王峰,于青民,2,黃穎,2,段世惠,2
(1. 中國信息通信研究院,北京 100191; 2. 互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合創(chuàng)新工業(yè)和信息化部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100191)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)是通過新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)深度融合,廣泛連接相關(guān)的人、機(jī)、物、企業(yè),構(gòu)建覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全新制造和服務(wù)體系,成為數(shù)字化、智能化時代的新型基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用模式和工業(yè)生態(tài)[1]。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接涉及多要素、多主體間的不同技術(shù)領(lǐng)域,向著融合、開放、靈活的方向發(fā)展[2]。
從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展愿景和目標(biāo)來看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)涵外延更豐富,它是對信息技術(shù)(information technology,IT)、運(yùn)營技術(shù)(operation technology,OT)、通信技術(shù)(communication technology,CT)的綜合集成。三者雖然同源,但沿著不同的路徑發(fā)展。IT是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的軟件技術(shù)/互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),追求靈活的部署、強(qiáng)大的處理能力、人性化的顯示操作。OT是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為輔助的自動化技術(shù)/運(yùn)營技術(shù),追求高可靠、高安全、低功耗。CT是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托的通信技術(shù),追求大帶寬、高速率、廣覆蓋的連接和傳輸。過去,盡管IT、CT、OT有交叉,但不屬于同一領(lǐng)域,各自在幾十年的演進(jìn)中形成了龐大、復(fù)雜的體系。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)期望實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造層面、企業(yè)管理層面、供應(yīng)鏈產(chǎn)業(yè)鏈層面各類要素之間必要的連接,要求IT、CT、OT充分結(jié)合,形成一個完整的體系,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)互通和系統(tǒng)互操作。
連接工廠內(nèi)各種設(shè)備、儀器,保障生產(chǎn)制造的工廠內(nèi)網(wǎng),是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落地的關(guān)鍵,也是IT、CT、OT融合的關(guān)鍵點(diǎn)。本文所研究的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),特指工廠內(nèi)網(wǎng)。本文基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展特點(diǎn),分析在IT、CT和OT融合趨勢下的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),并提出下一步工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施建議。
IT、OT、CT融合視角下的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)視圖如圖1所示。OT網(wǎng)絡(luò)采用工業(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線、工業(yè)無線等技術(shù)互聯(lián)并承載生產(chǎn)控制應(yīng)用。OT網(wǎng)絡(luò)承載的典型系統(tǒng)主要包括可編程邏輯控制器(programmable logic controller,PLC)、分散控制系統(tǒng)(2istribute2 control system,DCS)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(supervisory control an22ata acquisition,SCADA)、安全儀表系統(tǒng)(safety instrumente2 system,SIS)和工業(yè)網(wǎng)關(guān)等。
圖1 IT、OT、CT融合視角下的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)視圖
IT網(wǎng)絡(luò)利用局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)連接各類軟件信息系統(tǒng)。IT網(wǎng)絡(luò)承載的典型系統(tǒng)主要包括企業(yè)資源計(jì)劃(enterprise resource planning,ERP)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(manufacturing execution system,MES)、企業(yè)資產(chǎn)管理(enterprise asset management,EAM)系統(tǒng)、倉庫管理系統(tǒng)(warehouse management system,WMS)等。
CT網(wǎng)絡(luò)特指公共通信網(wǎng)絡(luò)在工廠中的應(yīng)用部分,技術(shù)包括蜂窩通信技術(shù)、WLAN、低功耗廣域網(wǎng)等。CT網(wǎng)絡(luò)的部分技術(shù)構(gòu)成了OT網(wǎng)絡(luò)、IT網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵部分,對促進(jìn)IT/OT網(wǎng)絡(luò)融合意義重大。例如,5G技術(shù)憑借低時延特性實(shí)現(xiàn)OT網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備接入和信息傳送,同時借助網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)實(shí)現(xiàn)IT網(wǎng)絡(luò)中的辦公等各類應(yīng)用,可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)辦公“一張網(wǎng)”。
工廠內(nèi)OT-IT-CT網(wǎng)絡(luò)加快互聯(lián)互通,新型技術(shù)和組織方式不斷助力數(shù)據(jù)匯聚,語義層面的交流促進(jìn)了系統(tǒng)間的交互,最終支撐了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。此外,隨著產(chǎn)業(yè)鏈上下游之間的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)外網(wǎng)迅速發(fā)展,在一定條件下與工廠內(nèi)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)通,進(jìn)一步擴(kuò)大了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的連接范圍。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)包括網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)互通、系統(tǒng)互操作三大功能,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)協(xié)議視圖如圖2所示。其中,網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)主要完成設(shè)備網(wǎng)絡(luò)接入、網(wǎng)絡(luò)層轉(zhuǎn)發(fā)和傳輸層傳送,對應(yīng)傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議(transmission control protocol/Internet protocol,TCP/IP)模型的鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層。數(shù)據(jù)互通主要實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和信息互通,包括應(yīng)用層通信、信息模型等功能,對應(yīng)TCP/IP模型的應(yīng)用層。系統(tǒng)互操作主要指系統(tǒng)間能夠交換信息并將信息用到自身的功能中,與其他系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)作[3]。
圖2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)協(xié)議視圖
(1)OT網(wǎng)絡(luò)不斷開放
隨著接入設(shè)備越來越豐富、設(shè)備與系統(tǒng)間的交互越來越頻繁,對信息和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析的需求越來越強(qiáng)烈,OT網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)一步開放以支撐數(shù)據(jù)交互,PLC、DCS與上位機(jī)、現(xiàn)場設(shè)備之間的異構(gòu)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同能力日益提升,具備邊緣復(fù)雜計(jì)算能力的PLC、云化PLC等新的OT終端形態(tài)不斷豐富。
(2)IT網(wǎng)絡(luò)不斷下沉
軟件定義技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)的發(fā)展,加速了硬件資源的數(shù)字化、虛擬化和靈活化,利用通用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)專用設(shè)備功能的趨勢愈加明顯。云計(jì)算理念和架構(gòu)加速與工業(yè)現(xiàn)場的適配,更進(jìn)一步提升了通過軟件提供硬件系統(tǒng)功能的能力。
(3)CT物聯(lián)屬性增強(qiáng)
隨著5G、Wi-Fi 6、邊緣計(jì)算等技術(shù)發(fā)展,通用CT技術(shù)進(jìn)一步增強(qiáng)了設(shè)備控制的相關(guān)屬性,在越來越多的方面已經(jīng)具備了工業(yè)現(xiàn)場級應(yīng)用的低時延、確定性等技術(shù)指標(biāo),同時也具備了差異化的服務(wù)供給能力,以滿足眾多工業(yè)設(shè)備之間通信、控制的特殊需求。
當(dāng)前主流的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)主要分為3類:現(xiàn)場總線技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò),主要包括Mo2bus、CAN、Profibus等[4]。工業(yè)以太網(wǎng)是基于載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測技術(shù)機(jī)制的廣播型網(wǎng)絡(luò),主要應(yīng)用于工業(yè)系統(tǒng)的控制層及以上[5],主要包括Ethernet/IP、PROFINET、Mo2bus TCP、Power link、Ether CAT等?;谝蕴W(wǎng)技術(shù)演進(jìn)的時間敏感網(wǎng)絡(luò)(time sensitive networking,TSN)是當(dāng)前的探索熱點(diǎn)。工業(yè)無線技術(shù)主要用于在工廠內(nèi)移動的設(shè)備,以及線纜連接實(shí)現(xiàn)困難的場合,主要包括WLAN、藍(lán)牙、無線HART、WIA-PA/FA等,5G技術(shù)的發(fā)展為工業(yè)無線通信場景帶來了更多解決方案。
2.1.1 時間敏感網(wǎng)絡(luò)
TSN定義了以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間敏感機(jī)制,在時間同步、流管理、流控制和高可靠等方面進(jìn)行了統(tǒng)一擴(kuò)展,為時間敏感型業(yè)務(wù)提供了低時延、低抖動、高可靠的傳輸服務(wù),并支持多業(yè)務(wù)流在同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的高質(zhì)量共網(wǎng)傳輸[6-9]。TSN可實(shí)現(xiàn)異構(gòu)性網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時性數(shù)據(jù)交換,能夠在標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)絡(luò)上建立分布式、可同步化的硬實(shí)時(har2 real-time)系統(tǒng)[10]。TSN技術(shù)遵循標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)協(xié)議,具有更好的互聯(lián)互通優(yōu)勢,可以在提供確定性時延、帶寬保證等能力的同時,實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的、開放的二層轉(zhuǎn)發(fā)和流量調(diào)度,具有統(tǒng)一的時間同步機(jī)制和靈活的網(wǎng)絡(luò)管控能力,使更多企業(yè)可以在其架構(gòu)上實(shí)現(xiàn)OT與IT的融合[11]。
2.1.2 5G技術(shù)
5G技術(shù)具備高速率、大容量、高可靠性、低時延等特性。5G增強(qiáng)型移動寬帶(enhance2 mobile broa2ban2,eMBB)業(yè)務(wù)要求大帶寬和高數(shù)據(jù)傳輸速率,對資源占用率高,主要應(yīng)用在以超高清圖片、視頻傳輸為載體的場景下,是目前5G工業(yè)應(yīng)用中最常見的業(yè)務(wù)場景。5G超可靠低時延通信(ultra-reliable an2 low-latency communication,URLLC)主要應(yīng)用在現(xiàn)場級OT網(wǎng)絡(luò),面向?qū)崟r場景[12],通過冗余傳輸機(jī)制和服務(wù)質(zhì)量(quality of service,QoS)監(jiān)控機(jī)制提高無線傳輸過程的確定性[13]。5G大連接物聯(lián)網(wǎng)(massive machine-type communication,mMTC)的技術(shù)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)中高速大連接物聯(lián)網(wǎng),根據(jù)3GPP的指標(biāo)要求,5G支持每平方千米百萬級別的連接數(shù)密度,同時要實(shí)現(xiàn)終端的超低功耗和超低成本,目前該場景仍在探索應(yīng)用中。
數(shù)據(jù)互通需要重點(diǎn)突破IT與OT融合下的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)共享傳輸與信息指令交換。當(dāng)下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通的技術(shù)主要有:基于現(xiàn)有協(xié)議的協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)、基于語義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)信息模型技術(shù)。
2.2.1 協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)
為了實(shí)現(xiàn)不同通信協(xié)議間的網(wǎng)絡(luò)通信,學(xué)術(shù)界針對協(xié)議轉(zhuǎn)換開展了多年的研究。例如,李娜等[14]針對工業(yè)現(xiàn)場PROFIBUS和MODBUS之間的數(shù)據(jù)通信問題,運(yùn)用數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)技術(shù),在不同網(wǎng)絡(luò)之間增加一個協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián),在未改變網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)情況下解決了通信問題。彭博等[15]設(shè)計(jì)硬件電路及應(yīng)用程序,開發(fā)嵌入式智能轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān),實(shí)現(xiàn)了CAN總線與工業(yè)以太網(wǎng)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)與數(shù)據(jù)通信。陳曉芳等[16]提出通過多協(xié)議網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)不同廠商的PLC互聯(lián)的方法,為采用不同協(xié)議的PLC之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信提供了參考。協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用較為成熟且在工業(yè)現(xiàn)場中應(yīng)用廣泛,通常在工業(yè)網(wǎng)關(guān)中實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換。
2.2.2 信息模型技術(shù)
信息模型通過定義統(tǒng)一的框架及描述形式,為異構(gòu)信息之間的交互提供解決方案。目前,主流的信息模型主要來源于工業(yè)垂直領(lǐng)域,與現(xiàn)有的工業(yè)系統(tǒng)相似,不同領(lǐng)域不同廠商的信息模型互通性和適用范圍存在局限性[17]?;谧詣踊瘶?biāo)記語言(automation machine language,Automation ML)的信息模型主要用于實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)生產(chǎn)系統(tǒng)間工程信息的標(biāo)準(zhǔn)化,解決工程過程中信息交換和集成問題[18],應(yīng)用場景主要是產(chǎn)線上的機(jī)器人、機(jī)械臂等相關(guān)對象間的信息互通,無法做到產(chǎn)業(yè)鏈上下游工廠間的信息交互?;谀P兔枋稣Z言(instrument machine language,Instrument ML)的信息模型[19]主要用于實(shí)現(xiàn)儀表信息的標(biāo)準(zhǔn)化,包括儀表身份標(biāo)識信息和儀表應(yīng)用屬性信息,用于描述儀表的基本特性?;诎b機(jī)械語言(pack machine language,Pack ML)的信息模型主要用于包裝過程的描述[20],處于信息化應(yīng)用層,可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器狀態(tài)與操作模式的信息標(biāo)準(zhǔn)化。OPC統(tǒng)一架構(gòu)體系(OLE for process controlunifie2 architecture,OPC UA)[21-22]是垂直方向設(shè)備互操作規(guī)范,需要支持通用信息模型和行業(yè)信息模型以實(shí)現(xiàn)互操作,現(xiàn)階段OPC UA信息模型層主要支撐機(jī)器人信息模型、機(jī)床信息模型、機(jī)器視覺信息模型和塑料加工機(jī)械信息模型,同時,為了實(shí)現(xiàn)更多實(shí)體的互操作,需要制定通用的信息模型和行業(yè)信息模型。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要實(shí)現(xiàn)跨領(lǐng)域、多層級信息的互聯(lián)、互通、互操作,對信息模型提出了更高要求,我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聯(lián)合產(chǎn)業(yè)界不斷探索工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)信息模型的關(guān)鍵技術(shù),推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展[23]。
系統(tǒng)互操作常應(yīng)用在分布式平臺上,需要進(jìn)行應(yīng)用處理、開展協(xié)同工作的場景?;ゲ僮髂芰Φ膶?shí)現(xiàn)主要依賴于兩種方式[3]:一是自下向上,即基于數(shù)據(jù)格式、交互接口、傳輸協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化以及軟、硬件的模塊化,支撐形成信息交互、軟件復(fù)用、硬件互換等能力,如基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析體系數(shù)據(jù)共享機(jī)制[24]開展的相關(guān)應(yīng)用;二是自上而下,即基于支持互操作的開放式系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)參考模型等,能夠在軟件平臺上支撐形成系統(tǒng)柔性升級、行為協(xié)調(diào)和功能集成等能力,如面向邊緣計(jì)算的融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
2.3.1 標(biāo)識解析技術(shù)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識是指能夠識別機(jī)器、產(chǎn)品、算法、工序等制造業(yè)物理資源和虛擬資源的身份符號。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析是指能夠根據(jù)標(biāo)識編碼查詢目標(biāo)對象網(wǎng)絡(luò)位置或者相關(guān)信息的系統(tǒng)裝置,按照功能分為標(biāo)識數(shù)據(jù)采集、標(biāo)簽管理、標(biāo)識注冊、標(biāo)識解析、數(shù)據(jù)處理和標(biāo)識數(shù)據(jù)建模等部分。其中,標(biāo)識數(shù)據(jù)建模構(gòu)建特定領(lǐng)域應(yīng)用的標(biāo)識數(shù)據(jù)服務(wù)模型,基于統(tǒng)一標(biāo)識建立對象在不同信息系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,提供對象信息服務(wù)[25]。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析體系,通過目標(biāo)對象“身份標(biāo)識”,基于數(shù)據(jù)共享機(jī)制將目標(biāo)對象相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)和管理,支撐工業(yè)數(shù)據(jù)源全生命周期追溯和管理,同時可實(shí)現(xiàn)對海量工業(yè)數(shù)據(jù)的分析及智能化應(yīng)用。
2.3.2 邊緣計(jì)算技術(shù)
邊緣計(jì)算是指在網(wǎng)絡(luò)邊緣執(zhí)行計(jì)算的一種計(jì)算模式,將原有云計(jì)算中心的部分或全部計(jì)算任務(wù)遷移到數(shù)據(jù)源的附近執(zhí)行[26],將云計(jì)算的能力擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)的邊緣,解決了基于云計(jì)算方式處理海量工業(yè)數(shù)據(jù)會產(chǎn)生時延等部分場景下的缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)實(shí)時應(yīng)用程序網(wǎng)絡(luò)的邊緣和分布式控制[27]。預(yù)處理邊緣側(cè)數(shù)據(jù),在網(wǎng)絡(luò)傳輸時避免大量無效數(shù)據(jù)占用網(wǎng)絡(luò)資源,可對用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行高速分發(fā),縮短響應(yīng)時間[28]。云邊協(xié)同的邊緣計(jì)算架構(gòu)如圖3所示,終端系統(tǒng)與邊緣系統(tǒng)互操作性包括兩方面內(nèi)容:一是服務(wù)功能互操作,即終端任務(wù)可分割為一個或若干個可在邊緣設(shè)備執(zhí)行的子任務(wù);二是數(shù)據(jù)互操作,數(shù)據(jù)需要在終端及邊緣設(shè)備具備兼容性,邊緣設(shè)備具備處理終端數(shù)據(jù)能力[29]。
圖3 云邊協(xié)同的邊緣計(jì)算架構(gòu)
(1)加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融通
在現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)互通的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合,通過數(shù)據(jù)的高速采集、大容量傳輸、傳算融合、數(shù)據(jù)挖掘、異構(gòu)資源協(xié)同使用,支撐上層工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。在原有控制網(wǎng)絡(luò)上疊加新型網(wǎng)絡(luò)部署生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò)時,注重現(xiàn)有工業(yè)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的優(yōu)化升級[30],探索應(yīng)用5G網(wǎng)絡(luò)等融合組網(wǎng)模式,構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)扁平化架構(gòu)。
(2)加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化制定
促進(jìn)IT、OT、CT融合的新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)須加快制定,具體可以以行業(yè)特征為基點(diǎn),按行業(yè)協(xié)同開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”等融合應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)制定。需要進(jìn)一步加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)攻關(guān),完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)軟、硬件產(chǎn)品,推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)制定與技術(shù)突破迭代互動發(fā)展。
(3)拓展CT技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)體系中的應(yīng)用
CT技術(shù)具有更廣泛的連接和適應(yīng)性,對推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系發(fā)展意義重大。需要進(jìn)一步提升CT技術(shù)性能指標(biāo),不斷滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的高安全、超可靠、低時延、大連接等嚴(yán)格要求。發(fā)揮工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)自組織、快速部署、靈活和處理智能等優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和服務(wù)的個性化、適應(yīng)性,促進(jìn)生產(chǎn)鏈和供應(yīng)鏈流程的柔性。針對現(xiàn)代制造業(yè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵問題,積極探索5G、6G等新技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系中OT、IT、CT技術(shù)正在加速融合,OT技術(shù)朝著開放統(tǒng)一的方向發(fā)展,IT技術(shù)不斷下沉,CT物聯(lián)屬性不斷增強(qiáng)。發(fā)揮互聯(lián)作用的現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)無線技術(shù)將在未來很長一段時間內(nèi)共存。有線網(wǎng)絡(luò)仍將占據(jù)主要部分,其中實(shí)時工業(yè)以太網(wǎng)適合作為通信主干網(wǎng),現(xiàn)場總線技術(shù)在設(shè)備級通信中發(fā)揮重要作用,5G等新技術(shù)使無線網(wǎng)絡(luò)由補(bǔ)充技術(shù)向主要組成加速演進(jìn)。在數(shù)據(jù)互通層面,信息模型技術(shù)加速發(fā)展,促進(jìn)IT與OT融合下的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)共享傳輸與信息指令交換。建議具體實(shí)踐中,相關(guān)企業(yè)立足工業(yè)實(shí)際需求,適度超前建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,加速工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證,在實(shí)踐中完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系。