《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》的系列解讀之一
夯實(shí)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
一、背景情況
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)人、機(jī)器、車間、企業(yè)等主體以及設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的全要素泛在互聯(lián)的基礎(chǔ)，是工業(yè)智能化的“血液循環(huán)系統(tǒng)”，包括工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)和工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)，工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)生產(chǎn)裝備、信息采集設(shè)備、生產(chǎn)管理系統(tǒng)和人等生產(chǎn)要素的廣泛互聯(lián);工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)企業(yè)與智能產(chǎn)品、用戶、協(xié)作企業(yè)等工業(yè)全環(huán)節(jié)的廣泛互聯(lián)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，類似于互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的域名解析系統(tǒng)(DNS)，包括標(biāo)識(shí)和解析系統(tǒng)兩部分，其中標(biāo)識(shí)是機(jī)器和物品的“身份證”;解析系統(tǒng)利用標(biāo)識(shí)，對(duì)機(jī)器和物品進(jìn)行唯一性的定位和信息查詢，是實(shí)現(xiàn)全球供應(yīng)鏈系統(tǒng)和企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)精準(zhǔn)對(duì)接、產(chǎn)品全生命周期管理和智能化服務(wù)的前提和基礎(chǔ)。
目前全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展處于起步階段。在工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)方面，傳統(tǒng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品主要集中于少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家。近年來(lái)，我國(guó)提出了工廠自動(dòng)化以太網(wǎng)(EPA)、工業(yè)過(guò)程/工廠自動(dòng)化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(WIA-PA/FA)等技術(shù)，但產(chǎn)業(yè)化和商用水平低。目前，時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)、工業(yè)軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)等新技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化成為國(guó)際產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的新熱點(diǎn)。在工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)方面，國(guó)內(nèi)外都高度重視新技術(shù)新網(wǎng)絡(luò)的研究與應(yīng)用部署，積極探索利用IPv6、窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)、軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)、5G等技術(shù)構(gòu)建滿足高可靠、低時(shí)延、廣覆蓋、可定制等要求的企業(yè)外網(wǎng)絡(luò)。
國(guó)際上目前存在多種標(biāo)識(shí)解析體系方案并開(kāi)展一定程度的試驗(yàn)和應(yīng)用，但沒(méi)有形成統(tǒng)一的、成熟的、大規(guī)模部署的全球性工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系尚不成熟，在OID、Handle、Ecode等主要的現(xiàn)有標(biāo)識(shí)解析方案中，技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)、應(yīng)用、治理等還有待進(jìn)一步完善，亟需對(duì)核心技術(shù)和應(yīng)用方案進(jìn)行有組織、大規(guī)模的驗(yàn)證示范推廣。
二、思路目標(biāo)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物，需要工業(yè)領(lǐng)域和信息通信領(lǐng)域共同推進(jìn)發(fā)展，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，需要圍繞工業(yè)企業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展需求，充分發(fā)揮我國(guó)在信息通信領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，借助工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)和工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)的更新?lián)Q代，加快新技術(shù)的部署應(yīng)用，打造國(guó)際先進(jìn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，全面提升工業(yè)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化水平。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方面，《指導(dǎo)意見(jiàn)》著重從三個(gè)方面給出了未來(lái)的演進(jìn)思路和方向。一是工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)改造升級(jí)。由于我國(guó)工業(yè)企業(yè)發(fā)展水平差異較大，相當(dāng)一部分企業(yè)特別是中小企業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)薄弱，欠缺發(fā)展智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同等新模式新業(yè)態(tài)的基礎(chǔ)環(huán)境，因此開(kāi)展工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)改造是首要任務(wù)，也是長(zhǎng)期任務(wù)。通過(guò)分步驟、分行業(yè)推進(jìn)IP化、扁平化、柔性化的技術(shù)改造和網(wǎng)絡(luò)部署，逐步推進(jìn)打造先進(jìn)制造的基礎(chǔ)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。二是工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)建設(shè)。工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)絡(luò)將基于互聯(lián)網(wǎng)，但現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)無(wú)法完全滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展所需的高可靠、低時(shí)延、廣覆蓋、大帶寬、可定制等多方面的要求，需要加快推進(jìn)寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與改造，優(yōu)化升級(jí)國(guó)家骨干網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)為降低中小企業(yè)的信息服務(wù)成本，推進(jìn)中小企業(yè)專線的提速降費(fèi)。三是工業(yè)領(lǐng)域的IPv6部署。當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)正處向IPv6演進(jìn)過(guò)渡的關(guān)鍵時(shí)期，雖然我國(guó)IPv6發(fā)展起步較早，但由于應(yīng)用IPv6改造較慢，目前IPv6普及率不高。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展成為進(jìn)一步推動(dòng)IPv6部署的新契機(jī)，而IPv6也是滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展海量地址需求的必然選擇。必須通過(guò)在工業(yè)企業(yè)內(nèi)、外網(wǎng)絡(luò)改造的過(guò)程中推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、設(shè)施、系統(tǒng)等進(jìn)行IPv6改造，實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)同步推進(jìn)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系方面，為加快構(gòu)建“統(tǒng)一管理、安全可靠、互聯(lián)互通”的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系，《指導(dǎo)意見(jiàn)》從三個(gè)維度進(jìn)行了系統(tǒng)規(guī)劃。一是加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)。由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系既是類似于互聯(lián)網(wǎng)域名系統(tǒng)的基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施，又在標(biāo)識(shí)編碼識(shí)別、標(biāo)識(shí)解析查詢、標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)用等方面有較大差異，因此要在充分借鑒互聯(lián)網(wǎng)域名系統(tǒng)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研究制定適用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)識(shí)解析體系整體架構(gòu)，依托即將設(shè)立的國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析管理機(jī)構(gòu)及相關(guān)注冊(cè)和服務(wù)機(jī)構(gòu)，建立完善的統(tǒng)一管理體系。二是開(kāi)展系統(tǒng)建設(shè)。在已有的Handle、OID、Ecode等多種公共標(biāo)識(shí)基礎(chǔ)上，建設(shè)統(tǒng)一、安全、穩(wěn)定的標(biāo)識(shí)解析服務(wù)體系。主要包括完成業(yè)務(wù)運(yùn)行和管理的各級(jí)標(biāo)識(shí)解析服務(wù)節(jié)點(diǎn)以及提高服務(wù)性能的公共遞歸節(jié)點(diǎn)建設(shè)。三是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。工業(yè)企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、通信企業(yè)合作加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和模式突破，開(kāi)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析集成創(chuàng)新應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)跨企業(yè)、跨地區(qū)的信息交互，有力支撐關(guān)鍵產(chǎn)品追溯、供應(yīng)鏈管理、智能產(chǎn)品全生命周期管理等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
三、重點(diǎn)亮點(diǎn)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)涉及工業(yè)和通信業(yè)間技術(shù)選擇、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、協(xié)議互聯(lián)等多種問(wèn)題的協(xié)同解決，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。《指導(dǎo)意見(jiàn)》就若干關(guān)鍵重點(diǎn)領(lǐng)域，提出了指導(dǎo)性建議，部署了具體任務(wù)。
推動(dòng)工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)改造升級(jí)。圍繞加快推進(jìn)工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的IP化、扁平化、柔性化技術(shù)改造和建設(shè)部署，《指導(dǎo)意見(jiàn)》具體部署了三項(xiàng)任務(wù)。一是鼓勵(lì)工業(yè)企業(yè)采用時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)、軟件定義網(wǎng)絡(luò)等新型技術(shù)升級(jí)改造現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)(OT)網(wǎng)絡(luò)分層次組網(wǎng)模式，實(shí)現(xiàn)工廠管理控制系統(tǒng)扁平化，支持柔性靈活調(diào)整。二是利用工業(yè)無(wú)線、5G等技術(shù)建設(shè)工廠內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，支持更靈活的生產(chǎn)線動(dòng)態(tài)重構(gòu)。三是支持研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)開(kāi)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新型網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)制定和試驗(yàn)驗(yàn)證。四是加快新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)交換機(jī)、通信模塊、通信網(wǎng)關(guān)等關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的研制和產(chǎn)業(yè)化。
加快工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)建設(shè)。針對(duì)建設(shè)低時(shí)延、高可靠、廣覆蓋的工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)絡(luò)的要求，《指導(dǎo)意見(jiàn)》從骨干網(wǎng)和接入網(wǎng)兩個(gè)層面提出了推進(jìn)路徑。一是面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的骨干網(wǎng)絡(luò)升級(jí)。以實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)企業(yè)的廣泛、高質(zhì)量寬帶接入為目標(biāo)，以軟件定義網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等技術(shù)對(duì)現(xiàn)有公眾互聯(lián)網(wǎng)和高性能專網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)改造和建設(shè)。二是新型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)升級(jí)與建設(shè)。利用窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)等低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)技術(shù)，建設(shè)滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)海量設(shè)備接入高密度、低時(shí)延需求的蜂窩網(wǎng);充分考慮工業(yè)企業(yè)的接入需求，將5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為能夠?yàn)楣I(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)服務(wù)的一張無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
推進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域全面部署IPv6。《指導(dǎo)意見(jiàn)》重點(diǎn)提出三方面任務(wù)。一是推動(dòng)工業(yè)企業(yè)開(kāi)展基于IPv6的IP化網(wǎng)絡(luò)改造，實(shí)現(xiàn)從整個(gè)制造系統(tǒng)到互聯(lián)網(wǎng)更大范圍、更深層次的互聯(lián);二是加快工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)絡(luò)的IPv6改造升級(jí)，將IPv6作為NB-IoT、5G等新型網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的必選項(xiàng);三是加強(qiáng)支持IPv6的智能工業(yè)設(shè)備、產(chǎn)品、通信模塊的技術(shù)研發(fā)，解決工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)海量終端接入問(wèn)題。
構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系。一是綜合考慮業(yè)務(wù)需求、網(wǎng)絡(luò)分布、地理位置等因素，在國(guó)內(nèi)外不同地區(qū)建設(shè)和部署各級(jí)標(biāo)識(shí)解析節(jié)點(diǎn)及其鏡像節(jié)點(diǎn);二是建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析備案、監(jiān)測(cè)、應(yīng)急、托管、保障、災(zāi)備等管理系統(tǒng)，提升管理和服務(wù)能力;三是促進(jìn)標(biāo)識(shí)解析應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，到2025年，力爭(zhēng)通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系進(jìn)行信息查詢的聯(lián)網(wǎng)對(duì)象標(biāo)識(shí)注冊(cè)量超過(guò)30億。
（轉(zhuǎn)載）
