“中國(guó)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(dòng)的“大動(dòng)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(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》(以下簡(jiǎn)稱《行動(dòng)計(jì)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(chǎng)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(shì)互補(bǔ)的應(yīng)用模式”。

賽迪顧問股份副總裁董凱向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)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(dòng)中國(guó)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(guó)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(dòng)的“大動(dòng)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(shì)頭。其中，5G將解決遠(yuǎn)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(chǎng)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(duì)工業(yè)領(lǐng)域超低時(shí)延與可靠性、大帶寬、大規(guī)模等多樣化應(yīng)用場(chǎng)景。

他建議，加快構(gòu)建中國(guó)工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中長(zhǎng)期路線圖，打破工業(yè)和通信業(yè)行業(yè)壁壘，出臺(tái)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(xiàng)政策，構(gòu)建下一代工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)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(tái)。 

工業(yè)領(lǐng)域“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)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(jì)80年代以來，現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(zhǎng)、布線復(fù)雜等問題。

21世紀(jì)以來，隨著工業(yè)自動(dòng)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(yùn)而生，并迎來了快速發(fā)展。世界工業(yè)自動(dòng)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(jìn)制造技術(shù)的融合應(yīng)用，工業(yè)以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)性、互通性、抗干擾性、標(biāo)準(zhǔn)化問題逐步凸顯。

在此背景下，5G憑借其超低時(shí)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(dòng)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(yùn)營(yíng)商、科研院所積極推動(dòng)5G落地應(yīng)用，取得了顯著成效。比如，寶武集團(tuán)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(yùn)維時(shí)效提升50%、排障成功率提升65%。華陽集團(tuán)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(chǎng)景取得突破的同時(shí)，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(jìn)銅退”推進(jìn)緩慢、單一5G技術(shù)無法滿足部分強(qiáng)時(shí)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(shí)延、高可靠等特征，能向工業(yè)企業(yè)提供固定和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)千兆接入能力。二者互補(bǔ)互促，可以推進(jìn)我國(guó)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。”

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(jìn)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(chǎng)景需求;并且?guī)?dòng)工業(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(xiàng)技術(shù)

關(guān)于工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)，董凱認(rèn)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(dòng)的“大動(dòng)脈”，構(gòu)建我國(guó)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(yuǎn)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(chǎng)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(duì)工業(yè)領(lǐng)域超低時(shí)延與可靠性、大帶寬、大規(guī)模的應(yīng)用場(chǎng)景，為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)提供完整的系統(tǒng)解決方案。

事實(shí)上，從國(guó)際上看，西門子、三菱電機(jī)等行業(yè)龍頭企業(yè)已經(jīng)在推動(dòng)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(jì)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(jī)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(shí)現(xiàn)了IT和OT的實(shí)時(shí)無縫融合。

建議專項(xiàng)政策支持“雙千兆”和工業(yè)融合

圍繞推動(dòng)“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(duì)下一代工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)開展系統(tǒng)性研