“中國的下一代工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)，將以5G與千兆光網(wǎng)為基礎(chǔ)，融合TSN、WiFi6、IPv6+等新技術(shù)，打通工業(yè)領(lǐng)域信息數(shù)據(jù)流動的“大動脈”。”

 3月底，工信部發(fā)布的《“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展行動計劃(2021-2023年)》(以下簡稱《行動計劃》)明確提出“聚焦制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，開展面向不同應(yīng)用場景和生產(chǎn)流程的‘雙千兆’協(xié)同創(chuàng)新，加快形成‘雙千兆’優(yōu)勢互補的應(yīng)用模式”。

賽迪顧問股份副總裁董凱向21世紀經(jīng)濟報道表示，以5G和千兆光網(wǎng)為代表的“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)將推動中國工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)完成從跟跑到并行再到領(lǐng)跑的跨越發(fā)展。中國的下一代工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)，將以5G與千兆光網(wǎng)為基礎(chǔ)，融合TSN、WiFi6、IPv6+等新技術(shù)，打通工業(yè)領(lǐng)域信息數(shù)據(jù)流動的“大動脈”。

他介紹，下一代工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)將出現(xiàn)融合發(fā)展的勢頭。其中，5G將解決遠程操作問題，TSN解決高精度同步問題，千兆光網(wǎng)解決行業(yè)全場景布局5G所帶來的投入改造成本過高問題，如此可以更好應(yīng)對工業(yè)領(lǐng)域超低時延與可靠性、大帶寬、大規(guī)模等多樣化應(yīng)用場景。

他建議，加快構(gòu)建中國工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中長期路線圖，打破工業(yè)和通信業(yè)行業(yè)壁壘，出臺支持“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展和工業(yè)融合賦能的專項政策，構(gòu)建下一代工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)標準體系，打造“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)協(xié)同發(fā)展共性技術(shù)平臺。 

工業(yè)領(lǐng)域“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互補互促

關(guān)于工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀，董凱介紹，20世紀80年代以來，現(xiàn)場總線承擔(dān)了工業(yè)儀表與儀表之間、儀表與集中控制管理中心之間的通信連接任務(wù)，構(gòu)建了完整的生產(chǎn)控制管理系統(tǒng)，在石化、水泥、鋼鐵等流程制造行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。

目前，現(xiàn)場總線在工業(yè)企業(yè)的使用量依然巨大，但面臨布線成本高、布線周期長、布線復(fù)雜等問題。

21世紀以來，隨著工業(yè)自動化的普及推廣，工業(yè)設(shè)備的數(shù)字化和集成化水平大幅提升，連接這些設(shè)備并提供系統(tǒng)解決方案的工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)運而生，并迎來了快速發(fā)展。世界工業(yè)自動化巨頭均致力構(gòu)建以工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議為核心的生態(tài)圈。

他指出，工業(yè)以太網(wǎng)能為工業(yè)領(lǐng)域提供安全、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)，但隨著近年來新一代信息技術(shù)和先進制造技術(shù)的融合應(yīng)用，工業(yè)以太網(wǎng)的實時性、互通性、抗干擾性、標準化問題逐步凸顯。

在此背景下，5G憑借其超低時延與可靠性、大帶寬、大規(guī)模連接等特性，正在逐步成為推動工業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化改造的重要新型基礎(chǔ)設(shè)施。

目前，工業(yè)龍頭企業(yè)聯(lián)合基礎(chǔ)電信運營商、科研院所積極推動5G落地應(yīng)用，取得了顯著成效。比如，寶武集團通過部署5G工業(yè)專網(wǎng)，在確保了生產(chǎn)數(shù)據(jù)安全的前提下，故障預(yù)警率提升90%、運維時效提升50%、排障成功率提升65%。華陽集團通過在礦井布局5G技術(shù)，解決了礦山生產(chǎn)安全、監(jiān)控難、巡檢難等問題，設(shè)備故障率降低15%，減人提效，降低成本250萬元/年，生產(chǎn)效率提升300萬元/年。

董凱指出，在部分行業(yè)和場景取得突破的同時，5G在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛落地應(yīng)用仍面臨著企業(yè)資金與成本投入壓力較大、商業(yè)模式不清晰、工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)“光進銅退”推進緩慢、單一5G技術(shù)無法滿足部分強時間敏感性工業(yè)應(yīng)用需求等諸多挑戰(zhàn)。

“而以5G和千兆光網(wǎng)為代表的“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)，具有超大帶寬、超低時延、高可靠等特征，能向工業(yè)企業(yè)提供固定和移動網(wǎng)絡(luò)千兆接入能力。二者互補互促，可以推進我國加快建成面向未來的融合工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)，在工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域完成從跟跑到并行再到領(lǐng)跑的跨越發(fā)展?！?/p>

此外，董凱指出，工業(yè)領(lǐng)域“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同可以推進設(shè)施共享、產(chǎn)業(yè)協(xié)同，以更高效率、更低能耗、更優(yōu)成本滿足工業(yè)不同行業(yè)的差異化場景需求;并且?guī)庸I(yè)通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新，形成以建促用，建用并舉的良性發(fā)展循環(huán)。

下一代工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)融合多項技術(shù)

關(guān)于工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢，董凱認為，面向未來的下一代工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)，將以5G與千兆光網(wǎng)為基礎(chǔ)，融合TSN、WiFi 6、IPv6+等新技術(shù)，打通工業(yè)領(lǐng)域信息數(shù)據(jù)流動的“大動脈”，構(gòu)建我國工業(yè)企業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。

他指出，單一的5G技術(shù)，難以解決工業(yè)領(lǐng)域復(fù)雜性、多樣性網(wǎng)絡(luò)問題，而融合發(fā)展的工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)打開了一扇新的窗口。5G解決遠程操作的問題，TSN解決高精度同步的問題，千兆光網(wǎng)解決行業(yè)全場景布局5G所帶來的投入改造成本過高問題，將更好地應(yīng)對工業(yè)領(lǐng)域超低時延與可靠性、大帶寬、大規(guī)模的應(yīng)用場景，為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)提供完整的系統(tǒng)解決方案。

事實上，從國際上看，西門子、三菱電機等行業(yè)龍頭企業(yè)已經(jīng)在推動5G、千兆光網(wǎng)、TSN在工業(yè)領(lǐng)域的融合應(yīng)用。

比如，西門子宣布將TSN列為未來重要的通信技術(shù)，其“工業(yè)網(wǎng)絡(luò)專家計劃”更是將5G+TSN列為打造數(shù)字化工業(yè)生態(tài)的重要手段。三菱電機的具有無線應(yīng)用能力的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)“CC-Link IE TSN”率先將千兆以太網(wǎng)帶寬與TSN相結(jié)合，實現(xiàn)了IT和OT的實時無縫融合。

建議專項政策支持“雙千兆”和工業(yè)融合

圍繞推動“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，董凱提出了一系列建議。

首先，他建議對下一代工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)開展系統(tǒng)性研