C114訊 6月21日消息（水易）隨著工業(yè)4.0時代的到來，智能制造變得日益重要。工業(yè)PON（無源光網絡）傳輸技術作為一種創(chuàng)新的通信解決方案，正逐漸成為推動智能制造發(fā)展的重要力量，推動工業(yè)自動化和數字化轉型。
工業(yè)PON技術，基于傳統(tǒng)PON技術，專為滿足工業(yè)環(huán)境的高可靠性和耐用性需求而設計。它通過使用光纖網絡，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技術具有諸多優(yōu)勢，但在實際應用中仍面臨挑戰(zhàn)，如網絡安全問題、與現(xiàn)有工業(yè)系統(tǒng)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技術研討會”。邀請標準化組織、高校、運營商、設備商、工業(yè)企業(yè)等產學研用專家代表，圍繞工業(yè)PON技術最新發(fā)展和方案落地應用等熱點話題進行了深入探討。
工業(yè)PON應用潛力巨大，加速標準生態(tài)構建
信息通信技術賦能制造業(yè)，提升產業(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作為信息通信技術與制造業(yè)緊密融合、交叉賦能的前沿技術方向和新興應用場景，將在推動智能制造轉型和新質生產力培育等方面發(fā)揮重要作用。
盡管優(yōu)勢突出，不過工業(yè)PON技術在垂直行業(yè)的應用還面臨一些挑戰(zhàn)。中國通信標準化協(xié)會理事長聞庫介紹，一是工業(yè)PON仍需持續(xù)提升在重點行業(yè)領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)會致力于推進包括工業(yè)PON在內的先進信息通信技術的標準化工作，促進信息通信技術的廣泛應用和普及，為智能制造以及新型工業(yè)化的發(fā)展貢獻力量。
中國信通院技術與標準研究所副總工、TC615全光垂直行業(yè)組組長劉謙介紹，標準化進展方面，工業(yè)PON設備技術要求和設備測試方法已經完成，以中國電信為代表的中國成員單位，積極向ETSI推動工業(yè)PON的實踐經驗以及技術方案。目前ETSI已經成功將工業(yè)PON的應用場景寫入F5G標準中，同時穩(wěn)步推動工業(yè)PON技術規(guī)范的制定。
為進一步持續(xù)推動工業(yè)PON產業(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商、以及設備制造商、垂直行業(yè)企業(yè)，發(fā)動成立了全光垂直行業(yè)工作組，持續(xù)推動生態(tài)發(fā)展。目前成員單位數量已超過55家，覆蓋面廣泛，垂直行業(yè)企業(yè)在整個成員單位中占比超過60%。
技術日漸成熟，創(chuàng)新工業(yè)控制網絡融合架構
作為引領工業(yè)PON發(fā)展的運營商，中國電信研究院網絡技術研究所副所長蔣銘介紹，中國電信從2017年就開展工業(yè)PON的研發(fā)和實踐，通過不斷推進工業(yè)PON技術的演進升級，打造工廠網絡融合光底座，實現(xiàn)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，依網生云，依云生智，以智賦能。
基于多年實踐，中國電信面向工業(yè)制造業(yè)網絡升級演進，首次提出基于工業(yè)PON的新型工業(yè)控制網絡融合創(chuàng)新架構，構建了確定性鏈路能力、智能化管理能力、算網融合能力、高可用網絡保障能力，滿足工業(yè)現(xiàn)場智能化、數字化發(fā)展新趨勢。
北京郵電大學教授張佳瑋表示，常規(guī)PON技術發(fā)展思路主要關注于如何提升網絡帶寬，然而面向工業(yè)互聯(lián)場景，工業(yè)PON需要具備更低的時延和更高的可靠性，才能為時延敏感業(yè)務流提供可預測和可保證的“傳輸通道”。
在張佳瑋看來，要實現(xiàn)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(zhàn)，可以引入協(xié)作式DBA技術、單幀多突發(fā)技術、對確定性帶寬分配算法改進、網關的抖動補償、基于網絡演算的建模與性能分析技術。
東北大學副教授吳志偉介紹，基于工業(yè)PON的新型工業(yè)控制網絡解決方案總體架構分為端、邊、云三個方面。其中，端側進行生產過程控制和工況感知；邊側是數據傳輸底座，基于工業(yè)PON構建算網融合系統(tǒng)；云側進行工業(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)控制網絡設計思路是“一網到底”，首先是要實現(xiàn)工業(yè)大數據的互聯(lián)互通，將PON內化為工業(yè)控制網絡連接架構；其次是網絡的確定性傳輸能力增強，PON向下融合底層控制網絡；另外，實現(xiàn)網絡與控制一體化，PON向上賦能智能控制。
推動價值落地，工業(yè)PON目標“一網到底”
技術要服務于具體應用場景。聞庫介紹，中國通信標準化協(xié)會的電信運營企業(yè)和通信設備制造企業(yè)等會員單位積極探索工業(yè)PON在工業(yè)領域的應用，眾多工業(yè)制造企業(yè)已依托工業(yè)PON技術，實現(xiàn)了研發(fā)設計、生產運行、檢測監(jiān)測、倉儲物流、運營管理等方面的數字化改造，提高了生產效率和產品質量。
蔣銘介紹，中國電信采用PON+5G定制網作為網絡基礎設施，打造雙千兆智慧工廠信息底座，承載數條產線；采用工業(yè)PON邊緣設備改造工廠網絡，提升工業(yè)數采能力；實踐了確定性能力承載工業(yè)控制業(yè)務，效果顯著。目前正在實驗室仿真環(huán)境下探索算網控一體化的工業(yè)控制網絡。
烽火通信寬帶業(yè)務產出線接入產品線技術專家張宏進介紹基于“一網到底，云網協(xié)同”的理念和網絡架構，烽火通信工業(yè)PON系統(tǒng)已在工業(yè)領域陸續(xù)部署。例如小米智能工廠采用烽火通信工業(yè)PON系統(tǒng)，通過銅線改光纖，成本降低50%以上，空間減少80%、能耗降低30%；網絡架構簡化，使得施工效率提升50%；統(tǒng)一可視化網管快速定位故障，設備即插即用放裝，運維效率提升60%。
上海金亭汽車線束有限公司IT副總監(jiān)邵文來介紹，金亭利用工業(yè)PON的網絡優(yōu)勢性能（時延<1ms，抖動<500µs），能更好地滿足工業(yè)制造低時延業(yè)務場景需求，工業(yè)PON相對以太網具有較大的優(yōu)勢，估算本項目可以提升生產效率達20%以上。同時，工業(yè)PON自服務平臺可實現(xiàn)自主管控、統(tǒng)一運維。
展望未來，蔣銘指出，工業(yè)PON的愿景是“一網到底”，希望通過工業(yè)PON真正能夠解決工業(yè)現(xiàn)場的問題，目前已經實現(xiàn)了工業(yè)網絡中控制業(yè)務的網絡承載能力。后續(xù)將進一步推進工業(yè)現(xiàn)場網絡與控制深度集成，基于工業(yè)PON控制網絡的新型架構，進一步提升算網控一體化水平，做到網絡即是控制的目標，推進工業(yè)PON作為工業(yè)現(xiàn)場網絡的全光底座。
“2024中國光通信高質量發(fā)展論壇”是由CIOE中國光博會與C114通信網聯(lián)合推出的大型研討會系列活動，以“光聯(lián)萬物，智創(chuàng)未來”為主題，通過多場專題論壇、線上研討會、閉門研討會等形式，聚焦產業(yè)鏈薄弱環(huán)節(jié)，瞄準技術未來演進方向，發(fā)掘熱點應用場景，群策群力，貢獻行業(yè)價值，進一步助力我國光通信產業(yè)高質量發(fā)展。
下一場線上研討會將于7月18日舉辦，以“智能光網絡：應對算力新挑戰(zhàn)”為主題，聚焦智能光網絡的發(fā)展趨勢，探討如何利用智能技術優(yōu)化數據中心的運算效能。
