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推进工业互联网新基建发展

发布时间:2020-06-12 12:49来源: 网络整理

原标题:推进工业互联网新基建发展


  近期,国家发改委明确新基建范围,提出“以新发展理念为引领、以技术创新为驱动、以信息网络为基础,面向高质量发展的需要,打造产业的升级、融合、创新的基础设施体系”的目标。中国工程院院士邬贺铨认为,新基建就是集约、高效、经济、实用、智能、绿色、安全、可靠的现代化基础设施。

  工业互联网包含多种“网络”

  邬贺铨表示,工业互联网是盘活企业数据的网络。首先,工业企业内物联网的部分,使用传感网协议。企业内网使用工业以太网或时间敏感网络的协议,内网还包括各种各样的数据库、服务器、监控与数据采集系统和边缘计算。企业外网是基于互联网和5G的软件定义广域网。

  工业互联网的网络部分包括企业的外网和内网。企业外实现企业总部与分支机构以及数据中心之间的联系,有三种方式:租用物理专线,有质量保证但不能立即开通且成本高,新业务不断产生峰值流量,导致专线需要频繁扩容;通过公众互联网来联系,这种方式虽然廉价但缺乏服务质量保证,仅可用于对安全性和时延要求不高的业务流;软件定义广域网,可以根据客户对业务类型和链路性能的要求,按需分配网络资源,自动选择物理专线或公众互联网,提供切片与分层,网络实时监测链路性能,实现主动运维和故障分钟级定位及恢复。

  企业内网现在多使用无线技术,因机器人、物料小车、生产线工件都是活动的,工业上很多场景都需要无线联网。但WiFi因稳定性、扩展性等问题使得其在工业领域的利用率仅为4%。“目前,5G是最适合工业互联网低时延要求的网络。”邬贺铨说。企业可以租用运营商5G公网,以网络切片方式提供VPN。有四种方式可以选择:全部使用5G专网;使用部分5G专网﹢公网的无线接入网;使用部分5G专网﹢公网的无线接入网及控制面;全部使用公网。但考虑到企业内应用与消费者应用对TDD上下行配置的不同,企业也可以申请频率自建5G专网。“这种方式更能适应大企业的需要,安全管理性也会更好。”邬贺铨强调。

  企业本身的内网协议也是不容忽视的部分。企业内网的协议已经由最初的现场总线发展到现在的延时敏感网。目前,工业现场总线的方式占到市场近一半份额,但这种方式的标准碎片化、兼容性差,时延无法得到有效保证。以太网是为办公自动化设计的网络,但工业环境设备多,效率太低。工业以太网从高速、交换和同步机制三方面提供实时和可靠性,目前约占一半的市场,但时延仍比较大,难以满足高速生产线的网络需求。邬贺铨介绍,延时敏感网络(TSN)改进工业以太网,在数据链路层报头的VLAN标签中增加QOS分类,可以定义工业上不同业务流的服务质量,允许高优先级的帧抢占低优先级帧,TSN业务通过5G连接企业外网,保证低时延传输,是目前最理想的企业内网协议。

  工业互联网平台包含多种基础设施

  工业互联网平台也包含多种基础设施。首先,要有大数据基础设施。把数据收集到数据仓库,进行数据选择、数据的标清化,把非结构化数据转为结构化数据,把数据分解成基本要素,再根据挖掘的任务进行聚类。在这个闭环过程中,需要用到聚类分析、分类分析和关联分析等,更重要的是,工业大数据中包含多种数据库,在挖掘数据的时候还要根据数据类型选择合适的计算模式。