IP化打通網(wǎng)絡(luò)“最后一公里”,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)駛上快車道!
從網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施入手,洲際酒店集團(tuán)攜手Aruba打造智慧酒店新樣板。
出品 | 常言道
作者 | 丁常彥
日前,來自工信部的數(shù)據(jù)顯示,截至今年3月底,企業(yè)關(guān)鍵工序數(shù)控化率、數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)工具普及率分別達(dá)52.1%和73%,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)連接工業(yè)設(shè)備總數(shù)達(dá)到7300萬臺(tái),工業(yè)App突破59萬個(gè)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要力量。
事實(shí)上,物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)中的應(yīng)用由來已久,但物聯(lián)網(wǎng)更加強(qiáng)調(diào)物的聯(lián)接;而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)則要求在物聯(lián)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)整個(gè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈的聯(lián)接和數(shù)據(jù)共享。不久前,由華為聯(lián)合中國(guó)信息通信研究院等多家產(chǎn)業(yè)伙伴共同發(fā)布的《網(wǎng)絡(luò)體系強(qiáng)基展望白皮書》指出,傳統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)互通難、開放性差,面臨著協(xié)議七國(guó)八制、數(shù)據(jù)大量沉淀的問題。
華為公司戰(zhàn)略部總裁張文林也認(rèn)為,傳統(tǒng)的“金字塔”式工業(yè)體系架構(gòu)無法跨層交換數(shù)據(jù),難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在全網(wǎng)的高效流動(dòng),工業(yè)的數(shù)字化、智能化發(fā)展,需要打造新的“路網(wǎng)系統(tǒng)”。對(duì)此,白皮書指出,“設(shè)備網(wǎng)聯(lián)化、網(wǎng)絡(luò)IP化”,實(shí)現(xiàn)IT與OT端到端靈活組網(wǎng),打造萬物智聯(lián)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基座,讓數(shù)據(jù)上得來、算力下得去,是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)疊加倍增發(fā)展的必由之路。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“網(wǎng)絡(luò)”為基
早在2009年國(guó)際金融危機(jī)期間,通用電氣發(fā)現(xiàn),工業(yè)客戶開始將更多的注意力從“提高生產(chǎn)力”轉(zhuǎn)向了“提高利潤(rùn)率”。升級(jí)“工業(yè)網(wǎng)絡(luò)”成為一個(gè)必要和可行的解決方案。
任何機(jī)器設(shè)備都有一定的物理極限,不論怎么挖掘機(jī)器設(shè)備的性能潛力,總會(huì)碰到天花板;如果將各種機(jī)器設(shè)備納入一個(gè)高效暢通的信息網(wǎng)絡(luò),機(jī)器之間有了信息交互能力,就能在整體上優(yōu)化運(yùn)營(yíng)效率。
這與著名的梅特卡夫定律如出一轍:一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值等于該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)的平方,而且該網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值與聯(lián)網(wǎng)的用戶數(shù)的平方成正比。也就是說,一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)目越多,那么整個(gè)網(wǎng)絡(luò)和該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每臺(tái)計(jì)算機(jī)的價(jià)值也就越大。不止計(jì)算機(jī)如此,工業(yè)設(shè)備也是如此。
2012年,通用電氣正式提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念,并強(qiáng)調(diào)其本質(zhì)和核心就是通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)把設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、供應(yīng)商、產(chǎn)品和客戶緊密地聯(lián)接融合起來。這里,全面互聯(lián)是基礎(chǔ),數(shù)據(jù)的流動(dòng)和分析是關(guān)鍵,只有這樣,才能真正形成智能化變革,形成新的模式和新的業(yè)態(tài)。
近十年間,越來越多的國(guó)家參與到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中,2016年,我國(guó)將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要發(fā)展項(xiàng)目,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的種子開始落地生根。盡管對(duì)于如何落地工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),每個(gè)國(guó)家、每個(gè)細(xì)分行業(yè)都有自己的探索和嘗試,但全面互聯(lián)作為基礎(chǔ)從未改變。
為了加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè),2019年年初,工信部發(fā)布的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及推廣指南》明確指出,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是構(gòu)建工業(yè)環(huán)境下人、機(jī)、物全面互聯(lián)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售、管理、服務(wù)等產(chǎn)業(yè)全要素的泛在互聯(lián),對(duì)于促進(jìn)工業(yè)數(shù)據(jù)的開放流動(dòng)與深度融合、推動(dòng)工業(yè)資源的優(yōu)化集成與高效配置、支撐工業(yè)應(yīng)用的創(chuàng)新升級(jí)與推廣普及具有重要意義。
IP化打通網(wǎng)絡(luò)“最后一公里”
今年1月,工信部發(fā)布的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023 年)》更是將“網(wǎng)絡(luò)體系強(qiáng)基”作為第一項(xiàng)重要任務(wù)!熬W(wǎng)絡(luò)體系強(qiáng)基”,就是要廣泛地聯(lián)接各種機(jī)器設(shè)備和工業(yè)系統(tǒng),由聯(lián)接而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,由數(shù)據(jù)采集而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸、設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),由數(shù)據(jù)分析而實(shí)現(xiàn)精細(xì)化優(yōu)化配置,多次迭代提升準(zhǔn)確率。
如今,隨著傳統(tǒng)工廠內(nèi)的IT(Information Technology)網(wǎng)絡(luò)和OT(Operational Technology)網(wǎng)絡(luò)之間的界限也在慢慢消失,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正處在向“最后一公里”挺進(jìn)的瓶頸階段。正如中國(guó)信通院副總工石友康所說,我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展已經(jīng)步入實(shí)踐深耕階段,我們要讓啞設(shè)備“活起來”,讓工業(yè)全流程“連起來”,讓異構(gòu)數(shù)據(jù)“動(dòng)起來”,通過工廠外網(wǎng)建設(shè)讓工業(yè)平臺(tái)和標(biāo)識(shí)解析體系“用起來”。
對(duì)于企業(yè)來說,構(gòu)建一個(gè)IT和OT完全融合的網(wǎng)絡(luò),讓所有的設(shè)備都聯(lián)接到這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上,才能真正實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,打通工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“最后一公里”。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以是有線IP網(wǎng)絡(luò),也可以包括5G、Wi-Fi等無線技術(shù)的融合。
華為認(rèn)為,新一代工業(yè)網(wǎng)絡(luò)以“設(shè)備網(wǎng)聯(lián)化、網(wǎng)絡(luò)IP化”為關(guān)鍵特征,具備全面深度感知數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)傳輸交互數(shù)據(jù)、按需部署AI算力的能力。其中,“設(shè)備網(wǎng)聯(lián)化”,指的是實(shí)現(xiàn)設(shè)備按需聯(lián)網(wǎng)、隨時(shí)隨地上傳數(shù)據(jù)。
更重要的是“網(wǎng)絡(luò)IP化”,華為數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品線總裁胡克文表示,傳統(tǒng)OT網(wǎng)絡(luò)相對(duì)封閉,“七國(guó)八制”,數(shù)據(jù)上不來、智能下不去,通過OT網(wǎng)絡(luò)IP化改造可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備和系統(tǒng)都說“普通話”,提升異構(gòu)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的互通能力,全面打通數(shù)據(jù)孤島,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效流通,使能知識(shí)生產(chǎn)。
要實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全連接,首先是工業(yè)終端的IP化。這里的IP化更多指的是IPv6化,IPv4資源已經(jīng)枯竭了,海量的設(shè)備終端接入的時(shí)候,必然要用到IPv6地址。工業(yè)設(shè)備的IP化要循序漸進(jìn),可以先將車間級(jí)網(wǎng)絡(luò)IP化,再考慮將現(xiàn)場(chǎng)級(jí)網(wǎng)絡(luò)里對(duì)時(shí)延要求不敏感的設(shè)備IP化。
傳統(tǒng)的MPLS網(wǎng)絡(luò),配置復(fù)雜,難以為關(guān)鍵業(yè)務(wù)提供確定性的時(shí)延保障。因此《新三年行動(dòng)計(jì)劃》里提出工業(yè)外網(wǎng)建設(shè)建議使用IPv6(SRv6),即IPv6+(IPv6增強(qiáng))技術(shù)。IPv6+是面向云時(shí)代和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智能云網(wǎng),可以滿足靈活組網(wǎng)、業(yè)務(wù)快速開通、智能選路、簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維、差異化保障等承載需求。
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