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工业互联网网络发展趋势

发布时间:2018-11-20 16:40:02

什么是工业互联网,传统的工业网络体系中,最开始只有工业控制网络,就是为了支撑自动控制而出现的网络,随着信息化以及信息系统包括ERP、PRM等在工业领域的不断部署,出现了企业信息网络,以及支撑企业信息化的企业办公系统。随着互联网的发展,更多的商业伙伴可以通过互联网进行沟通,在互联网上进行产品的销售,互联网最终进入工业网络体系中。但是这三个网络,由于他们是逐步产生的,没有整体的规划,网络是割裂的,能力也有限。在工控网络领域,设计工控网络的时候,只是为了完成控制性信息的传输,在大数据时代,跟外界数据的结合、把数据传出去的能力还不够。结果导致大量的生产数据沉淀甚至消失在工控网络中。企业信息网络服务能力也存在不足。移动互联网时时刻刻改变着我们的生活,但是互联网在工业领域中,仅用于商业信息的交互,还有很大的应用空间没有发挥。在传统的工业网络中,面临工业互联网新模式新业态,尤其是智能化生态、网络化协同、个性化定制、服务化转型,传统网络还无法实现发展。

工业互联网是实现人、机器、车间、企业等主体以及设计、研发、生产、管理、服务等产业链环节的全要素的泛在互联。实现生产系统所有要素的连接,在工厂内,要实现工厂内生产装备、信息采集设备、生产管理系统以及劳动力之间的互联。工厂外,要实现生产企业、协作企业、智能产品、用户、金融机构、供应链、物流企业的广泛互联。

工业互联网网络发展趋势

在工厂内有IT网络和OT网络,OT网络有现场级和工厂级。三者有很明显的层级结果,要实现广泛互联,在工厂内希望有一个IT和OT完全融合的网络,所有的设备都能平等的连到这个网络上,所有的设备之间都能实现直接的互通互联,这个网络不光具备有线网络,还要有各种无线技术的接入。工厂内网络将向着IP化、无线化、扁平化、灵活化方向发展。

首先是IP化,工业互联网对IP化有需求。在生产环境中所有的装备需要上网,生产出来的智能产品、需要进行远程维护的产品都需要上网。海量设备需要上网,首先需要拿到IP,这里的IP化,更多指的是IPv6化,IPv4资源已经枯竭了,海量的设备终端接入的时候,必然要用到IPv6。除了工业的需求,从互联网演进来看,互联网已经在向IPv6进行演进了。在国内,骨干网已经完成了IPv6的改造,广州、深圳等城市现在已经向IPv6演进,包括无线、4G已经有了IPv6。在美国和欧洲,IPv6的应用更为广泛。整个行业向IPv6的切换,导致通信产业、通信模块、芯片、交换机、路由器都在进行IPv6的升级换代。工业互联网并不是完全独立的东西,有大量通信企业做支撑,产业IPv6的转换,工厂内的网络也会向IPv6演进。现在很多工厂还没有IP或IP是隔离的,在工厂内,实际上是由一个一个控制环组成,IPv4的4网地址,导致各个控制环无法进行互通,互通的效率、数据交换的效率降低。先把网络做好由IPv4再向IPv6过渡,不如直接向IPv6过渡,实现跨越式的发展。

扁平化是一个趋势,用工业以太网替换工业走线,甚至以后会用新的技术实现OT的扁平化,未来IT和OT会进一步融合,整个工厂由一个网络构成,这个网络会利用新的技术进行切片或者服务质量的提升,在上面承载各种不同的业务,不同的服务,实现不同的服务质量。

实现无线化,现在工业互联网尤其是大数据的应用,首先要有海量数据的收集和采集,海量数据的采集,原来在工厂内,基于生产线部署的有线网络很难实现。包括服务化转型中,远程服务和维护,都需要广泛的覆盖。我们希望看到的实现生产领域全业务、全产业链网络全覆盖,传统有线网络很难实现。所以无线在工业领域的引入是必然的。本身无线技术的发展,NBLT和5G等新无线技术,这几年有了广泛的发展,运营商都非常迅速的推进NBLT的建设。2018-2020年,全球各国也会进行5G的商业布局。这两点都决定我们的无线技术在工业互联网中会有广泛地应用。

实现灵活化,灵活组网是实现柔性制造包括个性化定制的基础。灵活化主要表现在生产领域要灵活调整、生产流程灵活重构、生产设备的快速接入、生产要素的动态分配,都需要有网络灵活化相应的配合。这就是我们对工厂内网“四化”趋势。

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