華為數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品線副總裁 趙志鵬
互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到現(xiàn)在經(jīng)歷了四十多年的歷程，在商業(yè)消費(fèi)領(lǐng)域取得了巨大的成功。尤其在中國(guó)，各大互聯(lián)網(wǎng)公司借助中國(guó)強(qiáng)大的網(wǎng)民基數(shù)，通過大數(shù)據(jù)及AI技術(shù)的應(yīng)用，打造了多個(gè)萬億級(jí)的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。
當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用正在從消費(fèi)領(lǐng)域向生產(chǎn)領(lǐng)域擴(kuò)展，與工業(yè)、能源等實(shí)體經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域深度融合。中國(guó)是制造大國(guó)，擁有著全球最豐富的制造場(chǎng)景，如果能如同消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)那樣，把這些制造企業(yè)的數(shù)據(jù)利用大數(shù)據(jù)及AI技術(shù)進(jìn)行融合和分析，通過工業(yè)平臺(tái)再反哺給制造企業(yè)，實(shí)現(xiàn)提質(zhì)、降本、增效及個(gè)性化定制，將大大提升我國(guó)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的程度。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)，平臺(tái)是核心，數(shù)據(jù)是關(guān)鍵。目前我國(guó)擁有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)600多家，其中具有影響力的70余家，但大多數(shù)沒有被充分利用，最主要的原因是網(wǎng)絡(luò)跟不上，導(dǎo)致制造設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)送不上去，平臺(tái)側(cè)的智能下不來。
網(wǎng)絡(luò)體系強(qiáng)基需用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP: Internet Protocol）作為數(shù)據(jù)通信的“普通話”
工信部在2021年1月發(fā)布的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021-2023年）》中，將“網(wǎng)絡(luò)體系強(qiáng)基” 作為第一項(xiàng)重要任務(wù)。“網(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)，由此而實(shí)現(xiàn)“狀態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、精準(zhǔn)執(zhí)行、學(xué)習(xí)提升”的基本邏輯：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。
在傳統(tǒng)工廠內(nèi)有IT（Information Technology）網(wǎng)絡(luò)和OT（Operational Technology）網(wǎng)絡(luò)，而OT網(wǎng)絡(luò)又分為現(xiàn)場(chǎng)級(jí)網(wǎng)絡(luò)和工廠級(jí)網(wǎng)絡(luò)。三者有很明顯的層級(jí)結(jié)果，要實(shí)現(xiàn)廣泛互聯(lián)，在工廠內(nèi)需要有一個(gè)IT和OT完全融合的網(wǎng)絡(luò)，所有的設(shè)備都能連到這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，所有的設(shè)備之間都能實(shí)現(xiàn)直接的互通互聯(lián)。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。
- 工業(yè)終端IP化：要實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全連接，首先是工業(yè)終端的IP化。當(dāng)前工業(yè)終端協(xié)議“七國(guó)八制”，各種工業(yè)總線，工業(yè)以太協(xié)議有上千種之多，不同的協(xié)議之間不能互通。只有讓工業(yè)設(shè)備都說“普通話”，而不是各自的“方言”，才能實(shí)現(xiàn)互通。這個(gè)普通話就是IP，工業(yè)設(shè)備（裝備）的IP化是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的第一步。
海量設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，首先需要有IP，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。
- 工業(yè)內(nèi)網(wǎng)的無線化：原來在工廠內(nèi)，基于生產(chǎn)線部署的有線網(wǎng)絡(luò)速率低下，很難滿足如機(jī)器視覺、設(shè)備在線升級(jí)等大帶寬應(yīng)用的需求；同時(shí)，隨著個(gè)性化定制驅(qū)動(dòng)柔性制造的興起，設(shè)備“剪辮子”成為趨勢(shì)；移動(dòng)AGV、AR/VR、手持移動(dòng)終端巡檢需要無線網(wǎng)絡(luò)。因此，工廠里要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)領(lǐng)域全業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)需求，引入無線網(wǎng)絡(luò)是最合適的。
5G與Wi-Fi 6都是當(dāng)前兩種最流行的無線技術(shù)。5G和Wi-Fi 6的低時(shí)延、可靠性都已經(jīng)滿足工業(yè)制作需求，同時(shí)兩者各有所長(zhǎng)，5G在室外的廣覆蓋更好，Wi-Fi 6的低成本和生態(tài)更好。
- 工業(yè)外網(wǎng)的智能化：工業(yè)外網(wǎng)通常指的是跨廠區(qū)的互聯(lián)。集團(tuán)型的大型企業(yè)，需要打通各專業(yè)、全流程的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高度集中、高效快捷的扁平化模式，多業(yè)務(wù)整合及協(xié)同。企業(yè)業(yè)務(wù)的集中化與云化，需要各廠區(qū)與總部間的互聯(lián)有一套可靠的智能IP網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)統(tǒng)一管理，提升管理效率、生產(chǎn)效率。
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IP網(wǎng)絡(luò)，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。
智能IP網(wǎng)絡(luò)，釋放工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)價(jià)值
隨著企業(yè)IT與OT網(wǎng)絡(luò)融合的深入，IP網(wǎng)絡(luò)需要承載越來越多、越來越關(guān)鍵的業(yè)務(wù)。
“盡力而為”的傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)難以滿足需求，智能IP 網(wǎng)絡(luò)引入大數(shù)據(jù)、AI 技術(shù)和SRv6、網(wǎng)絡(luò)切片等新一代協(xié)議，打造“自動(dòng)化、確定性、安全、超寬、低時(shí)延、海量敏捷聯(lián)接”的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，將很好滿足企業(yè)在跨產(chǎn)業(yè)、跨空間、跨“人-機(jī)-物-云”的互聯(lián)與融合訴求。
華為已經(jīng)與制造業(yè)龍頭企業(yè)開展了一系列智能IP 網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合創(chuàng)新，在實(shí)踐中取得了豐富的創(chuàng)新成果。
華為與上�？靷}公司聯(lián)合創(chuàng)新的基于華為 AirEngine Wi-Fi 6 的AGV無損漫游無線通信方案，通過對(duì)AGV小車和Wi-Fi 6 AP的漫游過程進(jìn)行優(yōu)化，從而讓倉儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的漫游成功率提高到近100%，丟包減少接近于0。此方案獲得工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2020年“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)秀解決方案”獎(jiǎng)。
南方電網(wǎng)聯(lián)合華為運(yùn)用邊緣計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)、5G、AI等技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)了智能“有序充電”解決方案，有序的引導(dǎo)、控制新能源汽車充電，保障電網(wǎng)安全。此方案中使用的華為AR502H邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)獲得了信通院首批邊緣計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)件認(rèn)證。
上汽寧德汽車制造工廠通過全廠區(qū)部署華為的AirEngine Wi-Fi 6做無縫覆蓋，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的信息流打造全連接智能工廠，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全流程網(wǎng)絡(luò)覆蓋，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和控制。為上汽新四化戰(zhàn)略：“電動(dòng)化、智能網(wǎng)聯(lián)化、共享化、國(guó)際化”及1分鐘造一輛車提供有力網(wǎng)絡(luò)支撐。
華為智能IP網(wǎng)絡(luò)解決方案助力上汽寧德打造“全聯(lián)接的智能工廠”
華為南方工廠通過將IT網(wǎng)絡(luò)下沉，將OT域壓縮到最小（裝備內(nèi)部），裝備之間用IP網(wǎng)絡(luò)連接，打造“樂高式”產(chǎn)線，提升生產(chǎn)的自動(dòng)化能力，柔性產(chǎn)線能力，構(gòu)建無人化車間，成功實(shí)現(xiàn)20秒生產(chǎn)一部手機(jī)，40秒生產(chǎn)一臺(tái)Wi-Fi 6 AP。
馬鋼落實(shí)集團(tuán)智慧制造戰(zhàn)略，設(shè)立集中運(yùn)營(yíng)管控中心，需要打通各專業(yè)、全流程的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。馬鋼采用華為智能IP網(wǎng)絡(luò)解決方案打造領(lǐng)先的IPv6+骨干網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)多用、智能選路、時(shí)延可承諾；采用5G網(wǎng)絡(luò)提供關(guān)鍵業(yè)務(wù)的接入。
數(shù)據(jù)是未來的石油，數(shù)據(jù)資產(chǎn)在企業(yè)內(nèi)部無縫流通，才能激活數(shù)據(jù)價(jià)值。因此，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的IP化是客觀需求。OT網(wǎng)絡(luò)的IP化改造，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)、開放的架構(gòu)體系，不僅有助于數(shù)據(jù)和算力的高效流動(dòng)，也有助于推進(jìn)面向工業(yè)4.0的下一代開放工控生態(tài)的形成。工業(yè)內(nèi)網(wǎng)的IT網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越大，網(wǎng)絡(luò)的開放性、標(biāo)準(zhǔn)化程度越高，其生產(chǎn)效率也會(huì)越高。
2021年是中國(guó)十四五規(guī)劃的開局年，也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新三年行動(dòng)計(jì)劃的起始年，華為將積極致力于同各企業(yè)和行業(yè)深度合作，打造業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的智能IP網(wǎng)絡(luò)解決方案，助力“中國(guó)制造”向“中國(guó)智造”轉(zhuǎn)型。
