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IP化打通网络“最后一公里”,工业互联网驶上快车道!

2021-05-12 17:53
常言道
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从网络基础设施入手,洲际酒店集团携手Aruba打造智慧酒店新样板。

出品 | 常言道

作者 | 丁常彦

日前,来自工信部的数据显示,截至今年3月底,企业关键工序数控化率、数字化研发设计工具普及率分别达52.1%和73%,工业互联网平台连接工业设备总数达到7300万台,工业App突破59万个。工业互联网已经成为数字化转型的重要力量。

事实上,物联网在工业中的应用由来已久,但物联网更加强调物的联接;而工业互联网则要求在物联的基础上,实现整个上下游产业链的联接和数据共享。不久前,由华为联合中国信息通信研究院等多家产业伙伴共同发布的《网络体系强基展望白皮书》指出,传统工业网络互通难、开放性差,面临着协议七国八制、数据大量沉淀的问题。

华为公司战略部总裁张文林也认为,传统的“金字塔”式工业体系架构无法跨层交换数据,难以实现数据在全网的高效流动,工业的数字化、智能化发展,需要打造新的“路网系统”。对此,白皮书指出,“设备网联化、网络IP化”,实现IT与OT端到端灵活组网,打造万物智联的工业互联网网络基座,让数据上得来、算力下得去,是工业互联网实现叠加倍增发展的必由之路。

工业互联网“网络”为基

早在2009年国际金融危机期间,通用电气发现,工业客户开始将更多的注意力从“提高生产力”转向了“提高利润率”。升级“工业网络”成为一个必要和可行的解决方案。

任何机器设备都有一定的物理极限,不论怎么挖掘机器设备的性能潜力,总会碰到天花板;如果将各种机器设备纳入一个高效畅通的信息网络,机器之间有了信息交互能力,就能在整体上优化运营效率。

这与著名的梅特卡夫定律如出一辙:一个网络的价值等于该网络内的节点数的平方,而且该网络的价值与联网的用户数的平方成正比。也就是说,一个网络的用户数目越多,那么整个网络和该网络内的每台计算机的价值也就越大。不止计算机如此,工业设备也是如此。

2012年,通用电气正式提出“工业互联网”概念,并强调其本质和核心就是通过工业互联网平台把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地联接融合起来。这里,全面互联是基础,数据的流动和分析是关键,只有这样,才能真正形成智能化变革,形成新的模式和新的业态。

近十年间,越来越多的国家参与到工业互联网发展中,2016年,我国将工业互联网作为工业转型升级的重要发展项目,工业互联网的种子开始落地生根。尽管对于如何落地工业互联网,每个国家、每个细分行业都有自己的探索和尝试,但全面互联作为基础从未改变。

为了加强网络基础建设,2019年年初,工信部发布的《工业互联网网络建设及推广指南》明确指出,工业互联网网络是构建工业环境下人、机、物全面互联的关键基础设施,通过工业互联网网络可以实现工业研发、设计、生产、销售、管理、服务等产业全要素的泛在互联,对于促进工业数据的开放流动与深度融合、推动工业资源的优化集成与高效配置、支撑工业应用的创新升级与推广普及具有重要意义。

IP化打通网络“最后一公里”

今年1月,工信部发布的《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023 年)》更是将“网络体系强基”作为第一项重要任务。“网络体系强基”,就是要广泛地联接各种机器设备和工业系统,由联接而实现数据采集,由数据采集而实现数据实时传输、设备实时监测,由数据分析而实现精细化优化配置,多次迭代提升准确率。

如今,随着传统工厂内的IT(Information Technology)网络和OT(Operational Technology)网络之间的界限也在慢慢消失,工业互联网正处在向“最后一公里”挺进的瓶颈阶段。正如中国信通院副总工石友康所说,我国工业互联网发展已经步入实践深耕阶段,我们要让哑设备“活起来”,让工业全流程“连起来”,让异构数据“动起来”,通过工厂外网建设让工业平台和标识解析体系“用起来”。

对于企业来说,构建一个IT和OT完全融合的网络,让所有的设备都联接到这个网络上,才能真正实现互联互通,打通工业互联网的“最后一公里”。这个网络可以是有线IP网络,也可以包括5G、Wi-Fi等无线技术的融合。

华为认为,新一代工业网络以“设备网联化、网络IP化”为关键特征,具备全面深度感知数据、实时传输交互数据、按需部署AI算力的能力。其中,“设备网联化”,指的是实现设备按需联网、随时随地上传数据。

更重要的是“网络IP化”,华为数据通信产品线总裁胡克文表示,传统OT网络相对封闭,“七国八制”,数据上不来、智能下不去,通过OT网络IP化改造可以实现设备和系统都说“普通话”,提升异构工业网络的互通能力,全面打通数据孤岛,实现数据高效流通,使能知识生产。

要实现设备的全连接,首先是工业终端的IP化。这里的IP化更多指的是IPv6化,IPv4资源已经枯竭了,海量的设备终端接入的时候,必然要用到IPv6地址。工业设备的IP化要循序渐进,可以先将车间级网络IP化,再考虑将现场级网络里对时延要求不敏感的设备IP化。

传统的MPLS网络,配置复杂,难以为关键业务提供确定性的时延保障。因此《新三年行动计划》里提出工业外网建设建议使用IPv6(SRv6),即IPv6+(IPv6增强)技术。IPv6+是面向云时代和工业互联网的智能云网,可以满足灵活组网、业务快速开通、智能选路、简化网络运维、差异化保障等承载需求。

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