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文檔簡介
新華新華三H3CiConnecting新華三集團杭州總部杭州市濱江區長河路466號郵編:310052Copyright?2022,信息的準確性不承擔任何責任。新華三集團保留在沒有任何通知或提示的情況下對本資料的內容進行修改的權利。編寫組民、張鵬、林濤、朱仕銀C編寫組民、張鵬、林濤、朱仕銀CO前言 01 5概述0869新華三工業互聯網技術體系11技術創新引領新華三工業互聯網發展13業互聯iConnecting技術戰略15 ting以”3+1+1”為核心的新華三工業互聯網能力圖譜20定義與內涵23關鍵技術23發展現狀25產品能力30定義與內涵39發展現狀 關鍵技術40產品能力 定義與內涵53發展現狀 關鍵技術53產品能力 工業互聯網平臺64工業場景化解決方案 政府園區解決方案104智能制造企業解決方案 工業企業智能診斷服務119供需對接服務 智能協同制造模式123工業互聯網人才培訓服務 蘇州工業園區咨詢診斷服務131沈陽智慧化工園區 紫光股份智能工廠135吉林建龍鋼鐵安防一體化 總結與展望面臨的挑戰141未來發展 B業互聯網標準體系考文獻 3739 43 51 6 6184 H3CiConnecting乃至整個中國為愿景,打造行業工業互聯網平臺,連通乃至整個中國為愿景,打造行業工業互聯網平臺,連通上下游和配套企業之間的價值鏈,加速產業數字化的進程。本書以工業互聯網技術體系的整理歸納和演繹為目標,從工業互聯網的發起和內涵入手,對工業互聯網方案用到的網絡、平臺、數據、智能、邊緣計算等新一代信息技術和制造技術的融合進行了闡述。另外,在部署體系上,我們建議工廠現場級的要素鏈、企業級的價值鏈和產業(行業)級的產業鏈應該形成一體化設計的、可融合的三級架構,或者說是三級支撐系統。在闡述各層技術基礎性的定義和具象化的各層產品核心能力的基礎新實踐案例。計算與邊緣計算的混合”、”未來的企業現場將遍布支持低延時網絡技術的IOT物聯網和傳感器“、“大數據與人工智能推動企業從流程驅動升級到數據驅動”----不難發現新華三作為一個數字解決方案領導廠商在這次數智化大潮中是不應該缺席的,我們理當承擔時代給予的使命,那就是”融匯數字力量,激發工業潛能“。當前工業互聯網發展已經進入新階段,正處于發展突破的當前工業互聯網發展已經進入新階段,正處于發展突破的戰略窗口期、發展快車道和深耕期。已經由政府和市場雙輪驅動向市場紅利階段轉換。我們熱切期待著更多的技術伙伴、商業伙伴和用戶加入到這次變革大潮中。根據以往的新品發布的經驗,像工業互聯網這樣具備跨界、跨行業、跨時間融合的綜合性方案,實在需要一本自己的角色。信息技術,是產業轉型過程中的“金鑰匙”。新華三作為具備信息技術和制造技術雙重基因的行業龍頭,一方面,在工業互聯網領域積極布局,充分利用多年來在百行百業積累的數字化轉型能力和成功經驗,不斷進行技術創新,不僅深度參與了中國工業互聯網政策編寫、標準制定、技術攻關、探索實踐、示范引領的全過程,還主導參與了多項國家級重大工業互聯網創新項目,擁有多項技術專利,形成了從業務咨詢、項目集成、產品方案、市場運營、生態構建等端到端的能力體系。另一方面,新華三也積極利用5G+AI+IoT技術,以“工業數字大腦”實現全面數智賦能,進行工業互聯網iCM新模式探索,打造出了精益、智能、柔性、物聯、綠色的紫光年度工信部工業互聯網本書可作為包括政府、園區、企業、科研單位、高校各界技術、管理人員了解和掌握工業互聯網方案和能力的本書可作為包括政府、園區、企業、科研單位、高校各界技術、管理人員了解和掌握工業互聯網方案和能力的參考書。以聊聊數萬字的篇幅,把近幾年發生國內尤其是新華三深度參與過的、跟工業互聯網技術相關的思考“iConnecting技術戰略”,旨在為下一階段的產品和方案開發確定核心的設計原則和工作范圍。一方面有助于公司內部各參與部門的協同,同時也是為我們的服務對象和合作伙伴提供一條認識新華三工業互聯網整體能力界都已經把數字經濟看成是重組全球要素資源、重塑全球經濟結構、改變全球競爭格局的核心力量之一。作為數字經濟的重要基礎設施,工業互聯網正在逐步書寫它自己的使命和能力,利用新一代信息技術對制造業進行全方位、全角度、全鏈條的持續改造和優化,加速引爆工業格局的變革,在千行百業演繹著自己的角色。作為新一代信息技術與制造業轉型發展歷史性融合創新期的新生事物,工業互聯網正在推動工業的生產力和生產關系、創新模式的變革,加速工業經濟由傳統的依賴專家經驗的模式轉向更依賴于數據驅動的模式。工業互聯網正在醞釀新的創新活力,具有廣闊的前景和無限的潛力,必將為智能制造、智慧商業、雙碳戰略等打造新一代基礎服務,推動我國工業經濟發展加快向更持續產生基礎性、深層次、全方位的社會和經濟變革。大會典型應用標桿案例”、及2021年浙江省“未來工2021年6月22日,新華三工業互聯網有限公司在蘇州工業園區正式注冊成立,這意味著新華三工業互聯網總部正式扎根蘇州。今后,新公司在蘇州工業園區的產業集群大生態中,積極發揮自身的創新能力,在研發交付、對接合作、孵化方案、生態營造等方面全力而為。立足于園區,新華三工業互聯網公司以輻射蘇州、江蘇,H3CiConnecting第一章工業互聯網概述定義內涵050506…司流企業產線工廠內網器人產品機構度手監控料…司流企業產線工廠內網器人產品機構度手監控料H3CiConnecting用新型信息技術和制造技術對要素鏈、價值鏈和產業鏈“三鏈”的優化與協同能力的提升是工業互聯網建設的用新型信息技術和制造技術對要素鏈、價值鏈和產業鏈“三鏈”的優化與協同能力的提升是工業互聯網建設的主要目標。說到底,它是要實現基于全面互聯而形成數據驅動的智能,網絡、數據、安全是工業和互聯網兩個視角共性的基礎和支撐要求。基礎核心在于“工業”和“互聯網”。“工業”是基本對象,通過工業互聯網實現互聯互通與共享協同的工業全生命周期活動中所涉及的各類人、機、物、信息、數據資源與工業能力;“互聯網”是關鍵手段,是綜合利用物聯網、信息通信、云計算、大數據等互聯網相關技術,推動各類工業資源與能力的開放接入,工業互聯網的概念最早由通用電氣于2012年提出,隨后美國IBM、思科、英特爾和AT&T等行業龍頭企業聯手組建了工業互聯網聯盟(IIC)。為加快我國工業互聯網發展,在工業和信息化部的指導下,2016年2月1余家單位共同發起成立工業互聯網產業聯盟。工業互聯網是新一代信息技術與制造業深度融合的產物,是實現產業數字化、網絡化、智能化發展的重要基礎設施,通過人、機、物的全面互聯,全要素、全產業鏈、全價值鏈的全面連接,推動形成全新的工業升級的關鍵依托、重要途徑、全新生態。業生態。工業互聯網的業務業生態。工業互聯網的業務需求可從工業和互聯網兩個視角分析:從工業視角看,工業互聯網主要表現為從生產系統到商業系統的智能化,由內及外,生產系統自身通過采用信息通信技術,實現機器之間、機器與系統、企業上下游之間實動商業活動優化。其業務需求包括面向工業體系各個層級的優化,如泛在感知、實時監從互聯網視角看,工業互聯網主要表現為商業系統變革牽節的互聯網新模式新業態帶動生產組織和制造模式的智能化變革。其業務需求包括基于互聯網平臺實現的精準營銷、個性定制、智能服務、眾包眾創、協同設計、協同制發展有助于更大范圍、更高效率、更加精準地優化生產和服務資源配置,推動技術創新與應用相互促進、相互迭代。例如,工業互聯網與5G、人工智能等技術融合催生能5G能技術創新,以及工業級5G終端、工業級CPE設備、工業PLC等5G融合新產品。資源配置中心資源配置中心聯化程,其發展需要大量的科研、管理型人才及技術、技能型人才以及既懂通信技術有動企業生產體系的復合型人才做支撐。在國家相關的人才政策支撐下,基于產教融合等方式,工業互聯網人才培養與發展相輔相成,工業發展趨如上圖所示,工業互聯網不是互聯網在工業的簡單應用,而是具有更為豐富的內涵和外延。它以網絡為基礎、平臺為中樞、數據為要素、安全為保障,既是工業數字化、網絡化、智能化轉型的基礎設施,也是互聯網、大數據、人工智能與實體經濟深度融合的應用模式,同時也是一種新業態、新產業,將重塑企業形基于對工業互聯網定義的理解,我們認為工業互聯網作為全新應用生態、關鍵信息基礎和新型應用模式,其核心價值是通過人、機、物的全面互聯,實現產業鏈、技術鏈、資金鏈和人才鏈的深度互聯,進而催生式、生產組織方式和產業形態,驅動傳統產業升級賦能。試點與體系建設加速《“十四五”信息化和工業化深度融合發展規劃》(以下簡稱《規劃》)明確提出,到2025年工業互聯網平臺普及率達到45%。依據《規劃》,針對工業互聯網的政策體系將不斷完善。在應用創新方面,通過打造工業互聯網產業示范基地和應用創新推廣中心,加速工業互聯網技術攻關和成果推廣;在平臺試點方面,建設一批跨行業跨領域的綜合型平臺、面向重點行業和區域的特色型平臺以及面向特定技術和場景的專業型平臺;在體系化建設方面,把完善工業互聯網標識解析體系、構建工業互聯網安全監測體系、建設國家工業互聯網大數據中心體系作為重點。市場格局本文主要市場格局本文主要從工業通信和工業互聯網平臺這兩個載體來分析工業通信設備:要求能支持多種網絡協議,滿足嚴苛環求工業通信設備通常可支持多種網絡協議。設備需滿足嚴苛的使用環境,因此一般需要采用高品質的金屬板材、具有良好的機械強度、支持9~36V寬壓輸入、具備靜電防護、浪涌保護、過流保護、使用環境溫度-40℃~+85℃等。際品牌主導,盈利水平較高目前工業互聯網網絡側設備市場的頭部企業主要被國外品牌所占據,頭部的前三家產品市場占有率達43%,國產廠商市占率仍然較低。國際頭部企業包括思科、西門子、MOXA、Belden(百通赫斯曼)等公司,國內公司主要工業級高可靠屬性,定制化帶來高附加值工業通信設備與商用通信設備應用場景不同,其部署場景較為極端。因此,工業通信設備在元器件、產品用材、穩定性、配套軟件選型方面相比通用設備有一定差別,導致同樣規格的工業通信設備是通用設備價格的2-3倍。網規模最大,工業無線快速發展根據北京研精畢智分析報告,在中國工業網絡連接新安裝節點中,工業以太網占比總市場的62.5%,位居首位,帶動了工業通信市場規模持續增長,到2021年達到約21.5億美元;其次是現場總線占比約為27.2%;無線通信占比7.2%。工業互聯網平臺市場格局:處于不同行業分散化的競爭格對的領導廠商網在短期內仍將呈現領域分散化的格局不同行業,如新能源、鋼鐵、制藥、汽車等各具特色,目前難以通過普適性的工業互聯網解決方案滿足所有行業或特殊場景的需求。根據聯盟披露的信息,截至2021年,國內重點工業互聯網平臺的平均工業設備連接數約為95.2萬臺,其中華為FusionPlant的設備連接數占比約為13.2%,排名第一;其次是浪潮云In-Cloud和航天云網INDICS,分別占2.56%和2.2%;東方國信CLOUDIIP和海爾卡奧斯COSMOPlat的市場占有率為1.2%和0.89%。據研精畢智的市場統計數據顯示,其中北京、江蘇、上海、浙江和山東等省份的數量較多,在2021年分別為15個、12個、9個、7個和6個左右,約占國內工業互聯網平臺市場總量的72.9%,市場整體呈現區域集中化。從區域分布情況來看,主要集中在環渤海、長三角和珠H3CiConnecting現場走向產業鏈隨著人工智能技術在工業生產和流通環節以及產品中的深現場走向產業鏈隨著人工智能技術在工業生產和流通環節以及產品中的深度融合,工業智能開始從工廠內部的單點應用走向更大范圍的、產業鏈各環節的數據價值挖掘和決策。與傳統智能化方案更加關注生產系統的控制相比,未來工業智能將圍繞更大范圍內的產業鏈數據,為政府的招商引資、產業調度、企業的供應鏈優化、物流調度優化、市場銷售預測等的應用交付帶來更多選擇致體驗。此外,實時數據中臺可以通過大量的數據生態組件和模型來實現對海量數據的實時分析,利用存算分離、能力。開源化趨勢更加凸顯基于云原生的工業軟件呈現出平臺化、組件化、服務化的趨勢。在PaaS+SaaS的工作模式下,復雜的業務運算模型可以被拆解為靈活的輕量化的前臺以及功能聚合的中臺,從而兼顧應用層的快速迭代以及平臺層的知識和功能基于容器和Kubernetes的云原生解決方案具有部署簡基于容器和Kubernetes的云原生解決方案具有部署簡化、多環境支持、服務編排、易于遷移、彈性等優勢。多數企業不希望被某一個云服務商給綁定,采用混合部署的方式,或多云便成為更適合的選擇。通過Kubernetes集群可更易實現為本地數據中心和不同云服務商提供一致接口,應用程序和數據遷移將更加便捷,用戶可以按需在不低代碼將打破IT與OT的壁壘工業APP的開發需要基于大量OT知識,低代碼技術以其低技術門檻、高效、易集成的特點,讓自動化專家能深度參與到軟件開發過程中,工業機理模型能夠被快速開發、的創新與實踐。MEC切實加速5G在工業場景落地模型都是基于開源引擎構建的,越來越多的企業開始以開在供應鏈安全的方面發揮更大的作用險,工業互聯網將繼續發揮優化產業鏈供應鏈作用。一是運用數據工具,提升供應鏈管理能力。運用數據采集和分析技術幫助行業主管部門能夠掌握產業供應鏈現狀,應對外圍變化和市場波動。二是加速技術賦能,促進科技成果轉化。通過共性技術創新平臺提升中小企業創新能力,通過高水平的數據治理和流程再造提升大企業的經營管理效率。三是構建新一代數字基礎設施,支撐產業鏈升級。通過助力數字化、網絡化、智能化發展,推動制造業結構高伴隨5G核心網服務化構架的落地和云計算的快速迭代,MEC的整體方案技術形態日益成熟。利用MEC可以將高密度計算、大數據量和低時延需求的業務就近部署,滿足客戶對安全、速率及可靠性的多重要求。通過軟件配置MEC服務器的資源,對工業現場多源、異構數據歸一化處理,能夠兼顧計算、存儲和網絡資源以及數據傳輸的有效調優。進一步提升數據治理能力圍繞工業數據多源異構、實時性要求強的特點,工業數據中臺需要能夠提供更加靈活的存儲、計算架構以便實現對實時數據快速分析的能力。采用批量計算、流計算與實時融合分析的統一架構的新中臺,將給大數據實時數倉的體77 隨著新一輪科技革命和產業升級周期,我國進入了新型工業化、信息化、城鎮化、新農村同步發展、疊加發展的關鍵時期。面對日新月異的技術涌現,特別是新一代信息技術 隨著新一輪科技革命和產業升級周期,我國進入了新型工業化、信息化、城鎮化、新農村同步發展、疊加發展的關鍵時期。面對日新月異的技術涌現,特別是新一代信息技術的廣泛實踐,我國的工業化進程在被大大加速了,為我們充分發揮后發優勢,實現“彎這一輪技術創新的重頭戲之一就是要把云計算、大數據、人工智能、物聯網、5G、區塊鏈等新技術引入到企業的研發設計、生產制造、經營管理、運維服務等環節中去,加速制造業從流程型驅動向數據驅動轉變,增強制造業的競爭優勢、推動制造業高質量發 H3CiConnecting推動模式的企業內生動力企業的企業內生動力企業是最終發展工業互聯網的主體,目前有些地方通過樹立一些示范標桿項目的方法推動當地工業互聯網的發展,從諸多領先的企業中選擇一兩個代表性企業為其提供資金和技術對接,這導致參與的企業在很大的程度上依賴是否有政府補貼來決定是否進行工業互聯網建設。我們看到,實際上有些大企業是有意愿、有能力、有資金去依托工業互聯網平臺進行提質增效的數字化轉型。很多中小企業對于工業互聯網則仍持觀望態度,他們不清楚工業互聯網的價值,而且自身的數字化水平較低,網絡化、信息化、自動化基為了更好地激發企業的內生動力,不少地方的政府推出了更加務實高效的相關政策,包括加快推進5G應用、工業互聯網標識解析二級節點等應用,加大專業人才引進和培養力度,努力為工業互聯網的發展打造良好的技術生態和環境。同時,針對工業企業、咨詢服務商、園區等不同主體,提供多種補貼的形式來激發整個生態鏈上的企業來共同創當下工業互聯網的發展自2017年《國務院關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》印發以來,在社會各方的共同努力下,我國工業互聯網已駛入發展快車道,取得了顯著的成績。為深入貫徹實施工業互聯網創新發展戰略,推動工業化和信息化在更廣范圍內、更深程度上、更高水平上的融合發展,2021年1月13日,工業和信息化部印發了《工業互聯網創新發展行動計劃(2021—2023年)》,提出五大目標和多項重點工作任務,是“十四五”期間工業互聯網建設發展的領性文件。、面的工作:引領工業互聯網發展新格局保障措施。很多省份陸續出臺相關政策推動工業互聯網的發展,針對企業“上云、上平臺”、培育臺、未來工廠、開展工業互聯網標桿示范項目等方面給予支持,完善當地的工業互聯網產業生落實基礎設施建設。通過優化與升級網絡、數據中心等信息基礎設施,加快5G基站的規模化建設,建成低性、廣覆蓋的網絡基礎能力。鼓勵工業企業開展內外網改造,提高生產設備的接入聯網率。投新應用,加快標識解析的二級節點的落地。推動平臺培育搭建。堅持通過外地引進和本土培育并重的方式,鼓勵本土龍頭企業建立企業級/行業級/特色業集群數字化轉型提供基礎性服務。推廣應用試點示范。依托各省市的優勢產業,按行業選取培育對象,在更大范圍和層面上樹立標桿示范項有地方制造業特色的應用示范。聚焦工業互聯網數字化轉型試點,精準組織工業互聯網走進產業、供需精準對接等活動,加快產業集群整體數字化升級。過產學研用等合作,優化人才培養方式和途徑,著力推進培養工業互聯網復合型技術鼓勵企業和行業協會等機構與高等院校、職業院校加強多方合作,組織在職人員進行工業互聯網升企業員工的綜合能力。H3CiConnecting第二章新華三工業互聯網體系技術創新引領新華三工業互聯網發展13iConnecting15 以”3+1+1”為核心的新華三工業互聯網能力圖譜201314化化化化新華三工業互聯網技術體系H3CiConnecting新華三工業互聯網技術體系工業互聯網是以互聯網為代表的新一工業互聯網是以互聯網為代表的新一代信息技術與工業系統深度融合而形成的,是工業智能化發展的信息基礎設施。全球主要國家高度重視和積極推進工業互聯網的發展,產業界也在加速開展探索和實踐。近年來我國工業互聯網發展已由概念普及與技術驗證步入規模化推廣階段,重點行業的應用實踐與創新探索持續深化,5G、人工智能等新技術也加速融入并不技術創新引領新華三工業互聯網發展系。命化新華新華三工業互聯專注將新一代信息通信技術應用于工業領域,通過數字工業融合解決方案,芯芯基礎設施運營保障力平臺制造基石工廠引擎壘運維全產網云新華三工業互聯專注將新一代信息通信技術應用于工業領域,通過數字工業融合解決方案,提供一站式服務,使能展。“融匯數字力量,激發工業潛能”是新華三工業互聯的發展愿景。面向未來,新華三將通過融合多年來積累的ICT技術能力,用數字化的技術對傳統制造業的生產要素、產業鏈、價值鏈進行全面聯接,加速工業數據和智能的自由流動;用數字化的手段重塑工業企業的業務模式、技術范式、組織方式和文化意識,降低企業研發設計、生產制造、經營管理、運維服務等過程中的不確定性,增強供應鏈產業鏈的彈性和韌性,提升工業企業的網絡化、數字化、智能化水平,推動中國的制造業轉型升級和高質量發展。新華三工業互聯網將圍繞政府園區、智能制造企業(重點聚焦電子和鋼鐵行業)兩類核心客戶,提供工業數字基礎設施、工業互聯網平臺、及工業應用服務等產品和解決方獻新華三積極參與工業互聯網相關標準研制工作,覆蓋網絡、平臺、安全等領域,涉及國際、國家、行業標準及技術白皮書等50余項。主要涵蓋3項國際網絡標準,主導和參與國家標準46項,主導和參與行業標準56項,主要參與工業互聯網園區整體解決方案、供應鏈工業互聯網創新應用等創新應用白皮書6項,發布中國數字經濟制造白皮書基礎共性類:《工業互聯網工程技術人員國家職業技術技能標準》、《工業互聯網藍皮書2021》、《工業互聯網體系標準3.0》、《中國城市數字經濟指數:制造篇白皮書(2020)》、《新華三數字化轉型與實踐》、《數字化轉型網絡領域:《工業互聯網時間敏感網絡安全技術要求》、《工業互聯網時間敏感網絡網關設備技術要求》、《工業互聯網時間敏感網絡可靠性技術要求》、《時間敏感網絡 (TSN)產業白皮書》、《時間敏感網絡產業測試報告》、《工業互聯網網絡優秀解決方案》等;1516安全領域:《工業互聯網典型安全解平臺領域:《工業互聯網平臺工業知應用領域:《智能制造安全領域:《工業互聯網典型安全解平臺領域:《工業互聯網平臺工業知應用領域:《智能制造網絡協同制造資源模型國標標準》、《零碳智慧園區評價模型和評價方法》、《工業互聯網園區應用場景白皮書》、《工業互聯網園區指南》、《工業互聯網園區評價模型》、《基于工業互聯網的供應鏈創新與應用白皮書》、《工業B.網絡 終端與網絡 5G+工業互聯網 標識解析.工業設備接入上云 工業大數據 工業機理模型與組件D臺 工業數字孿生 工業微服務與開發環境 工業APP 平臺服務與應用邊緣計算C新華三工業互聯網技術體系H3CiConnecting新華三工業互聯網技術體系F垂直行業應用(汽車、電子信息、鋼鐵、輕工(家電)、裝備制造、航空航天、石油化工……垂直行業應用(汽車、電子信息、鋼鐵、輕工(家電)、裝備制造、航空航天、石油化工……)數數字化管理服務化延伸智能化生產平臺化設計個性化定制網絡化協同E 分類分級安全防護 安全管理 安全應用與服務術語定義架構通用要求管理產業鏈/供應鏈術語定義架構通用要求管理產業鏈/供應鏈人才測測試與評估該色塊表示我司已參與新華三工業互聯iConnecting技術戰略-邊-端”全產業鏈的necting技術戰略,主要通過工業聯接(Industry)、信息聯接(Information)、智能聯接(Intelligence)、融合方案 (Integrate)、賦能產業(Ignite)5個階段,打破工業領域的設備、數據、信息、生態、資源等不同層級要素的邊界,聯接化轉i方式5個i代表新華三工業互聯網聚焦的5個關鍵要素,分別為Industry工業、Information信息、Intelligence智能、Integrate融合、Ignite賦能,覆蓋了工業領域的設備、數據、信息、生態、資源等從生產到產業的不同層級要素,Connect代表聯接的驅動力Connect:新華三工業互聯網以“聯接”為核心的技術理念,打破工業領域的設備、數據、信息、生態、資源等不同層級要素的邊界,實現從生產現場的設備聯接到產業層面的生態、資源聯接的逐級升級,最終實現工業企業的生產要素、價值活動、產業鏈上下游的互聯互通和協同優化。具體來講,首先通過聯接(Industry)產品實現工業設備的聯接讓數據流動起來;采集到數據之后,通過信息聯接(Information)產品實現數據的聯接讓信息流動起來;數據經過治理后形成有效信息后,通過智能聯接 (Intelligence)產品實現信息的聯接讓智能流動起來;經過從數據到智能的加工過程,形成了工業know-how知識和數字化機理模型,就要通過融合方案(Integrate)來實現生態的聯接讓服務流動起來,為用戶提供數字化轉型服務;最后培育一些新的產品、服務和模式,通過賦能產業 (Ignite)手段實現資源的聯接讓價值流動起來。通過上述層層遞進的聯接,最終實現資源配置優化、生產控制優化、運營決策優化、產業鏈價值鏈優化等目標,從使能“工業數字化轉型”向賦能“工業經濟高質量發展”持續革新。ing代表聯接的進行時ing:代表新華三在工業互聯網技術創新的道路上永無止境,腳踏實地、砥礪前行是我們的理念和態度,也會對基于聯接的工業互聯網技術戰略不斷進行迭代升級和持續演進。“聯接驅動,重塑價值”是iConnecting技術戰略內涵H3CiConnecting技術戰略以聯接為核心,可以分解成i、Connect、ing幾個關鍵詞,代表了新華三對工業互聯網的產業將展開闡述。mation聯接ligence接ratestryte業潛能新華三集團是數字化解決方案領導者,新華三工業互聯專注將新一代信息通訊技術應用于工業領域,通過數字工業融合解決方案,聯接IndustrialConnect接設備讓數據流動信息聯接InformationConnect接數據讓信息流動聯接IntelligenceConnect接信息讓智能流動務聯接IntegratedConnect接生態讓服務流動術賦能IgniteConnect接資源讓價值流動支撐智能制造的核心。ICT支撐智能制造的核心。ICT和OT的融合會幫助制造企業改善業務系統以及各部門之間的整體的信息流動,從而提升企業的新華三工業互聯網技術體系H3CiConnecting新華三工業互聯網技術體系重塑是iConnecting的價值主張塑動、重塑價值重塑重塑iConnecting技術戰略從根本上是為了實現重塑的價值,塑3個方面。在數字化能力層,通過聯接實現人機料法環等生產要素的互聯互通,重塑企業在數字化轉型過程中所需的泛在感知、敏捷響應、智能決策、全局協同、動態優化等核心能力。一是通過部署感知終端與數據采集設施,實現全要素、全產業鏈、全價值鏈的實時監測,打造企業泛在感知能力;二是基于泛在感知形成的海量工業數據,打通企業內、企業間以及企業與客戶,提升企業對市場變化和需求的響應速度和交付速度,形成企業敏捷響應的能力;三是基于信息的高效集成,通過工業模型與數據科學的融合開展分析優化,并作用于設備、產線、運營等各領域,形成企業智能決策能力;四是基于泛在感知、全面連接與深度集成,在企業內實現研發、生產、管理等不同業務的協同,探索企業運行效率最優,在企業外實現各類生產資源和社會資源的協同,探索產業配置效率最優,最終建立全局協同的能力;五是通過對物理系統的精準描述與虛實聯動,建立數字孿生,在監控物理系統同時,能夠在線實時對物理系統的運行進行分析優化,使企業始終在最優狀態在企業業務層,通過聯接實現企業的產品鏈、價值鏈、資產鏈等核心環節的集成共享,重塑企業數字化的關鍵業務。一是通過對產品全生命周期的聯接與貫通,強化產品設計、流程規劃到生產工程的數據集成與智能分析,實現產品鏈的整體優化與深度協同。二是通過對研產供銷服等企業業務活動的互聯互通,面向單環節重點場景開展深度數據分析優化,從而實現全價值鏈的效率提升與重點業務的價值挖掘。三是將孤立的設備資產單元聯接成企業資產體系,支撐系統設計、建造、投產、運維、退役到報廢與回收等設備全生命周期多個環節數據集成串聯,為企業提供輕便化、靈活化、智能化的設備管理方式和產品后服量服務。在產業發展層,通過聯接實現全要素、全產業鏈、全價值鏈等資源要素的協同優化,重塑企業數字化的商業模式,推動跨領域資源靈活配置和內外部協同能力提升,并基于此形成了產融結合、平臺經濟、協同制造等商業模式的創新和生產組織方式的重構,驅動制造體系和產業生態向扁無界有智是iConnecting的演進目標中國制造業在信息化和自動化的發展進程中,由于各種原因,造成各種信息孤島,存在的邊界也很多,這里面有看得見的邊界,由看不見的邊界,這些邊界限制了工業的發展潛能。iConnecting技術戰略具備全面聯接、開放融合、持續進化3個核心要素,也是iConnecting的內在基因,這些基因讓工業互聯網向無界、有智的目標進行持續演進,比如無界在于打破邊界,連通孤島,可以先共享、再融合、最后實現共同發展;有智可以先實現智能網絡,具備全要素互聯、實時感知的能力,再在生產經營環節,實現智能化制造、個性化定制、網絡化協同、服務化延伸等智能制造模式,最后實現整個產業鏈的智能化協同,培業鏈】無智無智有智 有界無界未來數字工業傳統物理工業全面聯接:代表工業數據歸集化能力,通過以工業物聯網、工業視覺、5G、確定性網絡等為代表的ICT技術和OT等技術深度融合,實現工廠人機物料法環等全要素的互聯互通,企業研產供銷服等價值鏈環節的集成共享,產業鏈上下游、供應鏈等方面的協同優化,為工業企業提全要素聯接、多場景統一、確定性承載、云網安融合的工業聯接能力,完成工業數據開放融合:代表工業數據價值化能力,利用工業大數據、工業時序數據庫、工業數據治理等大數據技術,持續提升工業數據的匯聚、治理、應用能力,構建工業綠洲平臺,支撐工業數字化治理等應用,將無序、低價值的工業數據轉化成有序、持續進化:代表工業數據資產化能力,通過工業智能,包括以專家系統、知識圖譜、知識工程等技術為代表的工業機理方法和以神經網絡、機器學習、統計科學等技術為代表的大數據分析方法,來沉淀工業機理模型、及模型集成融合能力,推OICT融合是iConnecting的核心引擎當前,大多數工業企業都是遵循由ISA-95標準定義的金字塔式模型結構進行信息化建設,基本形成了設備層(L0)、控制層(L1)、過程層(L2)、生產層(L3)、管理層(L4)五級系統架構,連接各層之間的協議種類繁多且互不兼容,據的橫向/縱向有效流轉。隨著新一輪工業革命的推進,制造業的智能化轉型正在讓現實與虛擬世界之間的界限變得越來越模糊。為了實現數據的高效流轉,就需要利用各種聯接技術和手段,打通金字塔架構各層級之間的邊界、各價值活動之間的邊界、上下游之間的邊界,實現現場級到工廠級到產業級的互聯互通,實現傳感/執行器與云端控制器直接交互、生產要素間智能互聯與協同能力,使得數據能夠縱向跨層、橫向跨系統和設備進行交互,形成融合、開放、協同的工業互聯網體系。當制造技術和信息技術合二為一,呼喚新的運營模式,ICT、OT融合成為大勢所趨,形成了一個貫穿整個制造企業的技術架構,同時也是 全面互聯開放融合持續進化17181920化量化產化理全產碳理工業物聯工業治理工業智能應用使能化量化產化理全產碳理工業物聯工業治理工業智能應用使能新華三工業互聯網以“iConnecting技術戰略”作為技術創新的行動綱領,形成以“3+1+1”為核心的新華三,具體如下:智能化LCIoT覺 I緣一體機AI型聯化IO器器人/攝像頭聯終端3類核心產品新華三工業互聯網技術體系H3CiConnecting新華三工業互聯網技術體系據的感知、采集、傳輸、分析、共享從而形成行業know-how知識,并將這些知識應用到現有生產裝備、作業流程、加工工藝等核心環節,進行持續優化和重構。工業企業通過數字化轉型,將ICT技術全面融入核心業務據的感知、采集、傳輸、分析、共享從而形成行業know-how知識,并將這些知識應用到現有生產裝備、作業流程、加工工藝等核心環節,進行持續優化和重構。工業企業通過數字化轉型,將ICT技術全面融入核心業務系統,如管理運營系統、研發設計系統和生產執行系統等,進行互聯互通、打通信息孤島,實現研發設計、生產制造、物流倉儲、銷售管理、售后服務等價值活動的協同優化。企業內部上下游、企業與客戶之間通過對有,加速工業企業的數字化進程。最后,對于制造企業來說,ICT與OT的融合要關注的不僅僅是“虛實技術”的“合”二為一,更重要是將ICT技術安全有效地“融”入至OT環節,提升運營效益,重塑工業企業的數字化價值。及互聯網技術的融合方面具有重要優勢,可以實現工業多種異構設備、多類型協議、數據孤島、工業知識等不同層次的融合,實現了從現場層、控制層、管理層直到云端的數據通訊,促進工業互聯網的發展。利用虛擬化、DPDK、硬件卸載等技術對計算、網絡、存儲、可編程邏輯控制器(PLC)等資源進行邊緣云化,打造基礎設施層、智能調度層、工業控制層、支撐服務層和應用層有機結合的OICT融合架構,有效實現協議轉換與解析、工業時序數據的實時分析、工業實時控對工業現場基礎設施的扁平化、融合化、開放性的要求。網平臺制造企業方案/園區方案據據 SDNTSNSRvWi-Fi6Wi-Fi6G/5G能網絡模型據3個核心產品:以OICT聯接引擎為技術核心,打造工業聯接(Industry)、信息聯接(Information)、智能聯能網絡模型據指令據現場生產設備終端ISA95模式:OT、IT分離iConnecting模式:OICT深度融合1整套方案:以一套完整的融合方案(Integrate指令據現場生產設備終端ISA95模式:OT、IT分離iConnecting模式:OICT深度融合ICT使能OT是iConnecting的關鍵路徑工業企業數字化轉型的本質是ICT技術和ICT使能OT是iConnecting的關鍵路徑工業企業數字化轉型的本質是ICT技術和OT技術的深度融合,也是工業互聯網的最終目標。但是,當前ICT和OT全面融合還面臨著很多挑戰,比如總線的復雜性不僅為制造現場/OT帶來復雜性,也同樣為IT訪問OT(信息采集和指令下達)帶來了巨大的障礙,因為每種總線有著不同的物理接口、傳輸機制、對象字典,即使采用以太網來標準各個總線,但是仍然會在互操作層出現問題,這使得對于IT應用,如大數據分析、訂單排產、能源優化等應用遇到了障礙,需要每個廠商根據底層設備不同寫各種接口、應用層配置工具,對于依靠規模效應來運營的IT而言復雜度過高,缺乏經濟性。這些困難使得ICT和OT融合時不能一蹴而就,需要根據工業企業的實際情況采取循序漸進、逐步推進。新華三作為ICT廠商和數字化解決方案領導者,致力于將專注將新一代信息通信技術應用于工業領域,因此,我們認為,ICT使能OT是iConnecting的關鍵路徑,也是進行工業數字化轉型的起點。首先,從ICT基礎設施提供者維度來使能OT等,針對OT領域的“互聯、互通、互享”等需求,推出具備OT特征的IT產品和技術,如對于工業物聯網關、工業一體機、工業安全網關、工業數字單兵等設備,形成“全面采、確定傳、統一管、智上的去、智能下的來,快速構建工業企業的數字化能力。業IgniteConnect務,讓價值流動IntegratedConnect態,讓服務流動ustrialConnect備,讓數據流動聯接ormationConnect據,讓信息流動接lligenceConnect息,讓智能流動上打通生產過程層到企業信息管理層整個流程,使得企業管理朝著更加精益的方向發展。通過對工業領域數H3CiConnecting聯接設備,讓數據流動起來定義與內涵23通數據互通是通過對數據進行標準化描述和統一建模,實現要素之間傳輸信息的相互理解,數據互通涉及數據傳輸、數據語義語法等不同層面。數據互通使得異構系統在數據層面能相互“理解”,從而實現數據互操作與信息集成。數據互通包括應用層通信、信息模型和語義互操作等功能。應用層通信通過OPCUA、MQTT、HTTP等協議,實現數據信息傳輸安全通道的建立、維持、關閉,以及對支持工業數據資源模型的裝備、傳感器、遠程終端單元、服務器等設備節點進行管理。信息模型是通過OPCUA、MTConnect、YANG等協議,提供完備、統一的數據對象表達、描述和操作模型。語義互操作通過OPCUA、PLCopen、AutoML等協議,實現工業數據信息的發現、采集、查詢、存儲、交互等功能,以及對工業數據信息的目前現存的現場總線通信協議數量高達40+種,此外還有一些直接采用私有協議工業設備。不同廠商、不同系統、不同設備的數據接口、互操作規程等各不相同,導致MES、ERP、SCADA等應用系統需要投入非常大的人力、物力來實現生產數據的采集;從不同設備、系統采集的異構數據無法兼容,難以實現數據的統一處理分析;跨廠商、跨系統的操作,無法實現高效、實時、全面的數據傳統工廠內接入層主要以有線網絡接入為主,只有少量的無線技術被用于儀表數據的采集;網絡層主要采用帶寬較小的以太網,通過單獨布線或專用信道來保障高可靠控制數據轉發,網絡的調整、重組、改造的難度和成本都較高。用于連接現場傳感器、執行器、控制器及監控系統的工業控制網絡主要使用各種工業總線、工業以太網進行連接,彼此互聯性和兼容性差。企業內部信息網絡主要采用高速以太網和TCP/IP網絡,目前還難以滿足一些應用系統對現場級數據的高實時、高可靠的直接采集。工廠外部網絡目前仍基于互聯網建設為主,有著多種接入方式,但網絡轉發仍以“盡力而為”的方式為主,無法向大量客戶提供低時延、高可靠服務,同時部分工業企業的不同區域由于當前工業設備種類繁多,協議異常復雜,極易造成信息孤島。工業互聯網首先要重點解決的一大難題就是實現設備聯由于當前工業設備種類繁多,協議異常復雜,極易造成信息孤島。工業互聯網首先要重點解決的一大難題就是實現設備聯接,讓數據流動起來。新華三通過打造包括工業物聯網、工業確定性網絡等在內的工業融合網絡,具有全要素連接、多協議轉化、多網絡融合等能力,實現人機料法環等工業全要素的聯接,完成工業數據的感知、采集、預處理、傳輸等工作,促進工業數據的流動。新華三各類交換機、網關等工業網絡設備,快速實現物聯網連接的同時也成功構建起了工業聯接的鋼鐵、智慧化工等行業。個體系網絡互聯的頂層設計,造成各層級網絡的功能割裂,無法滿足未來業務發展的要求。主要問題體現在:工業控制網絡能力不強,缺乏支撐工業智能化所需的海量數據采集和生產場景全覆蓋能力,導致大量的生產數據沉淀或消失在工業控制現場中;企業信息網絡難以延伸到生產系統,限制了信息系統能力發揮;互聯網僅用于基本商業狀網絡是工業互聯網體系的基礎,數據通過網絡才能進行高狀網絡是工業互聯網體系的基礎,數據通過網絡才能進行高效的流動。網絡基礎由網絡互聯、數據互通和標識解析三部分組成。網絡互聯實現數據傳輸;數據互通傳輸信息的相互理解;標識解析實現各互聯要素的標記、管理和定位。同時工業聯接需要關注整體安全保障,實現工業網絡網絡互聯:工業互聯網通過有線、無線方式,將相關的人機料法環以及企業相關要素等進行連接,實現數據端到端數據傳輸。根據協議層自底向上,網絡互聯可以分為接入層、網絡層和傳輸層。接入層包括有線接入和無線接入等多種方式接入,有線方式如現場總線、工業以太網、工業PON、TSN等,無線方式有5G/4G、WiFi、WIA、WirelessHART、ISA100.11a等。接入層將工廠內的各種要素接入工廠內網,包括人員、機器、材料、方法、環境等;進一步還將工廠外的各要素接入工廠外網,包括用戶、協作企業、智能產品、智能工廠以及公共基礎支撐的等。網絡層實現工業實時和非實時數據轉發、網絡控制和管理等功能。工業非實時數據轉發主要是采集信息數據和管理數據的傳輸。工業實時數據轉發主要傳輸生產控制過程中有實時性要求的控制信息和需要實時處理的采集信息。網絡控制主要是路由表/流表生成、路徑選擇、路由協議互通、ACL配置、QoS配置等功能。網絡管理功能包括層次化的QoS、拓撲管理、接入管理、資源管理等功能。傳輸層實現端到端的數據傳輸功能,實現基于TCP、UDP等實現設備到系統的數據傳輸。管理功能實現傳輸層的端工業互聯網絡呈現出網絡架構融合、技術開放、管理控制靈活的發展趨勢。網絡架構將逐步融合。網絡結構將逐步扁平化,工廠內網絡的車間級和現場級將逐步融合,IT網絡與OT網絡逐步融合。實時信息與非實時數據共網傳輸,新業務對數據的需求促使控制信息和過程數據的傳輸并重。有線與無線的相互協同,以5G為代表的無線網絡將網絡覆蓋。網絡將更加開放。以時間敏感網絡(TSN)為代表的新型網442526H3CiConnecting析標識解析體系實現要素的標記、管理和定位,由標識編碼、標識解析系統和標識數據服務組成。我國標識解析體系包括五大國家頂級節點、國際根節點、二級節點、企業標識解析提供標識數據采集、標簽管理、標識注冊、標識解析、數據處理和標識數據建模功能。標識數據采集,包含標識讀寫和數據傳輸,負責標識的識讀和數據預處理。標簽管理負責完成載體數據信息的存儲、管理和控制,針對不同行業、企業需要,提供符合要求的標識編碼形式。標識注冊是在信息系統中創建對象的標識注冊數據,包括標識責任主體信息、解析服務尋址信息、對象應用數據信息等,并存儲、管理、維護該注冊數據。標識解析能夠根據標識編碼查詢目標對象網絡位置或者相關信息的系統裝置,對機器和物品進行唯一性的定和信息查詢,是實現全球供應鏈系統和企業生產系統的精準對接、產品全生命周期管理和智能化服務的前提和基礎。標識數據處理包括對采集數據進行清洗、存儲、檢索、加工、變換和傳輸的過程,根據不同業務場景,依托數據模型來實現不同的數據處理過程。標識數據建模構建特定領域應用的標識數據服務模型,建立標識應用數據字典、知識圖譜等,基于統一標識建立對象在不同信息系統之間的關聯關系,提供對象信息服務。當前企業多采用自定義的私有標識體系,“信息孤島”問題嚴重,由于標識體系沖突,造成企業間無法有效進行有效的信息共享和數據交互,產業鏈無法實現資源的高效協同。針對問題,工業互聯網標識解析系統應運而生,依托建設各級標識解析節點,形成了穩定高效的工業互聯網標識解析服務,國家頂級節點與Handle、OID、GS1等不同標識解析體系根節點實現對接,在全球范圍內實現了標識解析服務的互聯互通。隨著工業互聯網創新發展戰略的深入貫徹實施,工業互聯網標識解析應用探索的不斷深入,工業互聯網標識解析體系呈現如下發展趨勢:一是基于標識解析的數據服務成為工業互聯網應用的核心,閉環的私有標識及解析系統逐步向開環的公共標識及解析系統演進。二是工業互聯網標識解析安全機制成為工業互聯網應用的基礎,發展安全高效的標識解析服務成為共識。關鍵技術感知技術物聯網是指采用傳感器和網絡,實現設備的遠程接入和管理,支持多協議數據采集和命令下發的雙向通信,通過收集和分析設備的實時狀態數據來提高業務流程的效率。在工業物聯網主要分為四個層次,即數據的采集與展示、基基礎數據分析與管理:偏向于通用分析工具的階段,不涉及基于垂直領域深入行業知識的數據分析,基于云平臺采集到的設備數據,并產生一些SaaS應用,比如設備性能指標異常的告警、故障代碼查詢、故障原因的關聯分析等。基于這些數據分析結果,也會有一些通用的設備管理功能,像設備的開關機、調整狀態、遠程鎖機及解鎖等,這些管理應用根據具體的領域需求而不同。深度數據分析與應用:深度的數據分析,則涉及到具體領域的行業知識,需要特定領域的行業專家來實施,具體根據設備的領域和特性建立數據分析模型。工業控制:工業物聯網的目的就是能對工業過程實施精準控制。基于前述傳感器數據的采集、展示、建模、分析、應用等過程,在云端形成決策,并轉換成工業設備可以理解的控制指令,對工業設備進行操作,實現工業設備資源之間的精準的信息交互和高效協作。絡技術傳統網絡提供"盡力而為”的服務,已不能完全滿足垂直行業應用的需求。確定性網絡也稱為DetNet,是指利用網絡資源打造可預測、可規劃、可設計、可驗證、具有確定性能力的專網,確定性能力涵蓋了時延確定、抖動確定、定確定性網絡技術體系架構自底層到上層分別有著不同的技術類型,包括FlexE、MTN、TSN、DetNet、DetWiFi和5GDN等。FlexE技術FlexE也稱為靈活以太網,是由OIF(OpticalInternet-workingForum)發布的通信協議。FlexE在以太網L2 (mediaaccesscontrol,MAC)/L1(physicallayer,PHY)之間的中間層增加了FlexEShim層,通過時分復用分發機制,將多個client接口的數據按照時隙方式調度并分發至多個不同的子通道,使網絡具備類似于時分復用(timedivisionmultiplex,TDM)的獨占時隙、隔離性好的特性,又具備以太網統計復用、網絡效率高的特性。TSN時間敏感網絡技術TSN(TimeSensitiveNetworking,時間敏感網絡)指在IEEE802.1標準框架下,基于特定應用需求制定的一組“子標準”,旨在為以太網協議建立“通用”的時間敏感機制,以確保網絡數據傳輸的時間確定性。TSN位于數據鏈路層,在時間同步、流管理、流控制和高可靠無縫冗余等方面進行了統一擴展,為時間敏感型業務提供低時延、低抖動、高可靠的傳輸服務,并支持多業務流在同一網絡內的高質量傳輸。TSN作為通用的底層架構,可實現異構性網絡的實時性數據交換,能夠在標準以太網絡上建立分布式、可同步化的硬實時(HardReal-Time)系統。TSN技術遵循標準的以太網協議體系,天然具有更好的互聯互通優勢,可以在提供確定性時延、帶寬保證等能力的統一的時間同步機制和靈活的網絡管控能力,使更多企業可以在其架構上實現OT與IT的融合。DetNet技術意在在第二層橋接和第三層路由段上實現確定傳輸路徑,這些路徑可以提供時延、丟失分組和抖動的延。相比于TSN,DetNet的工作范圍更加廣泛,通過MPLS/IP技術,以期實現三層的確定性傳輸。目前的RFC文件對DetNet架構、數據平面、管理平面及配置模型等都作出了定義,并從DetNet流定義、資源規劃、流量工程等方面進行了Wifi確定性網絡(DetWIFI)技術目前,廣泛應用的工業無線技術主要包括Wire-lessHART、WIA-PA、ISA100.11a等。然而,這些技術不能同時滿足工業控制所需的極低時延和高可靠性通信。因此,IEEE推出了IEEE802.11ax/IEEE802.11be,對原有的IEEE802.11無線協議進行改進,增強其可靠性和實時性,引入了相關確定性關鍵數據傳輸增強功能,適配時間敏感的高速工業應用。總體來說,DetWiFi由三個組件組成:數據包隊列,任務調度程序和系統狀態容器 (SSC),具體如下:數據包隊列包括發送隊列(Tx隊列)和接收隊列(Rx隊列)。數據包準備發送后,將它們放入發送隊列中,等待適當的時隙,然后將其發送給驅動程序進行發送。類似地,當從較低層接收到數據包時,它們將被存儲在接收隊任務調度程序用于規劃任務并控制DetWiFi的行為,包括發送信標,時隙循環和網絡加入。這些任務根據緊急程度按優先級進行區分,任務調度程序將首先執行高優先級任系統狀態容器由時隙表、鄰居表和計時器組成。時隙表記錄了時隙循環序列,該序列是在管理者加入網絡時從其獲取的;鄰居表用于存儲鄰居信息,該信息在鄰居信標中公告;計時器負責維護DetWiFi的時間信息,并且大多數任2728H3CiConnecting5G確定性網絡(5GDN)5G確定性網絡(5GDN)是指利用5G網絡資源打造可預期、可規劃、可驗證、有確定性能力的移動專網,提供差異化的業務體驗。相對于傳統“盡力而為”的公共網絡,5G確定性網絡通過疊加使用一些網絡新技術來提升和保障網絡的質量,在復雜多業務接入和高效傳輸的情況下,提供端到端確定性的網絡服務,滿足一些行業應用對網絡的5G確定性網絡包括確定性網絡調度與控制中心和確定性服務管理功能。兩者進行雙向協同,共同支持5G確定性服務。確定性服務管理功能支持管理客戶或運營商業務需求、管理網絡切片/5G局域網/邊緣計算等系統的能力,可提供網絡狀態監測、顯示和告警;此外,確定性服務管理還提供頂層確定性的設計部署、確定性能力建模、確定性網絡調度與控制中心擔當確定性網絡控制器的角色,通過統籌協同調度網絡各域,實現多技術綜合集成、網絡應用雙向協同、SLA/QoS實時評估,最大化網絡整體確定性能力。5G確定性網絡包括5G與多種新型網絡技術相結合,包括5G+TSN、5G網絡切片、5GLAN、SRv6等技數據互通技術(OPC-UA)隨著工業聯接技術的發展,目前國際通用的工業總線和工業以太網絡協議數量高達40多種。當前產業生態下,不同廠商、不同系統、不同設備的數據接口、互操作規程等各不相同,形成了一個個煙囪型的數據體系。隨著人工智能、大數據等技術的快速應用,工業企業對數據互通的需OPCUA(OPC統一架構)是一套安全、可靠且獨立于制造商和平臺,可使不同操作系統和不同制造商的設備之,適用于工業通訊的數據交互標準,使用該標準可以在不同類型網絡上的客戶端和服務器間發送消息,以實現不同類型系統和設備間的通信。OPCUA的目的是為工廠車間和企業之間的數據和信息傳遞提供一OPCUA提供統一的數據互聯基礎標準與規范,將Profinet、EtherCAT、Ethernet/IP等不同標準的工業總線協議進行整合,在水平方向將不同品牌的控制器設備集設備到工廠再到云端進行連接,實現與傳集成。OPCUA可用于現場設備、控制系統、各種軟件(MES、ERP)等,在工業過程領域交互信息、使用指令和執行控制。OPCUA定義了通用架構模型來實現這種信息交互,提供了統一的、標準的數據互聯接口。工業互聯網的設備和基礎設施連接在一起后,形成了一個智能系統群,會產生龐大的數據。這些大模擬數據將通過分析和處理來驅動正確的業務決策,最終提高安全性、正常運行時間和運行面對工廠中各種生產設備異構接口以及信息模型異構的問題,OPCUA通過地址空間建模以及面向服務的架構為搭建智能工廠提供了解決方案。OPCUA可以促進企業縱向集成,解決企業內部的信息孤島,在實現信息網絡與物應用前景。技術邊緣計算是在靠近物或數據源頭的網絡邊緣側,融合網絡、計算、存儲、應用核心能力的分布式開放平臺,就近提供服務,滿足行業數字化在敏捷聯接、實時業務、數據優化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求。工業互聯網中的邊緣計算既解決了工業生產中面臨的現實問題,又能夠為工業的轉型發展提供新能力,是現階段國內工業互聯網的邊緣計算能夠解決工業現場大量異構設備和網絡帶來的復雜性問題。一是工業現場的復雜性。由于工業需要面向市場需求生產多樣化的產品,同時工業生產力的發展是積累和逐步升級的過程,決定了工業現場必然是復雜和多樣的;二是工業系統控制和執行對計算能力的實時性和可靠性的高要求。在部分場景,計算處理的時延要求在10ms以內。如果數據分析和控制邏輯全部在云端實現,難以滿足業務的實時性要求。同時,在工業生產中要不受網絡傳輸帶寬和負載影響的“本地存活”能力,避免斷網、時延過大等意外因素對實時性生產造成影響。工業互聯網的邊緣計算的核心技術要素包括云云邊協同能滿足不同應用場景下各類需求,并推動邊緣計算涉及的相關應用最大化程度上發揮其價值功能,促進工業企業有效轉型。邊云協同可以有不同的表現形式。例如,應用開發在云端完成,可以充分發揮云的多語言、多工具、算力充足的優勢,應用部署則可以按照需要分布到不同的邊緣節點;對于人工智能相關的應用,可以把機器學習、深度學習相關的重載訓練任務放在云端,而需要快速響應的推理任務放在邊緣處理,達到計算成本、網絡帶邊云協同的能力與內涵,涉及IaaS、PaaS、SaaS各層面的全面協同。邊緣側IaaS與云端IaaS應可實現對網絡、虛擬化資源、安全等的資源協同;邊緣側PaaS與云端PaaS應可實現數據協同、模型協同、應用管理協同;邊緣側SaaS與云端SaaS應可實現業務協同。邊緣智能利用AI技術為邊緣側賦能,是AI的一種應用與表工業互聯網的發展過程中OT網絡、IT網絡和云的連接日益緊密,網絡復雜度越來高,網絡邊界越來越模糊,隨時而來導致安全隱患集聚增加,而工業設備一般不具有安全能力,使得傳統工業互聯網中粗放的邊界防護不足以保證安備眾多、類型多樣,不同接入方式的泛終端,既需要傳統的網絡準入控制,企業資源管理等產品對辦公終端進行接入管理,也需要統一終端管理等產品對移動端和服務器進行接入資產管理。傳統以位置邊界、靜態規則防御為主體的安全架構已無法全面有效地保障工業互聯網中復
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