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未来网络助力工业互联网发展

进入到工业互联网领域时,“尽力而为”的传统IP网络架构面临着巨大挑战,在要求海量连接的同时,也要求网络具备确定性服务质量的能力。
发布时间:2021-11-12 15:07        来源:数字经济杂志        作者:刘韵洁 中国电子商会物联网专业委员会理事长、中国工程院院士

当前,全球新一轮科技革命和产业革命加速发展,工业互联网技术不断突破,为各国经济创新发展注入了新动能,也为促进全球产业融合发展提供了新机遇。
工业互联网是新一代工业智能化发展的关键综合信息基础设施。
工业互联网三大体系中,网络是基础,为人、机、物全面互联提供基础设施,促进各种工业数据的充分流动和无缝集成。
目前,互联网正处于从消费领域向生产领域过度转型的阶段。互联网在消费领域取得了非常大的成功,实现了机器和人之间的互联。
但是,进入到工业互联网领域时,“尽力而为”的传统IP网络架构面临着巨大挑战,在要求海量连接的同时,也要求网络具备确定性服务质量的能力。
工业互联网的网络需求主要体现在以下四个方面:
第一、差异化服务能力。通过空口切片、接入网切片、传送网切片、核心网切片、骨干网切片,打造面向用户的端到端服务定制网络切片;
第二、确定性网络。面向未来工业自动化、远程遥操作、全息通讯等新型服务应用,传统互联网难以满足新的发展需求,探索确定性网络技术已成为全球业界共识,需要从“尽力而为”到“准时、准确”;
第三、云网融合。一种形态是“云资源+网络连接”,异构多云协同与交换,一点接入,全云服务,按需云互联、云切片,另一种形态是“网络网元+云化形态”,未来5G/B5G核心网向开放化、虚拟化、软件化、服务化、智能化的方向发展;
第四、一体化网络安全防护。传统碎片化设计的网络和安全产品难以满足未来需求,不能将网络连接性和安全性割裂地实现,未来网络安全架构应实现网络和安全的一体化设计,实现端到端协同设计的智能安全网络。
未来网络要与实体经济深度融合,适应工业互联网的需要,应具备以下三个特点:
第一、需求个性化,每个行业、企业、用户、甚至未来每个应用都将拥有定制化网络;
第二、供给按需化,运营商将从传统的卖带宽,转变为提供定制化的网络服务能力;
第三、网络利用率,全网利用率从目前50%提升至90%以上,降低用户使用成本。
未来网络试验设施(CENI)将为工业互联网网络相关技术的创新提供基础环境。
为了未来网络技术的发展,我国实施了未来网络试验设施(CENI)建设项目,国务院8号文件将该列入项目“国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012-2030)”。该项目就是要建设一个先进、开放、灵活、可持续发展的大规模通用试验设施,满足国家关于下一代互联网、网络空间安全、天地一体化网络等重大科技项目的试验验证需求,获得一批超前于产业5-10年的创新成果。主要是依托CENI网络,开展B5G/6G技术创新试验,包括跨域域端到端切片、5G+8K、5G+AI、零接触/自运维网络白盒基站组网、网络计算一体化等创新试验验证等。
此外,在推进工业互联网发展时应注意,除了建设工业互联网高质量外网,企业内网建设也同样重要,目前我国正在该领域深化布局。企业是推动工业互联网落地的主体,工业互联网对于企业而言最核心的意义是提质增效,增强竞争力。产业界各方要围绕企业做好服务,打通整个创新链和产业链,加快探索垂直领域的5G﹢工业互联网应用。
工业互联网是我国制造业转型的一个难得的机遇,在网络方面,我国已经有了一些前期的储备,为工业互联网打下了良好的基础。互联网上半场,美国在网络技术与生态领域占据国际主导地位,互联网下半场,未来网络将作为关键技术突破口,实现我国从跟跑到并跑、领跑。
发展未来网络技术和未来网络试验设施(CENI),实现未来网络的自主可控,将有力促进工业互联网的发展与应用。
尽管我国工业互联网建设已取得良好成效,但在深入推进工业互联网发展的过程中,仍存在着诸多问题,需在政策上进一步加强引导与扶持,提出以下几点建议:
进一步加强关键基础设施建设。面向制造资源高度聚集区域,如:长三角、大湾区,政策引导进一步开展工业互联网网络基础设施的整体布局,建设一张安全可靠、灵活调度、自主可控的工业互联应用示范网络。
示范网络将开放平台资源,拥抱更多的合作伙伴参与建设,不断优化升级。
加快打造产业生态体系。制定促进产业合作共赢的引导政策,建立供需对接渠道。除网络本身的芯片设计、设备制造、软件开发、运行维护等产业,围绕行业重大共性需求与合作伙伴深度合作,为产业升级提供专业的定制化服务,包括企业内部的信息化改造、能耗管理、3D设计、物联传感等方面,建立优势互补、合作共赢的开放型产业生态体系,推动我国经济发展和工业互联网转型。
加强人才培养。重视工业互联网人才特别是复合型人才的教育与培养,充分发挥人才优势,使人才引领产业,确保工业互联网长期可持续发展。

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