為新型工業(yè)化筑基。

在數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟深度融合的今天，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已從概念探索走向規(guī)模落地。中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破1.5萬億元，覆蓋49個國民經(jīng)濟大類，這一數(shù)據(jù)背后是超過1.85萬個“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項目的落地實踐，以及6700億個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識的串聯(lián)。

當(dāng)5G、人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)要素深度耦合，如何讓工業(yè)網(wǎng)絡(luò)從 “能用”走向 “好用”，從 “連接” 邁向 “智能”，正考驗著整個產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)構(gòu)建能力，一個新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)正在顛覆傳統(tǒng)制造邏輯。

是什么？重塑工業(yè)連接底層邏輯

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)生產(chǎn)活動中重要的基礎(chǔ)設(shè)施，連接了人、機、料、法、環(huán)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了從模擬通信到數(shù)字通信，從現(xiàn)場總線到工業(yè)以太網(wǎng)，從有線到無線的發(fā)展歷程。從早期的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)1.0 時代，基于模擬電路實現(xiàn)點到點通信，功能較為單一；到工業(yè)網(wǎng)絡(luò) 2.0 時代，數(shù)字網(wǎng)絡(luò)興起，實現(xiàn)局部互聯(lián)，能夠支撐工業(yè)自動化生產(chǎn)；再到如今的新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)階段，追求全面互聯(lián)，推動工業(yè)全面智能化發(fā)展，每一次的代際更新，都重塑了工業(yè)連接的底層邏輯。

技術(shù)創(chuàng)新推動、應(yīng)用需求牽引和生態(tài)重構(gòu)加速是推動工業(yè)網(wǎng)絡(luò)演進的三大驅(qū)動力。

技術(shù)創(chuàng)新推動、應(yīng)用需求牽引和生態(tài)重構(gòu)加速是推動工業(yè)網(wǎng)絡(luò)演進的三大驅(qū)動力。新興信息通信技術(shù)與工業(yè)自動化技術(shù)的融合，催生新的業(yè)務(wù)場景和需求，產(chǎn)業(yè)生態(tài)的開放協(xié)作、政策支持和市場需求等因素共同推動了網(wǎng)絡(luò)體系進一步向新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)演進。

2024年12月，工信部印發(fā)了《打造“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程升級版實施方案》，明確了到 2026年底，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)” 要在網(wǎng)絡(luò)體系、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、融合應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)生態(tài)等方面的具體升級目標(biāo)，系統(tǒng)部署了18項重點任務(wù)。

《實施方案》準確把握“5G + 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在新型工業(yè)化全局中的定位和作用，以推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展和規(guī)模化應(yīng)用為主線，以加速信息技術(shù)（IT）、通信技術(shù)（CT）、運營技術(shù)（OT）、數(shù)據(jù)技術(shù)（DT）融合為牽引，以打造5G為代表的新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)體系為重點，系統(tǒng)部署了 18 項重點任務(wù)，明確了具體升級目標(biāo)，呈現(xiàn)出諸多亮點。

《實施方案》提出建設(shè)工業(yè)5G獨立專網(wǎng)試點，加快工業(yè)5G獨立專網(wǎng)在設(shè)施建設(shè)、應(yīng)用創(chuàng)新、商業(yè)模式等方面的探索和實踐。

工業(yè)生產(chǎn)對網(wǎng)絡(luò)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性要求極高，在一些關(guān)鍵的工業(yè)場景中，如涉及核心生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸、高精度設(shè)備控制等場景，使用公共網(wǎng)絡(luò)存在一定的風(fēng)險。工業(yè)5G獨立專網(wǎng)能夠為企業(yè)提供專屬的網(wǎng)絡(luò)通道，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩瑴p少網(wǎng)絡(luò)干擾，確保生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。

在設(shè)施建設(shè)方面，需要探索如何構(gòu)建適合工業(yè)環(huán)境的5G基站布局、傳輸線路等；在應(yīng)用創(chuàng)新方面，鼓勵企業(yè)基于獨立專網(wǎng)開發(fā)出更貼合自身生產(chǎn)需求的應(yīng)用場景，如更高精度的遠程設(shè)備操控、實時性要求極高的生產(chǎn)協(xié)同等；在商業(yè)模式方面，要研究如何建立合理的收費模式、運營模式等，以推動工業(yè)5G獨立專網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。

同時，《實施方案》進一步強化5G-A、AI等技術(shù)與工業(yè)的融合創(chuàng)新。在當(dāng)前的工業(yè)發(fā)展中，5G-A相比5G具備更強的性能，能夠更好地滿足工業(yè)生產(chǎn)中對網(wǎng)絡(luò)更高的要求；AI則能夠為工業(yè)生產(chǎn)帶來更智能的決策和控制，《實施方案》政策的推動，標(biāo)志著我國新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進入新階段。

怎么建？編織多層級協(xié)同數(shù)字網(wǎng)絡(luò)

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)演進的趨勢最終還是要回歸到其用戶——工業(yè)企業(yè)的使用體驗和價值感知上。隨著制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入實施，企業(yè)對于網(wǎng)絡(luò)的定位已逐漸從“信息傳輸”的管道轉(zhuǎn)為“能力服務(wù)”生態(tài)，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)被賦予了更多的新需求。

因此，新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)是面向新型工業(yè)化創(chuàng)新、開放、協(xié)調(diào)、綠色發(fā)展，通過OT(運營技術(shù))、IT(信息技術(shù))、CT(通信技術(shù))、DT(數(shù)據(jù)技術(shù))融合，構(gòu)筑的泛在互聯(lián)、確定承載、控網(wǎng)算集成、開放智能、安全可控的基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系。

據(jù)《新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)藍皮書》內(nèi)容指出，技術(shù)架構(gòu)上，新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)以 “泛在互聯(lián)、確定承載、控網(wǎng)算集成、開放智能、安全可控” 五大特征為核心，通過構(gòu)建控網(wǎng)算一體化的多層級協(xié)同架構(gòu)，旨在重塑工業(yè)連接的底層邏輯，為制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供堅實的網(wǎng)絡(luò)底座，定義未來工業(yè)連接范式。

一是泛在互聯(lián)。新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)打破傳統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的局限，實現(xiàn)從生產(chǎn)現(xiàn)場到云端的全鏈路貫通。通過 5G、Wi-Fi 6、工業(yè)以太網(wǎng)等網(wǎng)聯(lián)技術(shù)，將人、機、料、法、環(huán)、測等工業(yè)要素全面納入網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。以5G為代表的無線技術(shù)正從生產(chǎn)外圍向核心環(huán)節(jié)延伸，同時，在互操作標(biāo)準化上，通過 OPC UA、MTConnect 等標(biāo)準化信息模型，不同廠商的 PLC、傳感器、MES 系統(tǒng)可實現(xiàn) “即插即用” 的數(shù)據(jù)互通，從局部到全域的全要素連接革命。

二是確定承載。新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)針對不同場景提供分級確定性服務(wù)，車間級網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)亞毫秒級時延，滿足精密機床同步控制需求；園區(qū)級網(wǎng)絡(luò)控制在毫秒級，支持 AGV 集群調(diào)度；城域級網(wǎng)絡(luò)保持10ms級時延，保障遠程運維實時性，同時，在技術(shù)融合上，TSN（時間敏感網(wǎng)絡(luò)）、DETNET（確定性以太網(wǎng)）與 5G DN（數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)）通過協(xié)議協(xié)同，構(gòu)建端到端確定性鏈路，通過網(wǎng)絡(luò)、計算、控制的協(xié)同調(diào)度，為工業(yè)應(yīng)用提供可預(yù)期的服務(wù)質(zhì)量，以工業(yè)級可靠性的技術(shù)重構(gòu)。

三是控網(wǎng)算集成。通過 SD-WAN（軟件定義廣域網(wǎng)）、邊緣云等技術(shù)，將計算資源與網(wǎng)絡(luò)資源進行動態(tài)調(diào)度，工業(yè)控制器向通用化演進，支持算力與控制功能的一體化部署，工控、網(wǎng)絡(luò)、計算能力深度集成，形成開放化服務(wù)體系，以工業(yè)能力的一體化重構(gòu)。

四是開放智能。通過協(xié)議解耦打破傳統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的封閉體系，AI技術(shù)嵌入網(wǎng)絡(luò)各環(huán)節(jié)，實現(xiàn)預(yù)測性維護、故障自愈等功能，在智能應(yīng)用上，新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)為元宇宙、數(shù)字孿生等創(chuàng)新技術(shù)提供底層支撐，最終帶來產(chǎn)業(yè)生態(tài)與技術(shù)能力的雙重革新。

五是安全可控。通過零信任架構(gòu)、AI 入侵檢測等技術(shù)，構(gòu)建主動防御體系，建立數(shù)據(jù)全生命周期管控機制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)軌跡可追溯、使用權(quán)限可管控，實現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)與系統(tǒng)的防護體系。

中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準研究所副所長湯立波表示，新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)向著技術(shù)體系更開放、設(shè)備設(shè)施更先進、產(chǎn)業(yè)生態(tài)更自主方向發(fā)展，形成控網(wǎng)算一體化協(xié)同的開放智能新架構(gòu)，將新型工控分層管控模式，工業(yè)有線/工業(yè)無線等創(chuàng)新網(wǎng)聯(lián)技術(shù)，端邊云三級的工業(yè)算力都有機融合到新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)中；同時，打造開放自主的新生態(tài)，運營商、通信設(shè)備商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等大量新勢力不斷加入，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新更活躍，也為形成開放自主的新技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)造條件。

產(chǎn)業(yè)協(xié)同共生：培育可持續(xù)發(fā)展土壤

新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，本質(zhì)上是一場從“連接”到“智能”的產(chǎn)業(yè)革命。面對我國制造業(yè)企業(yè)目前整體網(wǎng)絡(luò)化水平不高，發(fā)展參差不齊的現(xiàn)狀，應(yīng)在統(tǒng)一的體系架構(gòu)指導(dǎo)下，設(shè)立新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)分級分領(lǐng)域發(fā)展目標(biāo)。

傳統(tǒng)工業(yè)中，控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)如同兩條平行線：PLC控制著毫秒級的生產(chǎn)動作，ERP 管理著小時級的排產(chǎn)計劃，兩者因協(xié)議壁壘形成“數(shù)據(jù)堰塞湖”。而新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通過 OPC UA、TSN等技術(shù)，這種融合不是簡單的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，而是如同土壤中礦物質(zhì)與有機質(zhì)的結(jié)合，催生了工業(yè)數(shù)據(jù)價值轉(zhuǎn)化的新化學(xué)反應(yīng)。

與此同時，數(shù)據(jù)作為新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的“養(yǎng)分”，其可控管理直接影響生態(tài)健康。核心技術(shù)自主可控是產(chǎn)業(yè)土壤的“母質(zhì)層”，決定了生態(tài)的基本屬性，隨著工業(yè)網(wǎng)絡(luò)從封閉走向開放，安全威脅正呈現(xiàn)指數(shù)級增長，構(gòu)建內(nèi)生安全體系如同為產(chǎn)業(yè)土壤設(shè)置“防風(fēng)固沙”屏障。

由此可見，新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的生態(tài)構(gòu)建，需要運營商、設(shè)備商、工業(yè)企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)公司等主體協(xié)同共生。

據(jù)湯立波介紹，圍繞不同垂直行業(yè)網(wǎng)絡(luò)化改造需求，結(jié)合實際應(yīng)用場景及企業(yè)愿景，推動開放化、扁平化、融合化、智能化的新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)體系逐級落地與擴展，保障全域數(shù)據(jù)、多元業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中的順暢流轉(zhuǎn)。打通IT與OT融合的“最后一公里”，企業(yè)能夠靈活自主地選擇工業(yè)控制系統(tǒng)，企業(yè)資源得到更高效的配置，數(shù)據(jù)采集的實時性不斷提升，數(shù)據(jù)獲取的成本大幅降低。

湯立波表示，一方面深化新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究，開展工業(yè)5G獨立專網(wǎng)、單對線以太網(wǎng)（SPE）、新型工控、工業(yè)算力、工業(yè)互操作等新技術(shù)新領(lǐng)域的研究，建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)測試床、實驗室，為新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展打好技術(shù)底子；另一方面將聯(lián)合各界一起推動產(chǎn)業(yè)生態(tài)盡快壯大，啟動“新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品名錄計劃”，培育新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)重點產(chǎn)品供給能力，搭建供需對接平臺，把新的、好的產(chǎn)品推薦給工業(yè)企業(yè)，讓新技術(shù)新產(chǎn)品更有效的服務(wù)于企業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展。

在相關(guān)專家看來，新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的關(guān)鍵，在于能否始終以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，即在技術(shù)創(chuàng)新中保持開放兼容，避免“技術(shù)孤島”；在安全防護中堅守底線思維，筑牢“數(shù)字長城”；在生態(tài)建設(shè)中培育共生共贏，形成“熱帶雨林”。唯有如此，新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)才能成為支撐制造強國的“常青樹”，讓每個工廠都成為數(shù)字經(jīng)濟的活力單元，讓每條生產(chǎn)線都流淌著智能進化的基因。

采寫：黨博文

編輯：博文

指導(dǎo)：辛文