本文来自微信公众号“工联网iitime”，【作者】刘艳玲。
工业网络作为企业开展研发、生产、办公以及经营等一系列活动的关键支撑网络，其重要性不言而喻。它犹如企业的神经网络，贯穿于整个工业生产流程之中，从最基础的原材料加工，到复杂的产品组装，再到企业运营管理的各个环节，都离不开工业网络的保障。
传统网络难以满足工业生产对网络功能的全新需求
传统工业网络主要包括现场总线、工业以太网和工业无线，呈现宽带化、分组化和无线化的发展趋势。
随着新技术的不断创新迭代，工业领域与ICT技术的融合正在以前所未有的速度加速推进。产业升级和数字化转型成为了工业发展的两大核心趋势。
在这样的大背景下，工业应用呈现出了蓬勃的创新态势，工业现场柔性排产、立体产线、视觉质检、远程集控等一系列智能应用与设备如雨后春笋般不断涌现。这些创新应用对网络性能提出了更为严格的要求。就好比一件曾经合身的衣服，随着身体的成长，如今已变得紧绷不适。传统网络已经难以满足工业生产对网络功能的全新需求，迫切需要一种基于全新架构的新型工业网络，提供广覆盖、智能化、移动性、大带宽、低时延、端到端确定传输等网络功能。
日前，中国信息通信研究院技术与标准研究所副所长汤立波在“新型工业网络创新论坛暨2024工业互联网网络创新大会”发布了《新型工业网络体系架构》，并对该架构进行了深度解读，为我们揭开了新型工业网络的面纱。
汤立波指出，新型工业网络面向技术创新推动、应用需求牵引、生态重构加速的时代需求，突出了“泛在互联、确定承载、控网算集成、开放智能、安全可控”的新型工业网络五大创新特征。
从架构层面来看，新型工业网络采用了“3X3”矩阵架构。从能力角度而言，网联和算力能力从传统的控制体系中分离出来，形成了“控-网-算”三要素协同的新架构。在层级方面，新型工业网络以端-边-云为主体构建了更为扁平化的三层级互联模式，包括工控三层、网联三域、算力三级。
具体来看，工控三层即现场执行、边缘管控和中心决策，它们通过扁平开放、分层管控的方式实现智能控制和管理。网联三域包括现场接入网、边缘汇聚网和中心骨干网，通过一网到底、分域服务实现确定可靠网联。算力三级包括现场算力、边缘算力和中心算力，通过算力覆盖、分级赋能实现智能上下贯通。
5G已成为新型工业网络的重要组成部分
新型工业网络借助5G、TSN、PON、Wi-Fi、云计算、AI等新一代信息通信技术实现了工业网络的全面升级，为规模化、智能化工业应用打造了先进的基础设施底座。
“其中，5G已经成为新型工业网络的重要组成部分。”中国联通大数据首席科学家范济安博士表示。5G已成为基础电信企业进入工业互联网领域的关键抓手。基础电信企业纷纷推出了一系列丰富多彩的“5G+”服务，如5G+PON、5G+TSN、5G+Wi-Fi、5G+边缘计算、5G+智能终端等，成为新型工业网络的一支新生力量。
当前，5G在工业领域的应用已经逐渐从外围辅助角色向生产核心地位转变，已经出现了以5G为主的新型工业网络替代传统工业网络架构的场景。
例如，在新能源发电领域，随着光伏、风电等新能源发电方式的大规模发展，发电厂区往往占地面积巨大且位置偏远。按照传统的工业网络建设方式，无论是建设成本还是建设周期都无法满足实际需求。而5G的泛在网络可以直接用来建设新型工业网络架构，将厂区的管理、生产、控制等各个环节都整合到这个网络之上。
此外，在现代制造业中，许多工厂开始追求柔性制造，需要实现小批量定制化、个性化生产。在这种生产模式下，移动性的工位、不断变化的产线以及灵活的配送等环节都离不开5G等无线网络来实现连接和控制，5G网络为这些需求提供了可靠的网络支持，保障了生产的灵活性和高效性。
在通信速率方面，新型工业网络实现了显著提升。现代工业生产中，数据量呈爆炸式增长，从大量的传感器实时采集的数据，到高清视频监控信息，再到复杂的设计模型和生产指令，都需要快速传输。新型工业网络的高速通信能力就像一条宽阔的信息高速公路，能够以极快的速度传输这些海量数据。例如，在汽车制造企业的自动化喷漆车间，高分辨率的视觉检测系统需要实时将采集到的图像数据传输到分析系统进行质量检测，新型工业网络的高通信速率确保了数据的快速传输，使检测过程能够在极短的时间内完成，从而提高了生产效率和产品质量。
新型工业网络以其创新的架构和强大的功能，在工业发展的新时代展现出了巨大的潜力和价值，它将引领工业朝着更加智能化、高效化的方向不断迈进，成为工业领域数字化转型的核心驱动力。
