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)消費領(lǐng)域取得了巨大的成功。尤其在中國，各大互聯(lián)網(wǎng)公司借助中國強大的網(wǎng)民基數(shù)，通過大數(shù)據(jù)及AI技術(shù)的應(yīng)用，打造了多個萬億級的互聯(lián)網(wǎng)平臺。
當前互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用正在從消費領(lǐng)域向生產(chǎn)領(lǐng)域擴展，與工業(yè)、能源等實體經(jīng)濟領(lǐng)域深度融合。中國是制造大國，擁有著全球最豐富的制造場景，如果能如同消費互聯(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)進行融合和分析，通過工業(yè)平臺再反哺給制造企業(yè)，實現(xiàn)提質(zhì)、降本、增效及個性化定制，將大大提升我國制造業(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)，平臺是核心，數(shù)據(jù)是關(guān)鍵。目前我國擁有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺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，平臺側(cè)的智能下不來。
網(wǎng)絡(luò)體系強基需用互聯(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)展行動計劃（2021-2023年）》中，將“網(wǎng)絡(luò)體系強基” 作為第一項重要任務(wù)。“網(wǎng)絡(luò)體系強基”，就是要廣泛地聯(lián)接各種機器設(shè)備和工業(yè)系統(tǒng)，由此而實現(xiàn)“狀態(tài)感知、實時分析、精準執(zhí)行、學(xué)習(xí)提升”的基本邏輯：由聯(lián)接而實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，由數(shù)據(jù)采集而實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時傳輸、設(shè)備實時監(jiān)測，由數(shù)據(jù)分析而實現(xiàn)精細化優(yōu)化配置，多次迭代提升準確率。
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)場級網(wǎng)絡(luò)和工廠級網(wǎng)絡(luò)。三者有很明顯的層級結(jié)果，要實現(xiàn)廣泛互聯(lián)，在工廠內(nèi)需要有一個IT和OT完全融合的網(wǎng)絡(luò)，所有的設(shè)備都能連到這個網(wǎng)絡(luò)上，所有的設(shè)備之間都能實現(xiàn)直接的互通互聯(lián)。這個網(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：要實現(xiàn)設(shè)備的全連接，首先是工業(yè)終端的IP化。當前工業(yè)終端協(xié)議“七國八制”，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”，才能實現(xiàn)互通。這個普通話就是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)備終端接入的時候，必然要用到IPv6地址。工業(yè)設(shè)備的IP化要循序漸進，可以先將車間級網(wǎng)絡(luò)IP化，再考慮將現(xiàn)場級網(wǎng)絡(luò)里對時延要求不敏感的設(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，很難滿足如機器視覺、設(shè)備在線升級等大帶寬應(yīng)用的需求；同時，隨著個性化定制驅(qū)動柔性制造的興起，設(shè)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(wǎng)絡(luò)。因此，工廠里要實現(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都是當前兩種最流行的無線技術(shù)。5G和Wi-Fi 6的低時延、可靠性都已經(jīng)滿足工業(yè)制作需求，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(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)提供確定性的時延保障。因此《新三年行動計劃》里提出工業(yè)外網(wǎng)建設(shè)建議使用IPv6（SRv6），即IPv6+（IPv6增強）技術(shù)。IPv6+是面向云時代和工業(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、簡化網(wǎng)絡(luò)運維、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“自動化、確定性、安全、超寬、低時延、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-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AGV小車和Wi-Fi 6 AP的漫游過程進行優(yōu)化，從而讓倉儲網(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。
南方電網(wǎng)聯(lián)合華為運用邊緣計算物聯(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邊緣計算網(wǎng)關(guān)獲得了信通院首批邊緣計算標準件認證。
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)動的信息流打造全連接智能工廠，實現(xiàn)生產(chǎn)全流程網(wǎng)絡(luò)覆蓋，實時數(shù)據(jù)采集和控制。為上汽新四化戰(zhàn)略：“電動化、智能網(wǎng)聯(lián)化、共享化、國際化”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�。ㄑb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)的自動化能力，柔性產(chǎn)線能力，構(gòu)建無人化車間，成功實現(xiàn)20秒生產(chǎn)一部手機，40秒生產(chǎn)一臺Wi-Fi 6 AP。
馬鋼落實集團智慧制造戰(zhàn)略，設(shè)立集中運營管控中心，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)，實現(xiàn)一網(wǎng)多用、智能選路、時延可承諾；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)建標準、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，也有助于推進面向工業(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、標準化程度越高，其生產(chǎn)效率也會越高。
2021年是中國十四五規(guī)劃的開局年，也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新三年行動計劃的起始年，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“中國制造”向“中國智造”轉(zhuǎn)型。
