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)性研究。打破工業(yè)和通信業(yè)行業(yè)壁壘,辯證分析我國工業(yè)發(fā)展需要什么樣的網(wǎng)絡(luò)、新型通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠帶來什么樣的能力,厘清工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈關(guān)系和長短板,構(gòu)建我國工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的中長期路線圖。
在統(tǒng)籌部署上,他建議在工信部印發(fā)的《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程推進方案》的基礎(chǔ)上,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。統(tǒng)籌部署“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同發(fā)展。
他還建議,組織實施“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)助力工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型試點示范,形成可復(fù)制推廣的經(jīng)驗和模式,實現(xiàn)多點輻射的帶動效應(yīng)。
一是結(jié)合“百城千兆”工程,選取網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展基礎(chǔ)較好的城市工業(yè)園區(qū)開展試點示范,加快實施“光進銅退”,實現(xiàn)“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展。
二是鼓勵工業(yè)企業(yè)加大對工廠內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)改造的投入,將研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、供應(yīng)鏈管理等核心環(huán)節(jié)與“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)建設(shè)相結(jié)合,打造一批“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展建設(shè)標桿或改造樣板工程,遴選一批“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展試點示范項目和企業(yè)。
在標準方面,董凱建議,構(gòu)建下一代工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)標準體系,以“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)各行業(yè)、各場景的示范應(yīng)用為契機,以技術(shù)融合發(fā)展為重點,提出引領(lǐng)性技術(shù)應(yīng)用標準。
同時,他還建議開發(fā)一批“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)融合發(fā)展的系統(tǒng)解決方案,培育一批既懂通信網(wǎng)絡(luò)又懂工業(yè)的系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商。
一方面,單一的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)難以有效解決工業(yè)復(fù)雜性、多樣性、碎片化的網(wǎng)絡(luò)問題,需要將通信網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)與先進制造技術(shù)相融合,以工業(yè)實際需求為切入點,以有效的商業(yè)模式創(chuàng)新為依托,提出系統(tǒng)解決方案。
另一方面,由于工業(yè)和通信業(yè)存在話語體系和技術(shù)體系的差異,需要培育一批系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商,針對融合應(yīng)用進行系統(tǒng)性研發(fā)創(chuàng)新,形成基礎(chǔ)電信運營商和行業(yè)單位間的橋梁紐帶。
此外,董凱建議打造“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)協(xié)同發(fā)展共性技術(shù)平臺。
一是以工業(yè)企業(yè)和基礎(chǔ)電信運營商為主體,推動產(chǎn)學(xué)研用金多方聯(lián)動,在鋼鐵、船舶、石化、煤炭等“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用性較強或商業(yè)化模式較為清晰的領(lǐng)域,率先組建一批面向“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用、協(xié)同發(fā)展的共性技術(shù)平臺。
二是建立工業(yè)“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)盟,搭建技術(shù)交流、標準研討、應(yīng)用推廣的平臺,強化融合技術(shù)的標準引領(lǐng),共商解決跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的關(guān)鍵共性技術(shù)和應(yīng)用問題。