中國電信蔣銘：面向F5G工業(yè)PON構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全光底座

9月17日消息（水易）9月16-18日，第23屆中國光博會在深圳開幕。大會期間召開的“千兆光接入技術(shù)發(fā)展論壇”上，中國電信研究院接入網(wǎng)研究中心主任、ETSI ISG F5G副主席蔣銘詳細介紹了面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的千兆網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與實踐。

蔣銘指出，以第5代固定通信技術(shù)（F5G）為代表的千兆光網(wǎng)憑借其超高帶寬、全光聯(lián)接、極致體驗的特性，驅(qū)動千兆網(wǎng)絡(luò)從千兆家庭向千兆社會的方向發(fā)展和延伸，實現(xiàn)“從光纖入戶到光聯(lián)萬物，加速千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。”

工廠網(wǎng)絡(luò)需要向融合、開放、靈活演進

隨著，千兆光網(wǎng)、5G、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進入深入發(fā)展階段。作為新一代信息技術(shù)和工業(yè)經(jīng)濟深度融合的應(yīng)用模式，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展提供了有效的實現(xiàn)途徑，對于支撐制造強國和網(wǎng)絡(luò)強國建設(shè)，實現(xiàn)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展意義重大。

蔣銘表示，目前傳統(tǒng)的工廠網(wǎng)絡(luò)以工業(yè)交換機為主，網(wǎng)絡(luò)部署復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)層級多，網(wǎng)絡(luò)擴展性差，網(wǎng)絡(luò)管控和維護比較困難。另外，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)交換機多級組網(wǎng)并堆疊，電能消耗高，增加了工廠用電支出，也不符合“雙碳”的發(fā)展方向。

與此同時，傳統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)還存在工廠多個子網(wǎng)實施分散，缺乏整網(wǎng)規(guī)劃，數(shù)據(jù)不互通，網(wǎng)絡(luò)隨生產(chǎn)線建設(shè)，組網(wǎng)技術(shù)和協(xié)議高度依賴工業(yè)設(shè)備等一系列問題和挑戰(zhàn)。

另外，傳統(tǒng)工廠設(shè)備種類多，工廠內(nèi)廣泛使用的工業(yè)以太網(wǎng)交換機，目前還是定制化為主，未能統(tǒng)一標準。者也就意味著工業(yè)協(xié)議多，目前“七國八制”的協(xié)議超過100種，且主要以德日美為代表的國外技術(shù)為主，協(xié)議差異性加劇了工廠內(nèi)信息孤島的問題，大量的數(shù)據(jù)都沉在設(shè)備下面，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通和有效協(xié)同。

在蔣銘看來，以上種種，表明傳統(tǒng)工廠網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求。面向未來，工廠網(wǎng)絡(luò)應(yīng)向融合、開放、靈活的方向發(fā)展。具體而言，融合需要做到網(wǎng)絡(luò)扁平化、數(shù)據(jù)和控制共網(wǎng)傳輸、無線有線協(xié)同；開放應(yīng)體現(xiàn)在技術(shù)、數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)等多個層面；靈活則應(yīng)包含網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)形態(tài)、網(wǎng)絡(luò)管理等等。

面向F5G工業(yè)PON構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全光底座

5G網(wǎng)絡(luò)和千兆光網(wǎng)可以為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等垂直行業(yè)賦能，已是業(yè)內(nèi)共識。蔣銘表示，中國電信率先在行業(yè)里提出“工業(yè)PON”，將千兆寬帶引入工業(yè)領(lǐng)域賦能智能制造高質(zhì)量發(fā)展，助力工廠“光進銅退”，提升工業(yè)領(lǐng)域的信息基礎(chǔ)設(shè)施能力，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)新基建，促進數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展。

蔣銘介紹，工業(yè)PON具備多項關(guān)鍵技術(shù)滿足工業(yè)場景的特殊需求。低時延控制技術(shù)滿足工業(yè)設(shè)備網(wǎng)80%場景，少數(shù)場景中的毫秒或亞毫秒級時延需求也可通過定制化技術(shù)解決和滿足；網(wǎng)絡(luò)切片能力，可支持工廠生產(chǎn)網(wǎng)、辦公網(wǎng)、安防網(wǎng)的虛擬隔離，實現(xiàn)一網(wǎng)到底承載多類型不同需求業(yè)務(wù)；網(wǎng)絡(luò)保護與恢復(fù)功能特性，助力網(wǎng)絡(luò)可靠性，快速自愈；智能運維可用于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的實時監(jiān)控、自服務(wù)；數(shù)據(jù)安全與協(xié)議轉(zhuǎn)換，護航工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸安全，同時解決工業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換問題。

談及工業(yè)PON的應(yīng)用優(yōu)勢，蔣銘表示可以從技術(shù)、成本、部署三個層面來看。技術(shù)層面主要體現(xiàn)在架構(gòu)扁平、智能管控。工業(yè)PON技術(shù)國產(chǎn)化程度高，產(chǎn)業(yè)鏈較為成熟，具備滿足工業(yè)99.999%高可靠要求的能力，具備抗電磁干擾性能，高可靠保護組網(wǎng)滿足<50ms業(yè)務(wù)切換，能夠為工廠提供整網(wǎng)智能管控能力。

成本層面體現(xiàn)在降低能耗和建設(shè)運營費用。無源光網(wǎng)絡(luò)減低能耗30%，光纖使用壽命長降低車間線纜更換成本30%，智能化的整網(wǎng)運維能力降低傳統(tǒng)運維費用20%。

部署層面體現(xiàn)在節(jié)約空間、方便部署。工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)層級扁平節(jié)約弱電空間，抗電磁干擾使得現(xiàn)場布設(shè)可共用強電橋架，工業(yè)PON設(shè)備性能更強節(jié)約機房空間。

據(jù)悉，工業(yè)PON可應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中的車間級或者工廠級的網(wǎng)絡(luò)位置，也可應(yīng)用在工廠級網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)辦公網(wǎng)中，用于承載企業(yè)的管理信息數(shù)據(jù)，并按需將數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)絡(luò)骨干節(jié)點。

工業(yè)PON已廣泛應(yīng)用于多個行業(yè)

蔣銘表示，工業(yè)PON憑借高可靠、低成本、廣適用、易推廣等能力，適用于固定生產(chǎn)設(shè)備高可靠連接，辦公設(shè)備有線無線統(tǒng)一承載，設(shè)備協(xié)同高效作業(yè)，機器視覺質(zhì)測、環(huán)境和設(shè)備監(jiān)測等多個典型應(yīng)用場景。

目前，中國電信工業(yè)PON已經(jīng)能夠廣泛應(yīng)用于大型機械設(shè)備制造、建材制造、電器制造等行業(yè)。

在實際的案例中， 工業(yè)PON實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和協(xié)議轉(zhuǎn)換的能力，通過網(wǎng)絡(luò)切片實現(xiàn)工廠多業(yè)務(wù)子網(wǎng)高質(zhì)量保障，5G+工業(yè)PON實現(xiàn)雙千兆工廠。

蔣銘表示，“千兆光網(wǎng)+行業(yè)應(yīng)用+產(chǎn)業(yè)協(xié)同”所形成的千兆光網(wǎng)融合賦能能力，將催生出新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)，助力釋放數(shù)字經(jīng)濟新動能。

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