楠木軒

華為趙志鵬:工業互聯,網絡先行 從智能IP打通產業數據通道開始

由 圖門耘 發佈於 科技

互聯網發展到現在經歷了四十多年的歷程,在商業消費領域取得了巨大的成功。尤其在中國,各大互聯網公司藉助中國強大的網民基數,通過大數據及AI技術的應用,打造了多個萬億級的互聯網平台。

當前互聯網應用正在從消費領域向生產領域擴展,與工業、能源等實體經濟領域深度融合。中國是製造大國,擁有着全球最豐富的製造場景,如果能如同消費互聯網那樣,把這些製造企業的數據利用大數據及AI技術進行融合和分析,通過工業平台再反哺給製造企業,實現提質、降本、增效及個性化定製,將大大提升我國製造業高質量發展的程度。

華為數據通信產品線副總裁趙志鵬認為,“工業互聯網的發展,網絡是基礎,平台是核心,數據是關鍵。目前我國擁有工業互聯網平台600多家,其中具有影響力的70餘家,但大多數沒有被充分利用,最主要的原因是網絡跟不上,導致製造設備產生的數據送不上去,平台側的智能下不來。”

網絡體系強基

顯然,要想加快工業互聯網建設,要網絡先行。在傳統工廠內有IT(Information Technology)網絡和OT(Operational Technology)網絡,而OT網絡又分為現場級網絡和工廠級網絡。三者有很明顯的層級結果,要實現廣泛互聯,在工廠內需要有一個IT和OT完全融合的網絡,所有的設備都能連到這個網絡上,所有的設備之間都能實現直接的互通互聯。這個網絡可以是有線IP網絡,也可以包括5G、Wi-Fi等無線技術的融合。

趙志鵬提出,當前階段網絡建設呈現出三大趨勢,“首先是工業終端IP化:要實現設備的全連接,首先是工業終端的IP化。當前工業終端協議“七國八制”,各種工業總線,工業以太協議有上千種之多,不同的協議之間不能互通。只有讓工業設備都説“普通話”,而不是各自的“方言”,才能實現互通。這個普通話就是IP,工業設備(裝備)的IP化是工業互聯網的第一步。

海量設備聯網,首先需要有IP,這裏的IP化更多指的是IPv6化,IPv4資源已經枯竭了,海量的設備終端接入的時候,必然要用到IPv6地址。工業設備的IP化要循序漸進,可以先將車間級網絡IP化,再考慮將現場級網絡裏對時延要求不敏感的設備IP化。

其次是,工業內網的無線化:原來在工廠內,基於生產線部署的有線網絡速率低下,很難滿足如機器視覺、設備在線升級等大帶寬應用的需求;同時,隨着個性化定製驅動柔性製造的興起,設備“剪辮子”成為趨勢;移動AGV、AR/VR、手持移動終端巡檢需要無線網絡。因此,工廠裏要實現生產領域全業務的網絡需求,引入無線網絡是最合適的。

5G與Wi-Fi 6都是當前兩種最流行的無線技術。5G和Wi-Fi 6的低時延、可靠性都已經滿足工業製作需求,同時兩者各有所長,5G在室外的廣覆蓋更好,Wi-Fi 6的低成本和生態更好。

最後是,工業外網的智能化:工業外網通常指的是跨廠區的互聯。集團型的大型企業,需要打通各專業、全流程的業務系統,實現高度集中、高效快捷的扁平化模式,多業務整合及協同。企業業務的集中化與雲化,需要各廠區與總部間的互聯有一套可靠的智能IP網絡,實現多業務統一管理,提升管理效率、生產效率。”

趙志鵬還強調,“傳統的MPLS網絡,配置複雜,難以為關鍵業務提供確定性的時延保障。因此《新三年行動計劃》裏提出工業外網建設建議使用IPv6(SRv6),即IPv6+(IPv6增強)技術。IPv6+是面向雲時代和工業互聯網的智能IP網絡,可以滿足靈活組網、業務快速開通、智能選路、簡化網絡運維、差異化保障等承載需求。”

智能IP網絡,釋放工業互聯網數據價值

隨着企業IT與OT網絡融合的深入,IP網絡需要承載越來越多、越來越關鍵的業務。“盡力而為”的傳統IP網絡難以滿足需求,智能IP 網絡引入大數據、AI 技術和SRv6、網絡切片等新一代協議,打造“自動化、確定性、安全、超寬、低時延、海量敏捷聯接”的工業互聯網絡,將很好滿足企業在跨產業、跨空間、跨“人-機-物-雲”的互聯與融合訴求。

華為已經與製造業龍頭企業開展了一系列智能IP 網絡的聯合創新,在實踐中取得了豐富的創新成果。

據趙志鵬介紹,“華為與上海快倉公司聯合創新的基於華為 AirEngine Wi-Fi 6 的AGV無損漫遊無線通信方案,通過對AGV小車和Wi-Fi 6 AP的漫遊過程進行優化,從而讓倉儲網絡的漫遊成功率提高到近100%,丟包減少接近於0。此方案獲得工業互聯網產業聯盟2020年‘工業互聯網網絡優秀解決方案’獎。

南方電網聯合華為運用邊緣計算物聯網、5G、AI等技術創新研發了智能‘有序充電’解決方案,有序的引導、控制新能源汽車充電,保障電網安全。此方案中使用的華為AR502H邊緣計算網關獲得了信通院首批邊緣計算標準件認證。

上汽寧德汽車製造工廠通過全廠區部署華為的AirEngine Wi-Fi 6做無縫覆蓋,以數據驅動的信息流打造全連接智能工廠,實現生產全流程網絡覆蓋,實時數據採集和控制。為上汽新四化戰略:‘電動化、智能網聯化、共享化、國際化’及1分鐘造一輛車提供有力網絡支撐。”

華為智能IP網絡解決方案助力上汽寧德打造“全聯接的智能工廠”

華為南方工廠通過將IT網絡下沉,將OT域壓縮到最小(裝備內部),裝備之間用IP網絡連接,打造“樂高式”產線,提升生產的自動化能力,柔性產線能力,構建無人化車間,成功實現20秒生產一部手機,40秒生產一台Wi-Fi6 AP。

馬鋼落實集團智慧製造戰略,設立集中運營管控中心,需要打通各專業、全流程的業務系統。馬鋼採用華為智能IP網絡解決方案打造領先的IPv6+骨幹網絡,實現一網多用、智能選路、時延可承諾;採用5G網絡提供關鍵業務的接入。”

趙志鵬表示,“數據是未來的石油,數據資產在企業內部無縫流通,才能激活數據價值。因此,工業互聯網的IP化是客觀需求。OT網絡的IP化改造,構建標準、開放的架構體系,不僅有助於數據和算力的高效流動,也有助於推進面向工業4.0的下一代開放工控生態的形成。工業內網的IT網絡規模越大,網絡的開放性、標準化程度越高,其生產效率也會越高。”