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在業(yè)界將目光聚集在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺培育的同時，網(wǎng)絡側的“互聯(lián)互通”缺失卻不容忽視。

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系中，網(wǎng)絡是基礎，數(shù)據(jù)是核心，安全是保障。《國務院關于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見》中提出，組織實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)企業(yè)內網(wǎng)、工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)和標識解析體系的建設升級。

在“看得見的手”的推動下，一場自上而下的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡改造工程正式開啟。本文為你解構工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的通信技術。

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5G：搭建比馬達還快的機器連接

一場自上而下的工業(yè)變革正悄然進行。

2012年，國際制造業(yè)巨頭—美國通用電氣公司(GE)首次提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念，認為未來將通過設備、互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)相結合，促進更先進的設備和更完善的服務產(chǎn)生，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將是繼工業(yè)革命和互聯(lián)網(wǎng)革命之后的下一次全球商業(yè)浪潮。

隨后，德國、中國等國際大國相繼將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)擺著重要戰(zhàn)略地位，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之戰(zhàn)一觸即發(fā)。

然而，在各方意圖搶占工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)先機時，5G因為其高速率、低時延、海量連接等特性能夠為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供網(wǎng)絡基礎，而被視為實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“助燃劑”。

那么，5G是如何助燃工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)?據(jù)悉，要想節(jié)省工廠效率，實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，就需要完成工業(yè)自動化的工業(yè)控制，而這需要端到端毫秒級的超低時延和接近100%的高可靠性通信做保障。

5G網(wǎng)絡切片技術能夠為工業(yè)應用分配專屬的低時延高可靠切片，并通過切片內部參數(shù)監(jiān)控，實現(xiàn)可根據(jù)業(yè)務需求變化自動優(yōu)化網(wǎng)絡參數(shù)，并可針對不同企業(yè)的多樣產(chǎn)品需求進行更細粒度切片, 從而可以較低成本滿足垂直行業(yè)需求。

盡管5G還未走進現(xiàn)實，華為、中興、愛立信、諾基亞等國際主流設備商在加緊研發(fā)5G技術的同時，都在積極與垂直行業(yè)合作，利用其端到端無線網(wǎng)絡試水工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

華為輪值CEO徐直軍曾公開表示，5G能大幅度提升用戶體驗，諸如在5G網(wǎng)絡下，下載一部6G的高清電影只需要2秒，且能實現(xiàn)千億級的連接，同時，5G還具有工業(yè)級的可靠性和實時性，將為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供強大網(wǎng)絡支撐。

值得一提的是，在日前落幕的2018 MWC上，華為就展示了5G助力智能制造實現(xiàn)柔性生產(chǎn)的縮影。據(jù)悉，該應用通過用無線網(wǎng)絡連接了“工廠”中的9臺WAVE機器人，它們通過無線網(wǎng)絡的形成分工協(xié)作，能夠快速地根據(jù)需求組裝3種不同的圓珠筆，甚至將買家的名字刻在筆殼上。

此外，愛立信也將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為5G的殺手級應用，并在MWC2018上和中國移動聯(lián)合展示了智能工廠，該應用是利用5G網(wǎng)絡切片能力，支撐產(chǎn)線產(chǎn)品的定制化組裝能力，對產(chǎn)線上的配件信息實時采集，借助云端人工智能進行識別和匹配，并根據(jù)識別結果，驅動機械臂完成產(chǎn)品組裝。

同時，諾基亞也與中國移動共同展示了5G網(wǎng)絡切片在工業(yè)自動化領域的應用場景，通過移動網(wǎng)絡實現(xiàn)了液壓自動化高精度控制和作業(yè)場地實時監(jiān)控的業(yè)務演示， 展示了5G網(wǎng)絡切片技術在工業(yè)自動化領域的應用實踐。

可以發(fā)現(xiàn)，雖然工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方興未艾，5G仍在路上，但5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)結合已是必然，也必將創(chuàng)造更大的價值。

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邊緣計算：海量工業(yè)應用的計算基石

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)離不開邊緣計算(MEC)。

IDC統(tǒng)計，截至2020年將有超過500億終端與設備聯(lián)網(wǎng)，未來超過50%的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡邊緣側分析、處理與儲存。邊緣計算能在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡邊緣側就近提供邊緣智能服務，滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷聯(lián)接、實時業(yè)務、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求。

通過邊緣計算的資源和能力，可將虛擬空間和物理實體緊密融合在一起。

在工業(yè)制造領域，要實現(xiàn)數(shù)字化制造、網(wǎng)絡化協(xié)同、智能化轉型，離不開物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算，更離不開邊緣計算。

換言之，邊緣計算接近于工業(yè)上分布式自律的概念，在基于互聯(lián)網(wǎng)的異構分布式計算環(huán)境下，集中與分散相結合，既有效利用互聯(lián)網(wǎng)的資源，又保證了用戶系統(tǒng)的自律性、安全性和健壯性。

眾所周知，“工業(yè)4.0”的核心是CPS，而融合了網(wǎng)絡、計算、存儲、應用核心能力的邊緣計算，顯然是CPS的核心。因此，邊緣計算被看作“工業(yè)4.0”核心之核心。

在目前普遍采用的基于PLC、DCS、工控機和工業(yè)網(wǎng)絡的控制系統(tǒng)中，位于底層、嵌于設備中的計算資源許多都是邊緣計算的資源。

作為邊緣計算的具體表現(xiàn)形式，工業(yè)CPS在底層通過工業(yè)服務適配器，將現(xiàn)場設備封裝成web服務;在基礎設施層，通過工業(yè)無線和工業(yè)SDN網(wǎng)絡將現(xiàn)場設備以扁平互聯(lián)的方式聯(lián)接到工業(yè)數(shù)據(jù)平臺中;在數(shù)據(jù)平臺中，根據(jù)產(chǎn)線的工藝和工序模型，通過服務組合對現(xiàn)場設備進行動態(tài)管理和組合，并與MES等系統(tǒng)對接。工業(yè)CPS系統(tǒng)能夠支撐生產(chǎn)計劃靈活適應產(chǎn)線資源的變化，舊的制造設備快速替換與新設備上線。

以冶金行業(yè)為例，目前規(guī)模以上冶金企業(yè)信息化已頗具成效，但缺少的恰恰是末端智能。冶金方面的數(shù)據(jù)經(jīng)常出現(xiàn)完整性和一致性的問題，解決不好會給能源管理和智能管理環(huán)節(jié)造成困難。

此外，冶金的物流跟蹤是典型的CPS，其間，物理與化學形態(tài)經(jīng)常發(fā)生改變，控制過程有一定難度。邊緣計算能在其中發(fā)揮著重要作用，幫助實物聯(lián)網(wǎng)，成為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術的有效補充。

顯而易見，通過引入邊緣計算，能夠為制造業(yè)提供：設備靈活替換;生產(chǎn)計劃靈活調整;新工藝/新型號快速部署。進一步推動智能制造的實現(xiàn)。

未來，作為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)分析和處理應用程序的引擎，邊緣計算將會發(fā)展得更快。此外，邊緣計算技術公司也在成為資本市場下一個投資目標。隨著從汽車、無人機、醫(yī)療設備到機器人領域設備連接數(shù)量不斷增長，越來越多企業(yè)正在擁抱邊緣計算技術。

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SDN：工廠靈活組網(wǎng)的首選

物聯(lián)網(wǎng)時代將至，與所有網(wǎng)絡一樣，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正在沿著IP化、扁平化、無線化、靈活組網(wǎng)的方向演進。

在這一背景下，能為傳統(tǒng)網(wǎng)絡僵化架構帶來新活力的SDN與NFV將成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡技術發(fā)展的重要方向。

眾所周知，目前分層割裂的工業(yè)控制網(wǎng)絡架構嚴重阻礙了信息的高效互聯(lián)，需要構建新的扁平的工業(yè)控制網(wǎng)絡架構，同時，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的工廠內網(wǎng)正在向著一個IT與OT融合趨勢發(fā)展。

因此，基于SDN的工業(yè)融合互聯(lián)網(wǎng)架構憑借既能夠實現(xiàn)扁平化，又能將IT與OT完美融合成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的首選。

未來工業(yè)SDN融合網(wǎng)絡架構將包含三大特征：

首先是融合接入，工業(yè)以太網(wǎng)的專有協(xié)議和標準以太網(wǎng)的通用協(xié)議都都可通過這個網(wǎng)絡進行統(tǒng)一接入。

第二是融合互聯(lián)，因為目前仍然存在大量現(xiàn)有工業(yè)控制網(wǎng)絡系統(tǒng)，而原有系統(tǒng)和原有生態(tài)里的專有網(wǎng)絡協(xié)議仍會占有相當大市場份額和空間。因此融合互聯(lián)將能夠支持標準以太網(wǎng)協(xié)議相互之間的互聯(lián)，也支持工業(yè)以太網(wǎng)專有之間的互聯(lián)。

第三是融合管理，未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)顯然將要求在一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡里進行統(tǒng)一拓撲管理、設備管理、策略管理、業(yè)務管理等功能。

工業(yè)SDN應用正在形成。近日，中國科學院沈陽自動化研究所借鑒SDN理念在網(wǎng)絡層成功構建了一個扁平化架構。在此架構中，轉入、轉發(fā)的網(wǎng)絡設備能以一個融合的形式連接在一起，并通過一個統(tǒng)一的ICT的控制器進行整個網(wǎng)絡統(tǒng)一管理和調度。

未來，所有用于工業(yè)生產(chǎn)的IT和OT設備全都能接入這樣的網(wǎng)絡中來，并利用SDN的北向接口跟工業(yè)控制系統(tǒng)相關聯(lián)，系統(tǒng)會產(chǎn)生什么樣的通訊的需求，有多大的通信量，有什么樣的實時和可靠性的要求，都可以通過北向接口送到控制器，然后由控制器掌握所有調度和管理，生成策略下發(fā)到扁平化的交換機中。通過這樣的架構，能極大的提高網(wǎng)絡擴展性和靈活性，又能保證現(xiàn)有的ITOT業(yè)務的需求。

隨著國家對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略的進一步推進，未來我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)必將進一步探索面向工業(yè)環(huán)境的有線無線融合組網(wǎng)以及工業(yè)制造領域SDN技術。

針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)海量連接、安全可靠等新需求，加快5G、軟件定義網(wǎng)絡(SDN)、網(wǎng)絡功能虛擬化(NFV)等技術創(chuàng)新與應用，不斷提升網(wǎng)絡寬帶接入和傳輸速率，加大力度促進標識解析系統(tǒng)建設，構建支撐跨工廠、跨企業(yè)全面信息互聯(lián)的關鍵基礎設施。

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NB-IoT：特定場景的連接利器

作為物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領域的重要應用，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)有密不可分的關系。

“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以說是物聯(lián)網(wǎng)的一部分，但是大多數(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景，要求網(wǎng)絡達到毫秒級的端到端時延和100%高可靠性。這意味著，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)具備物聯(lián)網(wǎng)的普遍特征，但卻在時延和可靠性等特性上有高于一般物聯(lián)網(wǎng)的要求。”一位不愿具名的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)資深專家告訴《通信產(chǎn)業(yè)報》(網(wǎng))記者。

與此同時，具備超高可靠、超低時延特性的窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)也將作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重要連接技術。

據(jù)媒體披露，從2018年開始，我國將在推動工業(yè)企業(yè)內網(wǎng)改造升級的基礎上，在工業(yè)領域逐步部署窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)等先進技術，并以此形成成熟的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用和生產(chǎn)體系。

那么，NB-IoT如何助力工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)?

眾所周知，NB-IoT作為一個空中接口標準，主要是在終端與基站eNB之間的約定，包括物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的一些設計規(guī)定，除了能做到低時延和高可靠之外，其主要優(yōu)勢就是終端功耗低、待機時間長、成本低、覆蓋深度更強、連接數(shù)量大。

所以對于低功耗、廣覆蓋、大連接等工業(yè)信息采集和控制場景，NB-IoT將成為最適合的連接技術。

正因為NB-IoT的巨大利好，我國也在政策層面推動NB-IoT建設。去年6月，工信部在文件中提出到2017年末，要完結NB-IoT網(wǎng)絡掩蓋直轄市、省會城市等首要城市，基站規(guī)劃到達40萬個;到2020年，NB-IoT網(wǎng)絡完結全國遍及掩蓋，面向室內、交通路網(wǎng)、地下管網(wǎng)等使用場景完結深度掩蓋，基站規(guī)劃到達150萬個。

與此同時，在NB-IoT核心標準凍結之后，三大運營商均大力推動NB-IoT網(wǎng)絡部署。

據(jù)悉，中國聯(lián)通在去年完成了NB-IoT核心網(wǎng)建設，計劃將在今年5月份建設30萬個NB-IoT基站個，基本實現(xiàn)全國覆蓋。中國移動也表示將在全國346個主要城市城區(qū)實現(xiàn)NB-IoT連續(xù)覆蓋。

與此同時，中國電信在也去年宣布已建成全球首個覆蓋最廣的NB-IoT網(wǎng)絡，實現(xiàn)31萬個基站的升級。

顯然，隨著NB-IoT商用步伐的加快，將助推工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落地。

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TSN：智能工廠的“中央樞紐”

網(wǎng)絡在智能工廠中扮演舉足輕重的角色，各種傳感器和設備機臺都需要通過工業(yè)網(wǎng)絡互相鏈接，才能實現(xiàn)智慧工廠的愿景。

在工業(yè)企業(yè)內網(wǎng)方面，傳統(tǒng)工業(yè)現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)等網(wǎng)絡技術、標準和產(chǎn)品主要集中于少數(shù)發(fā)達國家。近年來，我國提出了工廠自動化以太網(wǎng)(EPA)、工業(yè)過程/工廠自動化無線網(wǎng)絡(WIA-PA/FA)等技術，但產(chǎn)業(yè)化和商用水平低。

目前，時間敏感網(wǎng)絡(TSN)、工業(yè)軟件定義網(wǎng)絡(SDN)等新技術研究和產(chǎn)業(yè)化成為國際產(chǎn)業(yè)界關注的新熱點。“既有的工業(yè)以太網(wǎng)絡對現(xiàn)有工業(yè)設備已綽綽有余，但若是要實現(xiàn)未來工業(yè)4.0，以云端服務器控管全球工業(yè)系統(tǒng)的愿景，則需倚靠TSN。”某工業(yè)企業(yè)人士表示。

TSN是Time Sensitive Networking(時間敏感性網(wǎng)絡)的縮寫，是一個IEEE的工作組的項目，其核心技術包括網(wǎng)絡帶寬預留、精確時鐘同步與流量整形，保證了網(wǎng)絡低時延、高可靠性的需求等。

作為底層的通用架構，TSN實現(xiàn)異構性網(wǎng)絡的實時性數(shù)據(jù)交換，TSN通過一條以太網(wǎng)支持實時控制和同步，例如在運動應用和機器人之間，TSN可以同時支持其他在制造業(yè)應用中常見的數(shù)據(jù)通信。

TSN使得更多企業(yè)可以在此架構上實現(xiàn)OT和IT的融合。使得過去人們對于IT與OT連接的各種障礙得以獲得一個清晰而可行的解決之道，最終實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)，在這個基礎上，大數(shù)據(jù)應用、人工智能分析等才能被實現(xiàn)。

來自于《控制工程》的報告，時間敏感型網(wǎng)絡的優(yōu)勢主要有兩個，首先，它基于標準以太網(wǎng)。其次，時間敏感型網(wǎng)絡在任何時候都可以設定速度運行，不會停滯不前。

這項技術必不可少, 因為隨著更多的設備接入網(wǎng)絡, 需要中央“樞紐”來指揮所有的列車并確保它們按時到達正變得越來越重要。

據(jù)了解，目前IEEE TSN工作組已完成了實施TSN所需的核心標準, 業(yè)界已開發(fā)出支持TSN技術的首批產(chǎn)品。

國家儀器日前推出的TSN先期技術平臺，以便長期支持開發(fā)同步化與通信作業(yè)的全新標準技術。在思科和英特爾的協(xié)力合作之下，國家儀器協(xié)助客戶打造分布式系統(tǒng)，針對分布式控制與量測循環(huán)，執(zhí)行同步化I/O、程序代碼與精確的通信作業(yè)，而這些作業(yè)都能在以太網(wǎng)絡上完成。

TSN能夠在標準以太網(wǎng)絡上建立分布式、可同步化的Hard Real-Time系統(tǒng)。這些系統(tǒng)使用同樣的架構執(zhí)行Real-Time控制與傳遞所有標準信息科技(IT)數(shù)據(jù)，驅動著控制、量測、設定、人機接口(UI)與檔案交換架構的整合。其網(wǎng)絡整合、安全控制流量與高效能的特性，可能會徹底改變系統(tǒng)的設計與維護。

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工業(yè)PON：連接每一個生產(chǎn)單元

作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，工業(yè)無源光網(wǎng)絡(PON)受到了業(yè)界的廣泛關注。

所謂的工業(yè)PON是應用工業(yè)環(huán)境的全光PON網(wǎng)絡系統(tǒng)，由一個光線路終端OLT、至少一個光配線網(wǎng)ODN、至少一個光網(wǎng)絡單元ONU組成。

工業(yè)PON系統(tǒng)能夠滿足企業(yè)的生產(chǎn)控制、工序工藝數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測、視頻監(jiān)控等各種應用場景。基于PON技術的工業(yè)網(wǎng)絡平臺將產(chǎn)品設計研發(fā)、制造生產(chǎn)、銷售、物流、售后各工業(yè)化環(huán)節(jié)融合集成，最終實現(xiàn)企業(yè)CRM、MES、ERP、SCM、SCADA等系統(tǒng)信息孤島的統(tǒng)一控制和管理。

正是由于工業(yè)PON在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的核心地位，才促使國家從政策層面鼓勵企業(yè)開發(fā)和運用工業(yè)PON。國務院印發(fā)的《國務院關于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見》明確指出，支持工業(yè)企業(yè)以IPv6、工業(yè)無源光網(wǎng)絡(PON)、工業(yè)無線等技術改造工業(yè)企業(yè)內網(wǎng)，以IPv6、軟件定義網(wǎng)絡(SDN)以及新型蜂窩移動通信技術對工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)進行升級改造。

在國家這一政策的有力支撐下，中國電信、中興等產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)均從各自的優(yōu)勢出發(fā)，推出了一系列工業(yè)PON產(chǎn)品和解決方案。

其中，中國電信通過合資企業(yè)浙江省公眾信息產(chǎn)業(yè)有限公司開發(fā)了工業(yè)PON網(wǎng)絡系統(tǒng)。而中興與合作伙伴一起推出了工業(yè)無源光網(wǎng)絡(PON)2.0解決方案。

據(jù)了解，中國電信的工業(yè)PON網(wǎng)絡系統(tǒng)是該企業(yè)立足于構筑新一代智能通信網(wǎng)，在對傳統(tǒng)工業(yè)交換機系統(tǒng)研究基礎之上，結合最尖端的無源光網(wǎng)絡通信技術的發(fā)展，創(chuàng)新出的一套安全、可靠、融合、先進的綜合解決方案。目前，中國電信已在江蘇、云南等省份的制造企業(yè)成功運用了上述方案。

而中興的工業(yè)PON2.0解決方案，是在成熟應用工業(yè)PON1.0解決方案基礎上技術升級，實現(xiàn)了標準工業(yè)協(xié)議兼容、協(xié)議容器、多種協(xié)議轉換、數(shù)據(jù)采集、遠程數(shù)據(jù)接入、安全訪問等功能，IT、CT、OT三網(wǎng)互聯(lián)形成一個互通的內網(wǎng)，幫助制造企業(yè)快速構建工業(yè)4.0扁平化的工廠內神經(jīng)網(wǎng)絡。除了上述較成熟的解決方案之外，還有更多產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)有意進軍工業(yè)PON領域。

比如，中國聯(lián)通就計劃在固網(wǎng)方面，通過工業(yè)PON切入到園區(qū)內網(wǎng)的解決方案。

國家千人計劃專家、中國聯(lián)通大數(shù)據(jù)首席科學家范濟安博士表示，相比于傳統(tǒng)的以太網(wǎng)，工業(yè)PON的連接距離長，抗干擾防污染性強，性能和安全性高等特點，使其在內網(wǎng)的解決方案中具有更強的能力，是智能車間、智能工廠、智能園區(qū)必不可少的基礎設施。現(xiàn)在聯(lián)通主要針對新建園區(qū)、廠房，原有廠房的更新?lián)Q代等為工業(yè)企業(yè)提供內網(wǎng)解決方案。

盡管工業(yè)PON在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中擔負著信息傳輸?shù)闹匾饔茫又谕ㄓ霉馔ㄐ畔到y(tǒng)中PON技術已經(jīng)趨于完善，但是各大廠商在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域的PON技術還處于摸索階段，未來仍有加大成長空間。

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標識解析體系：工互的關鍵“神經(jīng)系統(tǒng)”

“如同DNS在互聯(lián)網(wǎng)中的作用一樣，標識解析體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關鍵神經(jīng)系統(tǒng)。”一位深諳工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域多年的專家向記者表示。

標識解析體系，作為用于識別和管理物品信息、機器的資源，是整個網(wǎng)絡實現(xiàn)互聯(lián)互通的關鍵基礎設施。

目前，國內外存在多種標識編碼及標識解析方案。由于標識編碼尚未統(tǒng)一，中小型企業(yè)內部大量使用自定義的私有標識，而涉及流通環(huán)節(jié)的供應鏈管理、產(chǎn)品溯源等應用模式正在逐步嘗試跨企業(yè)的公有標識。

《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構1.0》(以下簡稱“白皮書”)指出，標識解析體系可分為兩大發(fā)展路徑，改良路徑和變革路徑。

改良路徑仍基于互聯(lián)網(wǎng)DNS系統(tǒng)，并適當改進，其中以美國GS1/EPCglobal組織針對EPC編碼提出的ONS解析系統(tǒng)相對成熟。國際上主要的標識解析體系在中國都授權設立了分支機構，如電子標準化院組建的OID注冊中心，物品編碼中心負責國內的EPC編碼分配。

同時，我國也在基于DNS系統(tǒng)積極探索其他改良方案，如中科院計算機網(wǎng)絡信息中心的物聯(lián)網(wǎng)異構標識解析NIOT方案，中國信息通信研究院CID編碼體系。

變革路徑采用區(qū)別于DNS的標識解析技術，目前主要是DONA基金會提出的Handle方案。其采用平行根技術，實現(xiàn)各國共同管理和維護根區(qū)文件，現(xiàn)已在ITU、美、德及我國設置了4個根服務器。

不過，白皮書指出，現(xiàn)有的標識解析體系尚難以滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求。這是因為，和互聯(lián)網(wǎng)相比，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的主題對象來源更為復雜，數(shù)據(jù)更多，而且敏感信息占得比例也居多。

鑒于這些挑戰(zhàn)，標識解析體系將是一個長期研究的課題。從目前來看，多種標識解析體系將在一定時期內共存。基于改良路徑的方案和基于變革路徑的方案在國內外均已啟動并形成一定規(guī)模布局，短期內難以實現(xiàn)標識解析的統(tǒng)一。

白皮書指出，公平對等是標識解析體系的重要發(fā)展方向。這是因為，在互聯(lián)網(wǎng)時代，DNS的最高管理權掌握在少數(shù)國家手中，這種集中化的單邊管理機制既容易受到黑客攻擊，又存在控制權爭議問題。國內外已經(jīng)提出并開始布局多種新型標識解析體系方案。

中國信息通信研究院技術與標準研究所副總工李海花指出，為避免出現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)時代DNS受制于人的情況，我國發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應著力打造標識解析體系。

從頂層設計開始，研究制定標識解析體系的整體架構，確立發(fā)展路線圖和時間表，強化統(tǒng)籌領導機制，設立國家管理機構。在系統(tǒng)建設方面，完善根節(jié)點，建設國家頂級節(jié)點+配套支撐系統(tǒng)，建設各級子解析節(jié)點+公共遞歸解析節(jié)點。

為加強話語權，我國應該積極參與標識解析體系的國際規(guī)則和技術標準制定，此外，從生態(tài)層面來說，推動標識解析系統(tǒng)集成創(chuàng)新應用。

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IPv6：承載百億機器接入

IPv6是用于替代現(xiàn)行版本互聯(lián)網(wǎng)IP協(xié)議(IPv4)的下一代IP協(xié)議。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”、物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等應用融合發(fā)展，全球對IP地址的需求將持續(xù)增長。據(jù)預測，2020年全球互聯(lián)設備數(shù)將超300億，而中國IP地址需求可能超過100億。但IPv4僅能提供大約40億左右的網(wǎng)絡地址，難以滿足需求。

除具備龐大的地址空間，IPv6支持終端即插即用，更匹配物聯(lián)網(wǎng)終端應用需求;同時，IPv6可實現(xiàn)更高的安全性，是下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要基礎。隨著我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的繁榮，IPv6發(fā)展將是巨大市場需求帶來的必然結果。

但是，IPv6從1998年由CERNET首次引進中國，至今已滿20年，而目前國內IPv6的用戶數(shù)量大約只有2000萬。在“2016全球網(wǎng)絡技術大會(GNTC)”上，中國工程院院士、清華大學教授吳建平曾表示，我國的IPv6發(fā)展“起了個大早，趕了個晚集。”

在這一背景下，2017年底中辦、國務院印發(fā)《推進互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版(IPv6)規(guī)模部署行動計劃》，提出到2018年末，IPv6活躍用戶數(shù)達到2億;到2020年末新增網(wǎng)絡地址不再使用私有IPv4地址，IPv6活躍用戶數(shù)超過5億;到2025年末，全面完成向下一代互聯(lián)網(wǎng)的平滑演進升級。同時構筑IPv6環(huán)境下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興領域網(wǎng)絡安全保障能力。

可以預見，大力發(fā)展基于IPv6的下一代互聯(lián)網(wǎng)，有助于提升我國網(wǎng)絡信息技術自主創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)高端發(fā)展水平，高效支撐移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興領域快速發(fā)展，不斷催生新技術新業(yè)態(tài)，促進網(wǎng)絡應用進一步繁榮，打造先進開放的下一代互聯(lián)網(wǎng)技術產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

 摘自《國際金屬加工網(wǎng)》