是工业生产活动的关键基础设施,贯穿人、机、料、法、环、测等生产环节,是数字化智能化的基石。工业网络经历了从模拟通信到数字通信、从现场总线到工业以太网、从有线网络到无线网络的发展历程,目前正处于从工业3.0向工业4.0过渡的关键时期。
工业网络的发展趋势
工业网络正呈现出四大发展趋势:
- 接入泛在化: 确立“全场景连接”的目标,短期内打造全连接工厂,中长期迈向全互联生产系统。遵循业务适配和化繁为简的原则,基于场景需求选用“经济又好用”的接入技术,积极拥抱无线化趋势。
- 联接融合化: 通过数据互通和IP到底等途径,实现IT与OT融合,形成基于数据或IP的“瘦腰”架构,实现“一网多用”。
- 网络自智化: 推动网络自智水平向L4(高度自智)乃至L5(完全自智)迈进,实现完全的网络自动驾驶。技术上拥抱网络数字孪生,理念上探索轻量极简运维。
- 网安一体化: 将网络和安全视为相互依存的整体,通过网络与安全同步规划、同步建设、同步维护,建立系统性的网络安全能力,构筑“进不来、看不见、藏不住、拿不走、搞不坏”的安全韧性网络。
工业网络的八大价值场景
- “大流量”的视觉应用: 如机器视觉检测、安全监控等,需要大带宽、低时延的网络,如5G、F5G、Wi-Fi 6/7等。
- “高精度”的运动控制: 如数控机床、激光加工等,需要低时延、高确定性的网络,如光总线、TSN等。
- “柔性化”的产线配置: 如工岛级柔性、产线级柔性等,需要无线化、低时延、高可靠的网络,如5G/5G-A、Wi-Fi 6/7、星闪等。
- “少人化”的远程操控: 如远程采矿、远程驾驶等,需要大带宽、低时延、高可靠的网络,如5G、F5G、TSN等。
- “全感知”的数据采集: 如设备状态监测、环境监测等,需要高可靠、广覆盖的网络,如5G/5G-A、Wi-Fi 6/7、星闪、F5G、SPE等。
- “集中化”的产线控制: 如PLC集中化部署,需要低时延、低抖动、确定性的网络,如F5G、TSN、5G等。
- “跨园区”的协同工作: 如多厂区互联、数据中心互联等,需要大带宽、安全隔离、可平滑演进的网络,如租用运营商云网、企业自建骨干网等。
- “无障碍”的数据互通: 如打破数据孤岛、实现异构系统互联互通,需要标准化信息模型、语义互操作技术,如OPC UA、DTML等。
工业网络的技术发展
- 主流工业网络技术: TSN、SPE、光总线、工业PON、Wi-Fi 6、5G、星闪、IPv6+/DIP、OPC UA、NC-Link、MTConnect等。
- 新兴网络技术: 5G-A、F5G-A、Net 5.5G等,将进一步提升网络性能,满足工业生产对更高速、更低时延、更高精度、更高密度的连接需求。
发展建议
- 确立IT与OT融合发展观念,探索建立IT与OT融合团队。
- 推动多业务共网融合承载,选择合适的技术路线进行布局。
- 加快存量“哑设备”的联网化改造,实现人/机/料/法/环全要素和研/产/供/销/服全环节的无死角覆盖。
- 构建韧性网络、实现本质安全,探索运维一站式管理。