工信部：全面提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)水平

《關(guān)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》的系列解讀 解讀一：夯實網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

  一、背景情況

  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)人、機器、車間、企業(yè)等主體以及設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的全要素泛在互聯(lián)的基礎(chǔ)，是工業(yè)智能化的“血液循環(huán)系統(tǒng)”，包括工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)和工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)，工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)實現(xiàn)工廠內(nèi)生產(chǎn)裝備、信息采集設(shè)備、生產(chǎn)管理系統(tǒng)和人等生產(chǎn)要素的廣泛互聯(lián)；工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)實現(xiàn)生產(chǎn)企業(yè)與智能產(chǎn)品、用戶、協(xié)作企業(yè)等工業(yè)全環(huán)節(jié)的廣泛互聯(lián)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，類似于互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的域名解析系統(tǒng)（DNS），包括標識和解析系統(tǒng)兩部分，其中標識是機器和物品的“身份證”；解析系統(tǒng)利用標識，對機器和物品進行唯一性的定位和信息查詢，是實現(xiàn)全球供應(yīng)鏈系統(tǒng)和企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)精準對接、產(chǎn)品全生命周期管理和智能化服務(wù)的前提和基礎(chǔ)。

  目前全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展處于起步階段。在工業(yè)企業(yè)內(nèi)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(luò)技術(shù)、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(luò)（WIA-PA/FA）等技術(shù)，但產(chǎn)業(yè)化和商用水平低。目前，時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）、工業(yè)軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）等新技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化成為國際產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的新熱點。在工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)方面，國內(nèi)外都高度重視新技術(shù)新網(wǎng)絡(luò)的研究與應(yīng)用部署，積極探索利用IPv6、窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）、軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）、5G等技術(shù)構(gòu)建滿足高可靠、低時延、廣覆蓋、可定制等要求的企業(yè)外網(wǎng)絡(luò)。

  國際上目前存在多種標識解析體系方案并開展一定程度的試驗和應(yīng)用，但沒有形成統(tǒng)一的、成熟的、大規(guī)模部署的全球性工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系尚不成熟，在OID、Handle、Ecode等主要的現(xiàn)有標識解析方案中，技術(shù)、標準、產(chǎn)業(yè)、應(yīng)用、治理等還有待進一步完善，亟需對核心技術(shù)和應(yīng)用方案進行有組織、大規(guī)模的驗證示范推廣。

  二、思路目標

  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物，需要工業(yè)領(lǐng)域和信息通信領(lǐng)域共同推進發(fā)展，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，需要圍繞工業(yè)企業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展需求，充分發(fā)揮我國在信息通信領(lǐng)域的優(yōu)勢，借助工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)和工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)的更新?lián)Q代，加快新技術(shù)的部署應(yīng)用，打造國際先進的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，全面提升工業(yè)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化水平。

  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方面，《指導意見》著重從三個方面給出了未來的演進思路和方向。一是工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)改造升級。由于我國工業(yè)企業(yè)發(fā)展水平差異較大，相當一部分企業(yè)特別是中小企業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)薄弱，欠缺發(fā)展智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同等新模式新業(yè)態(tài)的基礎(chǔ)環(huán)境，因此開展工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)改造是首要任務(wù)，也是長期任務(wù)。通過分步驟、分行業(yè)推進IP化、扁平化、柔性化的技術(shù)改造和網(wǎng)絡(luò)部署，逐步推進打造先進制造的基礎(chǔ)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。二是工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)建設(shè)。工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)絡(luò)將基于互聯(lián)網(wǎng)，但現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)無法完全滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展所需的高可靠、低時延、廣覆蓋、大帶寬、可定制等多方面的要求，需要加快推進寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與改造，優(yōu)化升級國家骨干網(wǎng)絡(luò)。同時為降低中小企業(yè)的信息服務(wù)成本，推進中小企業(yè)專線的提速降費。三是工業(yè)領(lǐng)域的IPv6部署。當前互聯(lián)網(wǎng)正處向IPv6演進過渡的關(guān)鍵時期，雖然我國IPv6發(fā)展起步較早，但由于應(yīng)用IPv6改造較慢，目前IPv6普及率不高。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展成為進一步推動IPv6部署的新契機，而IPv6也是滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展海量地址需求的必然選擇。必須通過在工業(yè)企業(yè)內(nèi)、外網(wǎng)絡(luò)改造的過程中推進網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、設(shè)施、系統(tǒng)等進行IPv6改造，實現(xiàn)制造強國和網(wǎng)絡(luò)強國同步推進。

  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系方面，為加快構(gòu)建“統(tǒng)一管理、安全可靠、互聯(lián)互通”的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系，《指導意見》從三個維度進行了系統(tǒng)規(guī)劃。一是加強頂層設(shè)計。由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系既是類似于互聯(lián)網(wǎng)域名系統(tǒng)的基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施，又在標識編碼識別、標識解析查詢、標識數(shù)據(jù)應(yīng)用等方面有較大差異，因此要在充分借鑒互聯(lián)網(wǎng)域名系統(tǒng)發(fā)展經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，研究制定適用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的標識解析體系整體架構(gòu)，依托即將設(shè)立的國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析管理機構(gòu)及相關(guān)注冊和服務(wù)機構(gòu)，建立完善的統(tǒng)一管理體系。二是開展系統(tǒng)建設(shè)。在已有的Handle、OID、Ecode等多種公共標識基礎(chǔ)上，建設(shè)統(tǒng)一、安全、穩(wěn)定的標識解析服務(wù)體系。主要包括完成業(yè)務(wù)運行和管理的各級標識解析服務(wù)節(jié)點以及提高服務(wù)性能的公共遞歸節(jié)點建設(shè)。三是推動產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。工業(yè)企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、通信企業(yè)合作加強技術(shù)研發(fā)和模式突破，開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析集成創(chuàng)新應(yīng)用，實現(xiàn)跨企業(yè)、跨地區(qū)的信息交互，有力支撐關(guān)鍵產(chǎn)品追溯、供應(yīng)鏈管理、智能產(chǎn)品全生命周期管理等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

  三、重點亮點

  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)涉及工業(yè)和通信業(yè)間技術(shù)選擇、標準規(guī)范、協(xié)議互聯(lián)等多種問題的協(xié)同解決，是一項復雜的系統(tǒng)工程?！吨笇б庖姟肪腿舾申P(guān)鍵重點領(lǐng)域，提出了指導性建議，部署了具體任務(wù)。

  推動工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)改造升級。圍繞加快推進工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的IP化、扁平化、柔性化技術(shù)改造和建設(shè)部署，《指導意見》具體部署了三項任務(wù)。一是鼓勵工業(yè)企業(yè)采用時間敏感網(wǎng)絡(luò)、軟件定義網(wǎng)絡(luò)等新型技術(shù)升級改造現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)（OT）網(wǎng)絡(luò)分層次組網(wǎng)模式，實現(xiàn)工廠管理控制系統(tǒng)扁平化，支持柔性靈活調(diào)整。二是利用工業(yè)無線、5G等技術(shù)建設(shè)工廠內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，支持更靈活的生產(chǎn)線動態(tài)重構(gòu)。三是支持研究機構(gòu)和企業(yè)開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新型網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)研究、標準制定和試驗驗證。四是加快新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)交換機、通信模塊、通信網(wǎng)關(guān)等關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的研制和產(chǎn)業(yè)化。

  加快工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)建設(shè)。針對建設(shè)低時延、高可靠、廣覆蓋的工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)絡(luò)的要求，《指導意見》從骨干網(wǎng)和接入網(wǎng)兩個層面提出了推進路徑。一是面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的骨干網(wǎng)絡(luò)升級。以實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)企業(yè)的廣泛、高質(zhì)量寬帶接入為目標，以軟件定義網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等技術(shù)對現(xiàn)有公眾互聯(lián)網(wǎng)和高性能專網(wǎng)進行升級改造和建設(shè)。二是新型無線網(wǎng)絡(luò)升級與建設(shè)。利用窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）等低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）技術(shù)，建設(shè)滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)海量設(shè)備接入高密度、低時延需求的蜂窩網(wǎng)；充分考慮工業(yè)企業(yè)的接入需求，將5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為能夠為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)服務(wù)的一張無線網(wǎng)絡(luò)。

  推進工業(yè)領(lǐng)域全面部署IPv6?！吨笇б庖姟分攸c提出三方面任務(wù)。一是推動工業(yè)企業(yè)開展基于IPv6的IP化網(wǎng)絡(luò)改造，實現(xiàn)從整個制造系統(tǒng)到互聯(lián)網(wǎng)更大范圍、更深層次的互聯(lián)；二是加快工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)絡(luò)的IPv6改造升級，將IPv6作為NB-IoT、5G等新型網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的必選項；三是加強支持IPv6的智能工業(yè)設(shè)備、產(chǎn)品、通信模塊的技術(shù)研發(fā)，解決工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)海量終端接入問題。

  構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系。一是綜合考慮業(yè)務(wù)需求、網(wǎng)絡(luò)分布、地理位置等因素，在國內(nèi)外不同地區(qū)建設(shè)和部署各級標識解析節(jié)點及其鏡像節(jié)點；二是建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析備案、監(jiān)測、應(yīng)急、托管、保障、災(zāi)備等管理系統(tǒng)，提升管理和服務(wù)能力；三是促進標識解析應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，到2025年，力爭通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系進行信息查詢的聯(lián)網(wǎng)對象標識注冊量超過30億。