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光通信
2024/6/21 11:33

技術(shù)、標準、生態(tài)日漸成熟,加速工業(yè)PON“一網(wǎng)到底”愿景實(shí)現

C114通信網(wǎng)  水易

C114訊 6月21日消息(水易)隨著(zhù)工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái),智能制造變得日益重要。工業(yè)PON(無(wú)源光網(wǎng)絡(luò ))傳輸技術(shù)作為一種創(chuàng )新的通信解決方案,正逐漸成為推動(dòng)智能制造發(fā)展的重要力量,推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化和數字化轉型。

工業(yè)PON技術(shù),基于傳統PON技術(shù),專(zhuān)為滿(mǎn)足工業(yè)環(huán)境的高可靠性和耐用性需求而設計。它通過(guò)使用光纖網(wǎng)絡(luò ),提供高速度和大容量的數據傳輸能力,尤其適用于數據密集型的工業(yè)應用。盡管工業(yè)PON技術(shù)具有諸多優(yōu)勢,但在實(shí)際應用中仍面臨挑戰,如網(wǎng)絡(luò )安全問(wèn)題、與現有工業(yè)系統的兼容性等。

在此背景下,6月20日,由CIOE、C114與中國電信股份有限公司研究院共同合作主辦的“工業(yè)PON技術(shù)研討會(huì )”。邀請標準化組織、高校、運營(yíng)商、設備商、工業(yè)企業(yè)等產(chǎn)學(xué)研用專(zhuān)家代表,圍繞工業(yè)PON技術(shù)最新發(fā)展和方案落地應用等熱點(diǎn)話(huà)題進(jìn)行了深入探討。

工業(yè)PON應用潛力巨大,加速標準生態(tài)構建

信息通信技術(shù)賦能制造業(yè),提升產(chǎn)業(yè)數字化水平,是新型工業(yè)化發(fā)展的重要方向。工業(yè)PON作為信息通信技術(shù)與制造業(yè)緊密融合、交叉賦能的前沿技術(shù)方向和新興應用場(chǎng)景,將在推動(dòng)智能制造轉型和新質(zhì)生產(chǎn)力培育等方面發(fā)揮重要作用。

盡管優(yōu)勢突出,不過(guò)工業(yè)PON技術(shù)在垂直行業(yè)的應用還面臨一些挑戰。中國通信標準化協(xié)會(huì )理事長(cháng)聞庫介紹,一是工業(yè)PON仍需持續提升在重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域的認知度和采用率。二是不同行業(yè)對數字化轉型的需求不同,對工業(yè)PON的技術(shù)和應用需求也存在較大差異。

聞庫表示,中國通信標準化協(xié)會(huì )致力于推進(jìn)包括工業(yè)PON在內的先進(jìn)信息通信技術(shù)的標準化工作,促進(jìn)信息通信技術(shù)的廣泛應用和普及,為智能制造以及新型工業(yè)化的發(fā)展貢獻力量。

中國信通院技術(shù)與標準研究所副總工、TC615全光垂直行業(yè)組組長(cháng)劉謙介紹,標準化進(jìn)展方面,工業(yè)PON設備技術(shù)要求和設備測試方法已經(jīng)完成,以中國電信為代表的中國成員單位,積極向ETSI推動(dòng)工業(yè)PON的實(shí)踐經(jīng)驗以及技術(shù)方案。目前ETSI已經(jīng)成功將工業(yè)PON的應用場(chǎng)景寫(xiě)入F5G標準中,同時(shí)穩步推動(dòng)工業(yè)PON技術(shù)規范的制定。

為進(jìn)一步持續推動(dòng)工業(yè)PON產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展,中國信通院聯(lián)合以中國電信為代表的運營(yíng)商、以及設備制造商、垂直行業(yè)企業(yè),發(fā)動(dòng)成立了全光垂直行業(yè)工作組,持續推動(dòng)生態(tài)發(fā)展。目前成員單位數量已超過(guò)55家,覆蓋面廣泛,垂直行業(yè)企業(yè)在整個(gè)成員單位中占比超過(guò)60%。

技術(shù)日漸成熟,創(chuàng )新工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )融合架構

作為引領(lǐng)工業(yè)PON發(fā)展的運營(yíng)商,中國電信研究院網(wǎng)絡(luò )技術(shù)研究所副所長(cháng)蔣銘介紹,中國電信從2017年就開(kāi)展工業(yè)PON的研發(fā)和實(shí)踐,通過(guò)不斷推進(jìn)工業(yè)PON技術(shù)的演進(jìn)升級,打造工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò )融合光底座,實(shí)現數據互聯(lián)互通,提供邊緣計算功能,與云平臺對接構建工業(yè)數據智慧中心,依網(wǎng)生云,依云生智,以智賦能。

基于多年實(shí)踐,中國電信面向工業(yè)制造業(yè)網(wǎng)絡(luò )升級演進(jìn),首次提出基于工業(yè)PON的新型工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )融合創(chuàng )新架構,構建了確定性鏈路能力、智能化管理能力、算網(wǎng)融合能力、高可用網(wǎng)絡(luò )保障能力,滿(mǎn)足工業(yè)現場(chǎng)智能化、數字化發(fā)展新趨勢。

北京郵電大學(xué)教授張佳瑋表示,常規PON技術(shù)發(fā)展思路主要關(guān)注于如何提升網(wǎng)絡(luò )帶寬,然而面向工業(yè)互聯(lián)場(chǎng)景,工業(yè)PON需要具備更低的時(shí)延和更高的可靠性,才能為時(shí)延敏感業(yè)務(wù)流提供可預測和可保證的“傳輸通道”。

在張佳瑋看來(lái),要實(shí)現確定性傳輸,就必須要解決PON在帶寬分配方案、注冊和測距機制以及隊列調度機制等三大挑戰,可以引入協(xié)作式DBA技術(shù)、單幀多突發(fā)技術(shù)、對確定性帶寬分配算法改進(jìn)、網(wǎng)關(guān)的抖動(dòng)補償、基于網(wǎng)絡(luò )演算的建模與性能分析技術(shù)。

東北大學(xué)副教授吳志偉介紹,基于工業(yè)PON的新型工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )解決方案總體架構分為端、邊、云三個(gè)方面。其中,端側進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程控制和工況感知;邊側是數據傳輸底座,基于工業(yè)PON構建算網(wǎng)融合系統;云側進(jìn)行工業(yè)大數據匯聚和智能決策控制。

基于工業(yè)PON的新型工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )設計思路是“一網(wǎng)到底”,首先是要實(shí)現工業(yè)大數據的互聯(lián)互通,將PON內化為工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )連接架構;其次是網(wǎng)絡(luò )的確定性傳輸能力增強,PON向下融合底層控制網(wǎng)絡(luò );另外,實(shí)現網(wǎng)絡(luò )與控制一體化,PON向上賦能智能控制。

推動(dòng)價(jià)值落地,工業(yè)PON目標“一網(wǎng)到底”

技術(shù)要服務(wù)于具體應用場(chǎng)景。聞庫介紹,中國通信標準化協(xié)會(huì )的電信運營(yíng)企業(yè)和通信設備制造企業(yè)等會(huì )員單位積極探索工業(yè)PON在工業(yè)領(lǐng)域的應用,眾多工業(yè)制造企業(yè)已依托工業(yè)PON技術(shù),實(shí)現了研發(fā)設計、生產(chǎn)運行、檢測監測、倉儲物流、運營(yíng)管理等方面的數字化改造,提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

蔣銘介紹,中國電信采用PON+5G定制網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò )基礎設施,打造雙千兆智慧工廠(chǎng)信息底座,承載數條產(chǎn)線(xiàn);采用工業(yè)PON邊緣設備改造工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò ),提升工業(yè)數采能力;實(shí)踐了確定性能力承載工業(yè)控制業(yè)務(wù),效果顯著(zhù)。目前正在實(shí)驗室仿真環(huán)境下探索算網(wǎng)控一體化的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )。

烽火通信寬帶業(yè)務(wù)產(chǎn)出線(xiàn)接入產(chǎn)品線(xiàn)技術(shù)專(zhuān)家張宏進(jìn)介紹基于“一網(wǎng)到底,云網(wǎng)協(xié)同”的理念和網(wǎng)絡(luò )架構,烽火通信工業(yè)PON系統已在工業(yè)領(lǐng)域陸續部署。例如小米智能工廠(chǎng)采用烽火通信工業(yè)PON系統,通過(guò)銅線(xiàn)改光纖,成本降低50%以上,空間減少80%、能耗降低30%;網(wǎng)絡(luò )架構簡(jiǎn)化,使得施工效率提升50%;統一可視化網(wǎng)管快速定位故障,設備即插即用放裝,運維效率提升60%。

上海金亭汽車(chē)線(xiàn)束有限公司IT副總監邵文來(lái)介紹,金亭利用工業(yè)PON的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)勢性能(時(shí)延<1ms,抖動(dòng)<500µs),能更好地滿(mǎn)足工業(yè)制造低時(shí)延業(yè)務(wù)場(chǎng)景需求,工業(yè)PON相對以太網(wǎng)具有較大的優(yōu)勢,估算本項目可以提升生產(chǎn)效率達20%以上。同時(shí),工業(yè)PON自服務(wù)平臺可實(shí)現自主管控、統一運維。

展望未來(lái),蔣銘指出,工業(yè)PON的愿景是“一網(wǎng)到底”,希望通過(guò)工業(yè)PON真正能夠解決工業(yè)現場(chǎng)的問(wèn)題,目前已經(jīng)實(shí)現了工業(yè)網(wǎng)絡(luò )中控制業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò )承載能力。后續將進(jìn)一步推進(jìn)工業(yè)現場(chǎng)網(wǎng)絡(luò )與控制深度集成,基于工業(yè)PON控制網(wǎng)絡(luò )的新型架構,進(jìn)一步提升算網(wǎng)控一體化水平,做到網(wǎng)絡(luò )即是控制的目標,推進(jìn)工業(yè)PON作為工業(yè)現場(chǎng)網(wǎng)絡(luò )的全光底座。

“2024中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”是由CIOE中國光博會(huì )與C114通信網(wǎng)聯(lián)合推出的大型研討會(huì )系列活動(dòng),以“光聯(lián)萬(wàn)物,智創(chuàng )未來(lái)”為主題,通過(guò)多場(chǎng)專(zhuān)題論壇、線(xiàn)上研討會(huì )、閉門(mén)研討會(huì )等形式,聚焦產(chǎn)業(yè)鏈薄弱環(huán)節,瞄準技術(shù)未來(lái)演進(jìn)方向,發(fā)掘熱點(diǎn)應用場(chǎng)景,群策群力,貢獻行業(yè)價(jià)值,進(jìn)一步助力我國光通信產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

下一場(chǎng)線(xiàn)上研討會(huì )將于7月18日舉辦,以“智能光網(wǎng)絡(luò ):應對算力新挑戰”為主題,聚焦智能光網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展趨勢,探討如何利用智能技術(shù)優(yōu)化數據中心的運算效能。

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寫(xiě)得不太好

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