C114訊 6月21日消息（水易）隨著工業(yè)4.0時代的到來，智能制造變得日益重要。工業(yè)PON（無源光網(wǎng)絡）傳輸技術(shù)作為一種創(chuàng)新的通信解決方案，正逐漸成為推動智能制造發(fā)展的重要力量，推動工業(yè)自動化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
工業(yè)PON技術(shù)，基于傳統(tǒng)PON技術(shù)，專為滿足工業(yè)環(huán)境的高可靠性和耐用性需求而設計。它通過使用光纖網(wǎng)絡，提供高速度和大容量的數(shù)據(jù)傳輸能力，尤其適用于數(shù)據(jù)密集型的工業(yè)應用。盡管工業(yè)PON技術(shù)具有諸多優(yōu)勢，但在實際應用中仍面臨挑戰(zhàn)，如網(wǎng)絡安全問題、與現(xiàn)有工業(yè)系統(tǒng)的兼容性等。
在此背景下，6月20日，由CIOE、C114與中國電信股份有限公司研究院共同合作主辦的“工業(yè)PON技術(shù)研討會”。邀請標準化組織、高校、運營商、設備商、工業(yè)企業(yè)等產(chǎn)學研用專家代表，圍繞工業(yè)PON技術(shù)最新發(fā)展和方案落地應用等熱點話題進行了深入探討。
工業(yè)PON應用潛力巨大，加速標準生態(tài)構(gòu)建
信息通信技術(shù)賦能制造業(yè)，提升產(chǎn)業(yè)數(shù)字化水平，是新型工業(yè)化發(fā)展的重要方向。工業(yè)PON作為信息通信技術(shù)與制造業(yè)緊密融合、交叉賦能的前沿技術(shù)方向和新興應用場景，將在推動智能制造轉(zhuǎn)型和新質(zhì)生產(chǎn)力培育等方面發(fā)揮重要作用。
盡管優(yōu)勢突出，不過工業(yè)PON技術(shù)在垂直行業(yè)的應用還面臨一些挑戰(zhàn)。中國通信標準化協(xié)會理事長聞庫介紹，一是工業(yè)PON仍需持續(xù)提升在重點行業(yè)領域的認知度和采用率。二是不同行業(yè)對數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求不同，對工業(yè)PON的技術(shù)和應用需求也存在較大差異。
聞庫表示，中國通信標準化協(xié)會致力于推進包括工業(yè)PON在內(nèi)的先進信息通信技術(shù)的標準化工作，促進信息通信技術(shù)的廣泛應用和普及，為智能制造以及新型工業(yè)化的發(fā)展貢獻力量。
中國信通院技術(shù)與標準研究所副總工、TC615全光垂直行業(yè)組組長劉謙介紹，標準化進展方面，工業(yè)PON設備技術(shù)要求和設備測試方法已經(jīng)完成，以中國電信為代表的中國成員單位，積極向ETSI推動工業(yè)PON的實踐經(jīng)驗以及技術(shù)方案。目前ETSI已經(jīng)成功將工業(yè)PON的應用場景寫入F5G標準中，同時穩(wěn)步推動工業(yè)PON技術(shù)規(guī)范的制定。
為進一步持續(xù)推動工業(yè)PON產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展，中國信通院聯(lián)合以中國電信為代表的運營商、以及設備制造商、垂直行業(yè)企業(yè)，發(fā)動成立了全光垂直行業(yè)工作組，持續(xù)推動生態(tài)發(fā)展。目前成員單位數(shù)量已超過55家，覆蓋面廣泛，垂直行業(yè)企業(yè)在整個成員單位中占比超過60%。
技術(shù)日漸成熟，創(chuàng)新工業(yè)控制網(wǎng)絡融合架構(gòu)
作為引領工業(yè)PON發(fā)展的運營商，中國電信研究院網(wǎng)絡技術(shù)研究所副所長蔣銘介紹，中國電信從2017年就開展工業(yè)PON的研發(fā)和實踐，通過不斷推進工業(yè)PON技術(shù)的演進升級，打造工廠網(wǎng)絡融合光底座，實現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，提供邊緣計算功能，與云平臺對接構(gòu)建工業(yè)數(shù)據(jù)智慧中心，依網(wǎng)生云，依云生智，以智賦能。
基于多年實踐，中國電信面向工業(yè)制造業(yè)網(wǎng)絡升級演進，首次提出基于工業(yè)PON的新型工業(yè)控制網(wǎng)絡融合創(chuàng)新架構(gòu)，構(gòu)建了確定性鏈路能力、智能化管理能力、算網(wǎng)融合能力、高可用網(wǎng)絡保障能力，滿足工業(yè)現(xiàn)場智能化、數(shù)字化發(fā)展新趨勢。
北京郵電大學教授張佳瑋表示，常規(guī)PON技術(shù)發(fā)展思路主要關注于如何提升網(wǎng)絡帶寬，然而面向工業(yè)互聯(lián)場景，工業(yè)PON需要具備更低的時延和更高的可靠性，才能為時延敏感業(yè)務流提供可預測和可保證的“傳輸通道”。
在張佳瑋看來，要實現(xiàn)確定性傳輸，就必須要解決PON在帶寬分配方案、注冊和測距機制以及隊列調(diào)度機制等三大挑戰(zhàn)，可以引入?yún)f(xié)作式DBA技術(shù)、單幀多突發(fā)技術(shù)、對確定性帶寬分配算法改進、網(wǎng)關的抖動補償、基于網(wǎng)絡演算的建模與性能分析技術(shù)。
東北大學副教授吳志偉介紹，基于工業(yè)PON的新型工業(yè)控制網(wǎng)絡解決方案總體架構(gòu)分為端、邊、云三個方面。其中，端側(cè)進行生產(chǎn)過程控制和工況感知；邊側(cè)是數(shù)據(jù)傳輸?shù)鬃�，基于工業(yè)PON構(gòu)建算網(wǎng)融合系統(tǒng)；云側(cè)進行工業(yè)大數(shù)據(jù)匯聚和智能決策控制。
基于工業(yè)PON的新型工業(yè)控制網(wǎng)絡設計思路是“一網(wǎng)到底”，首先是要實現(xiàn)工業(yè)大數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，將PON內(nèi)化為工業(yè)控制網(wǎng)絡連接架構(gòu)；其次是網(wǎng)絡的確定性傳輸能力增強，PON向下融合底層控制網(wǎng)絡；另外，實現(xiàn)網(wǎng)絡與控制一體化，PON向上賦能智能控制。
推動價值落地，工業(yè)PON目標“一網(wǎng)到底”
技術(shù)要服務于具體應用場景。聞庫介紹，中國通信標準化協(xié)會的電信運營企業(yè)和通信設備制造企業(yè)等會員單位積極探索工業(yè)PON在工業(yè)領域的應用，眾多工業(yè)制造企業(yè)已依托工業(yè)PON技術(shù)，實現(xiàn)了研發(fā)設計、生產(chǎn)運行、檢測監(jiān)測、倉儲物流、運營管理等方面的數(shù)字化改造，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
蔣銘介紹，中國電信采用PON+5G定制網(wǎng)作為網(wǎng)絡基礎設施，打造雙千兆智慧工廠信息底座，承載數(shù)條產(chǎn)線；采用工業(yè)PON邊緣設備改造工廠網(wǎng)絡，提升工業(yè)數(shù)采能力；實踐了確定性能力承載工業(yè)控制業(yè)務，效果顯著。目前正在實驗室仿真環(huán)境下探索算網(wǎng)控一體化的工業(yè)控制網(wǎng)絡。
烽火通信寬帶業(yè)務產(chǎn)出線接入產(chǎn)品線技術(shù)專家張宏進介紹基于“一網(wǎng)到底，云網(wǎng)協(xié)同”的理念和網(wǎng)絡架構(gòu)，烽火通信工業(yè)PON系統(tǒng)已在工業(yè)領域陸續(xù)部署。例如小米智能工廠采用烽火通信工業(yè)PON系統(tǒng)，通過銅線改光纖，成本降低50%以上，空間減少80%、能耗降低30%；網(wǎng)絡架構(gòu)簡化，使得施工效率提升50%；統(tǒng)一可視化網(wǎng)管快速定位故障，設備即插即用放裝，運維效率提升60%。
上海金亭汽車線束有限公司IT副總監(jiān)邵文來介紹，金亭利用工業(yè)PON的網(wǎng)絡優(yōu)勢性能（時延<1ms，抖動<500µs），能更好地滿足工業(yè)制造低時延業(yè)務場景需求，工業(yè)PON相對以太網(wǎng)具有較大的優(yōu)勢，估算本項目可以提升生產(chǎn)效率達20%以上。同時，工業(yè)PON自服務平臺可實現(xiàn)自主管控、統(tǒng)一運維。
展望未來，蔣銘指出，工業(yè)PON的愿景是“一網(wǎng)到底”，希望通過工業(yè)PON真正能夠解決工業(yè)現(xiàn)場的問題，目前已經(jīng)實現(xiàn)了工業(yè)網(wǎng)絡中控制業(yè)務的網(wǎng)絡承載能力。后續(xù)將進一步推進工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡與控制深度集成，基于工業(yè)PON控制網(wǎng)絡的新型架構(gòu)，進一步提升算網(wǎng)控一體化水平，做到網(wǎng)絡即是控制的目標，推進工業(yè)PON作為工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡的全光底座。
“2024中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”是由CIOE中國光博會與C114通信網(wǎng)聯(lián)合推出的大型研討會系列活動，以“光聯(lián)萬物，智創(chuàng)未來”為主題，通過多場專題論壇、線上研討會、閉門研討會等形式，聚焦產(chǎn)業(yè)鏈薄弱環(huán)節(jié)，瞄準技術(shù)未來演進方向，發(fā)掘熱點應用場景，群策群力，貢獻行業(yè)價值，進一步助力我國光通信產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
下一場線上研討會將于7月18日舉辦，以“智能光網(wǎng)絡：應對算力新挑戰(zhàn)”為主題，聚焦智能光網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢，探討如何利用智能技術(shù)優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的運算效能。
