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彭瑜:应高度重视全球工业网转型升级

工信部智能制造标准化建设工作组专家彭瑜教授近日在《环球新工业》撰文指出,全球工业网络转型升级问题亟待引起重视。特别是越来越多的工业自动化技术通过TSN(时间敏感联网技术)传输。
发布时间:2018-01-08 14:39        来源:人民邮电报        作者:天雨

工信部智能制造标准化建设工作组专家彭瑜教授近日在《环球新工业》撰文指出,全球工业网络转型升级问题亟待引起重视。特别是越来越多的工业自动化技术通过TSN(时间敏感联网技术)传输,作为工业控制器和云端之间的通信解决方案正在得到领先的自动化厂商与信息厂商的支持。 但国内对这一基础性、颠覆性的技术认识不足,真正做工作的人更少。

工业物联网(IIoT) 预示了一个由日益智能化且超级互联的设备和基础设施构成的世界。各种庞大的系统将会产生庞大的数据,很多数据对时间要求严格,必须在严格的延迟和可靠性规定内进行传输和共享。今天的大部分网络基础设施并不具备处理此类时间敏感型数据的能力。

今天,许多工业供应商、IT 厂商和芯片提供商加入众多的工业自动化组织,比如IEEE、AVnu、IIC和OPC基金会,共同更新协议,并为IIoT 应用的时间敏感型数据制定了低延迟数据传输标准。这个新标准称为时间敏感网络(Time-Sensitive Networking,简称TSN)。

彭瑜教授在文中表示,《中国制造2025》在这几年的推进,特别是2017年的发展,显得越来越有章法,也越来越有成效。同时也应看到发展中的不足,比如,当我国工业界关注人工智能深度学习与智能制造的关系、智能制造系统的解决方案的时候,很少有人提及工业发达国家自动化领军企业,正在以巨大的精力关注工业通信系统如何适应工业4.0、IIoT和工业互联网的要求,积极开发新一代工业以太网的动向。

据介绍,工业领域传统的网络结构秉承工业自动化的分层递阶架构,基本上是多级的分层递阶系统。而实现工业4.0、智慧工厂和智能制造,必须建立在业务应用扁平化的基础上,即控制级、流程控制级、生产管理级和企业管理级的各类应用,必须根据要求直接而且动态地建立链接。这就需要建立一类包括实时控制和及时监控在内的、建立强有力的联网技术与规范的基础。

彭瑜认为,新的网络结构必须具有以下特点:流量控制方式必须是动态的;信息技术必须是“客制化”的,按用户要求配置智能,提升云服务的能力;应对大数据的挑战,意味着网络需要更多的带宽,而现有的自动化技术所采用的基于以太网的实时系统,这是缺乏实时性能的。

要高效地实现智能制造,工业4.0、工业物联网的通信技术需要从传统升级改造到像OPC UA  TSN那样,把现场的实时通信、SCADA、控制器、生产制造管理的通信乃至企业的运营管理、云端等全部纳入一个网络,解决不同网速、不同带宽、不同通信数据量、不同实时性要求以及不同网段长度的各种通信容纳在一个网络中的技术问题。

彭瑜强调,虽然目前TSN技术还处在开发过程中,在这个节骨眼上,如果我们再不重视和努力,中国人只能跟随,从而失去话语权。

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