當下，隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)、大數據等新一代信息技術(shù)的迅速崛起，工業(yè)制造領(lǐng)域也正在迎來(lái)新一輪變革浪潮，這一浪潮帶來(lái)的不僅是萬(wàn)物互聯(lián)、云端服務(wù)的應用變革，更給自動(dòng)化與信息化的深度融合技術(shù)路徑帶來(lái)了深刻的變革。在這場(chǎng)變革當中，工業(yè)通訊被推到了前所未有的重要位置。作為工業(yè)4.0系統中至關(guān)重要的子系統，工業(yè)通訊將不僅僅需要滿(mǎn)足系統的實(shí)時(shí)性，更大的挑戰在于如何能夠把通訊要求所涵蓋的所有網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行無(wú)縫連接。

“2019工業(yè)網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)家計劃論壇” 現場(chǎng)

未來(lái)，工業(yè)通訊發(fā)展將何去何從？IT與OT如何進(jìn)一步融合？時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò )（TSN）將如何發(fā)展？工業(yè)5G將給工業(yè)帶來(lái)哪些改變和可能性？如何對日益復雜的工業(yè)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行高效管理，并確保網(wǎng)絡(luò )安全？實(shí)時(shí)定位系統如何支持數字化企業(yè)？……這一系列問(wèn)題都成為了數字化時(shí)代工業(yè)通訊變革的核心問(wèn)題。

西門(mén)子（中國）有限公司數字化工業(yè)集團副總裁兼過(guò)程自動(dòng)化事業(yè)部總經(jīng)理姚峻博士

2019年7月16日，西門(mén)子“2019工業(yè)網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)家計劃論壇”在京舉辦。西門(mén)子將憑借專(zhuān)業(yè)的工業(yè)通訊與識別產(chǎn)品、專(zhuān)家級的工業(yè)網(wǎng)絡(luò )行業(yè)經(jīng)驗與知識、一站式工業(yè)網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)家服務(wù)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)家合作伙伴開(kāi)發(fā)計劃和培訓與認證體系五大核心能力，推進(jìn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)家計劃，構建數字化時(shí)代的工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò )生態(tài)系統。西門(mén)子（中國）有限公司數字化工業(yè)集團副總裁兼過(guò)程自動(dòng)化事業(yè)部總經(jīng)理姚峻博士表示：“作為首家在中國面向數字化打造工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò )生態(tài)的企業(yè)，我們希望通過(guò)這一計劃攜手更多合作伙伴，共同提升中國工業(yè)通訊領(lǐng)域的整體實(shí)力，為各行業(yè)的數字化轉型鋪平通訊之路?！?/p>

TSN+5G 領(lǐng)跑工業(yè)通訊技術(shù)變革

面向未來(lái)的工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò )是打造數字化工廠(chǎng)和實(shí)現數字化轉型的基礎。數字化時(shí)代的通訊網(wǎng)絡(luò )需要具備高可靠性、可用性和安全性，還要實(shí)現信息技術(shù)（IT）與制造技術(shù)（OT）網(wǎng)絡(luò )的融合，更長(cháng)遠的目標還包括與云的連接并對之進(jìn)行監控。而抓住工業(yè)通訊未來(lái)的兩個(gè)重要根基技術(shù)則是TSN和5G。對此，西門(mén)子早已開(kāi)始布局，并深入參與和研究TSN與5G的相關(guān)工作，領(lǐng)跑工業(yè)通訊技術(shù)變革。

根據權威報告預測，2025年，5G將帶動(dòng)我國直接和間接總經(jīng)濟產(chǎn)出達35.4萬(wàn)億元。然而，不同于4G技術(shù)， 5G帶來(lái)的巨大市場(chǎng)空間將有超過(guò)75%集中在垂直行業(yè)。其中，工業(yè)應用場(chǎng)景將在5G應用拓展方面占據至關(guān)重要的地位。毫無(wú)疑問(wèn)，5G作為無(wú)線(xiàn)通信的基本載體，正在引起工業(yè)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。

工業(yè)5G為生產(chǎn)、維護和物流所需的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )打開(kāi)了大門(mén)。高數據傳輸速率、可靠的高帶寬傳輸和超短延遲將顯著(zhù)提高工業(yè)價(jià)值創(chuàng )造的效率和靈活性。西門(mén)子在5G發(fā)展初期就已經(jīng)看到了5G在工業(yè)領(lǐng)域的巨大潛力，從一開(kāi)始就擁抱這種新的通信標準，并通過(guò)開(kāi)發(fā)相應的產(chǎn)品組合來(lái)支持其標準化和工業(yè)實(shí)施。

5G三大應用場(chǎng)景

為推動(dòng)5G在工業(yè)領(lǐng)域的落地，西門(mén)子積極參與3GPP標準組織，以確保對行業(yè)重要的要求成為5G標準的一部分。與此同時(shí)，西門(mén)子作為工業(yè)互聯(lián)與自動(dòng)化5G聯(lián)盟（5G-ACIA：The 5G Alliance for Connected Industries and Automation）的創(chuàng )始成員，與眾多知名企業(yè)合作，共同討論工業(yè)5G的解決方案。據西門(mén)子介紹，目前發(fā)布的5G規范已經(jīng)發(fā)布到第15版（R15），可以滿(mǎn)足消費級5G網(wǎng)絡(luò )的使用，但其并不符合工業(yè)使用的所有標準，預計到2020年3月第16版（R16）發(fā)布后，5G的性能將達到工業(yè)級應用水平。在這之前，西門(mén)子已經(jīng)進(jìn)行了一些有益的嘗試。比如西門(mén)子在OT環(huán)境中為工業(yè)5G開(kāi)發(fā)了自己的研究項目和試驗平臺等。

姚峻在論壇中說(shuō)道：“數字化首先要解決的就是互聯(lián)互通的問(wèn)題，即IT與OT的互聯(lián)互通?！?然而，IT與和OT相互融合卻沒(méi)有我們想象得那么簡(jiǎn)單。

從縱向來(lái)看，工業(yè)企業(yè)中現有的網(wǎng)絡(luò )架構分為信息層、控制層和現場(chǎng)層，這些不同層級對于網(wǎng)絡(luò )的需求不盡相同。信息層需要高帶寬和靈活的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，控制層和現場(chǎng)層則需要確定性網(wǎng)絡(luò )，以固定的時(shí)間間隔傳輸控制信號，滿(mǎn)足高速實(shí)時(shí)性的操作需求。因此，在IT與OT層面，工業(yè)企業(yè)往往需要多種網(wǎng)絡(luò )同時(shí)工作。而從橫向來(lái)看，各個(gè)公司都開(kāi)發(fā)了自己的專(zhuān)屬工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，讓網(wǎng)絡(luò )設備與協(xié)議彼此綁定。這些協(xié)議通常不兼容，因此成為了互聯(lián)互通的阻礙。此時(shí)，TSN應運而生。作為底層的通用架構，TSN使得更多企業(yè)可以在此架構上實(shí)現OT和IT的融合。TSN與OPC-UA相結合，在通訊機制和數據結構層面，實(shí)現了真正意義上的互聯(lián)互通，將會(huì )重新定義現有的工業(yè)架構。

2018年西門(mén)子將TSN列為未來(lái)重要的通訊技術(shù)之一。西門(mén)子認為，在TSN的幫助下，OPC UA將具備實(shí)時(shí)性，可以在控制器和控制器之間、控制器以上乃至到云端發(fā)揮重要作用。而在控制器內部，基于TSN的Profinet將實(shí)現現場(chǎng)級的循環(huán)和實(shí)時(shí)I/O數據交換。目前，Profinet在全球安裝的節點(diǎn)設備已達到1800萬(wàn)，是市場(chǎng)占有率最高的基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的工業(yè)自動(dòng)化總線(xiàn)標準。

基于TSN強化工業(yè)通訊

值得強調的是，TSN雖然為工業(yè)制造描繪了一幅美好的愿景，但其在工業(yè)場(chǎng)景的應用還有很長(cháng)的路要走，相關(guān)技術(shù)標準還沒(méi)有完成，西門(mén)子會(huì )不斷致力于推動(dòng)TSN技術(shù)的發(fā)展。據悉，西門(mén)子將在年內推出第一批相關(guān)產(chǎn)品，如具有TSN功能的網(wǎng)絡(luò )組件、通信處理器、軟件和網(wǎng)絡(luò )管理系統等。

深諳行業(yè) 提供安全可靠的工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò )

隨著(zhù)“工業(yè)4.0”、“中國制造2025”的快速推進(jìn)，智能制造和數字化轉型已延伸至所有生產(chǎn)過(guò)程中，增加了各行各業(yè)的安全風(fēng)險，關(guān)鍵的工業(yè)基礎設施已成為重要的攻擊目標。尤其是隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )從消費領(lǐng)域擴展到工業(yè)和基礎設施領(lǐng)域，5G時(shí)代的工業(yè)網(wǎng)絡(luò )安全需要受到更多的關(guān)注。比如設備提供商對工廠(chǎng)設備的遠程維護，對交通網(wǎng)絡(luò )的監控，對能源、水和燃氣等基礎設施網(wǎng)絡(luò )的控制等等。這些領(lǐng)域都需要數據與公共網(wǎng)絡(luò )連接并通過(guò)其傳輸，網(wǎng)絡(luò )安全至關(guān)重要。

西門(mén)子擁有一套完整的工業(yè)信息安全解決方案，以“評估、實(shí)施、持續監控”的理念保障客戶(hù)工業(yè)信息安全?！霸u估”是第一步，即了解現狀，就像我們需要常做體檢來(lái)盡早規避疾病的發(fā)生一樣。西門(mén)子會(huì )根據IEC62443，國家信息安全等級保護、行業(yè)最佳實(shí)踐等進(jìn)行評估對標，找出差距，定義下一步行動(dòng)項。第二步“實(shí)施”，即按照縱深防御的理念，設計實(shí)施信息安全方案，從管理與技術(shù)兩個(gè)方面將信息安全提升至目標水平，就像生了病要對癥下藥一樣。以往的工業(yè)信息安全保護到這里就停止了，但這只能達到靜態(tài)的安全，無(wú)法實(shí)現持續的安全。西門(mén)子在此基礎上延伸了自己的理念，加入了“持續監控”，利用大數據關(guān)聯(lián)的技術(shù)，將工廠(chǎng)的運行狀態(tài)和外界環(huán)境的變化結合起來(lái)，持續保障客戶(hù)的安全水平。這就像我們會(huì )佩戴可穿戴設備持續監測自己的健康水平一樣。西門(mén)子利用領(lǐng)先的技術(shù)和管理水平讓客戶(hù)是關(guān)鍵數字資產(chǎn)可感知、可控制、可管理。

服務(wù)與培訓 打造專(zhuān)業(yè)工業(yè)網(wǎng)絡(luò )“朋友圈”

精準布局TSN、5G等前瞻技術(shù)產(chǎn)品，深耕工業(yè)行業(yè)百余年的行業(yè)積淀，構建全面系統的工業(yè)信息安全防護體系，這一切都是西門(mén)子打造“西門(mén)子工業(yè)網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)家計劃”的根基，除此之外，一站式工業(yè)網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)家服務(wù)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)家培訓及認證也作為該計劃的重要組成部分，在西門(mén)子打造的數字化時(shí)代的通訊網(wǎng)絡(luò )生態(tài)系統中發(fā)揮重要作用。西門(mén)子可以為用戶(hù)提供包括專(zhuān)家咨詢(xún)、方案設計、實(shí)施部署在內的一體化專(zhuān)業(yè)服務(wù)。

西門(mén)子的工業(yè)通訊培訓起源于2017年，基于致力于將用戶(hù)或合作伙伴培養成工業(yè)網(wǎng)絡(luò )的專(zhuān)家的初衷，西門(mén)子打造了包含工業(yè)網(wǎng)絡(luò )交換和路由技術(shù)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò )無(wú)線(xiàn)技術(shù)和工業(yè)網(wǎng)絡(luò )安全技術(shù)三大主題在內的專(zhuān)業(yè)課程培訓認證體系。自該培訓2018年引入中國以來(lái)，已經(jīng)有近百人獲得了相關(guān)的資質(zhì)認證。

自2018年發(fā)布“西門(mén)子工業(yè)網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)家計劃”之后，經(jīng)過(guò)一年的發(fā)展，該計劃已卓有成效，吸引了越來(lái)越多的合作伙伴加入，與西門(mén)子共赴數字化浪潮。姚峻告訴記者：“‘西門(mén)子工業(yè)網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)家計劃’能夠幫助他們拓展業(yè)務(wù)模式并成為解決方案供應商，贏(yíng)得更多競爭優(yōu)勢?！币劳小拔鏖T(mén)子工業(yè)網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)家計劃”，西門(mén)子正在全力構建數字化時(shí)代的工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò )生態(tài)系統。

論壇期間，西門(mén)子還展示了包括數字化管理平臺SINEC NMS  、數字化企業(yè)的實(shí)時(shí)定位平臺--SIMATIC RTLS 、用于自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )的全千兆交換機等在內的工業(yè)通訊及識別技術(shù)和產(chǎn)品，彰顯了其在數字化時(shí)代，迎接工業(yè)通訊變革的核心技術(shù)實(shí)力。