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中国信通院汤立波:打造先进工业互联网基础设施,引领网络技术创新发展

Post date:2023-05-23 10:00:45  Article views:1116 来源:中国信通院

为深化工业互联网创新发展,推进新型工业化,加快制造强国、网络强国和数字中国建设,中国信息通信研究院(以下简称“中国信通院”)《专家谈》开辟“工业互联网”系列专题,邀请十余位业界专家多视角探讨我国工业互联网发展现状。本期我们邀请到中国信通院技术与标准化研究所副所长汤立波,和我们对话工业互联网。

一、工业互联网和消费互联网有什么区别

工业互联网包括网络、平台、安全三大功能体系,其中网络体系是工业互联网发展的基础,是构建工业环境下人、机、物全面互联的关键基础设施,有了网络体系,才能实现在工业设计、研发、生产、管理、服务等各个环节中的产业全要素泛在互联。

相较于消费互联网,工业互联网网络在连接范围、连接对象、服务模式等方面有明显不同。在连接范围上,工业互联网网络比消费互联网更向企业内延伸,包含了工业企业内的IT和OT网络,延伸到了生产现场。在连接对象上,与消费互联网主要服务于人不同,工业互联网网络连接工业生产全流程的人、机、料、法、环。在服务模式上,消费互联网主要是电信运营商建设、运营网络,而工业互联网网络可以由运营商、园区建设管理方、工业企业等多方来参与,存在多种建设、管理、运营的服务模式。

二、工业互联网网络演进发展趋势和关键技术

工业互联网网络的演进向着融合化、开放化、智能化方向发展。一是融合化,是指工业企业内的信息系统(IT)、通信系统(CT)、生产系统(OT)将融合形成新型的OICT基础设施。二是开放化,传统封闭的工业网络体系随着新技术的应用,在架构、标准、产业等方面都将更为开放。三是智能化,灵活部署、智能运维、少人化或无人化的管理已成为网络技术发展的重要趋势。

在关键技术方面,目前主要有以5G为代表的新型工业无线、TSN为基础的工业确定性网络、以边缘计算为代表的工业算网,以及以信息模型为核心的互操作技术等。一是时间敏感网络(TSN)技术,具备万兆级的接口支持能力、纳秒级的同步精度、全业务的共网传输能力,是目前产业界认可的工业有线网络演进方向,同时在车载、5G、数据中心等领域也都有广阔的应用前景。二是边缘计算技术,是部署在靠近物或数据源头的边缘侧,融合网络、计算、存储、应用等核心能力的开放平台,满足行业数字化在实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的需求。三是信息模型技术,通过定义标准化数据表述方式,来实现不同品牌、不同类型的设备和系统的互通互操作。类似于让工业互联网世界所有的机器说普通话,让机器交互不再成为问题。四是5G,5G低时延高可靠能力,让无线技术在工业控制领域应用成为可能,也是当前的研究热点,这个方向我们在之前的专题中已进行详细介绍,在此不作赘述。

三、工业互联网网络技术和产业发展情况

在技术标准方面,2021年,我国在ITU主导制定了国际上首个工业互联网国际标准《工业互联网网络技术要求与架构》,2022年,网络领域的首个国家标准《工业互联网 总体网络架构》正式发布。此外,中国通信标准化协会推动成立工业互联网技术委员会TC13,组织开展了近百项TSN、边缘计算、信息模型、5G+工业互联网等技术标准研制。此外,中国信通院还建设了“互联网与工业融合创新工业和信息化部重点实验室”,构建了国际先进的TSN测试验证平台、5G+TSN联合测试床;联合华为、中科院沈自所、仪综所等成立了信息模型联合实验室,已入库2000余个信息模型;建设了国内领先的边缘计算创新实验室,率先提出边缘原生技术理念,围绕边云协同、边缘智能、边缘控制等关键技术开展研究及测试床搭建,同时与日本EdgeCross协会等组织合作,推进技术标准互认。

在产业方面,拥有2000多家成员单位的工业互联网产业联盟先后成立了网络组、边缘计算组、智能物联模型组等工作组,牵头发布网络架构、关键技术应用、产业发展白皮书和报告超过30份。产学研用联合发起的“时间敏感网络产业链名录计划”“边缘计算标准件计划”“信息模型伙伴计划”产业活动,已累计为60余款产品提供技术试验、测试评估服务,组织各类技术研讨、产业对接等活动20余次。近两年,中国信通院还主办了2届边缘计算开发者大赛,吸引全国各地28个省市自治区参赛团队1200余支,促进边缘计算应用的不断丰富。

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