近期,工信部、财政部等部委密集出台《工业互联网发展行动计划(2018-2020年)》《工业互联网专项工作组2018年工作计划》《2018年工业转型升级资金工作指南》等多项旨在推进工业互联网发展的产业支持政策,引发市场广泛关注。
OPC UA标准是工业互联网OT网络的通信标准协议与数据语义定义标准。利用OPC UA 技术可以实现工业以太网、工业总线等物理连接的设备、传感器、PLC、控制系统、管理软件等不同来源的不同协议间的数据转换。同时,OPC UA标准的支持将有利于OT网络与IT网络的融合。
2、IEEE Time Sensitive Network(TSN)网络
任何一个网络,只要处理多源时序数据,就需要有统一的时间认知,即统一全局时间。 传统互联网和消费级物联网,利用网络内基于GPS的基准时钟,采用NTP时钟同步算法完成全网时间同步,精度一般在秒级。然而,工业互联网由于需要实时控制,要求的时间精度往往在微秒级,这需要更加精确的同步算法。比如,IEEE提出的TSN网络就是一个包含通用精准时间同步(gPTP)算法的工业互联网标准,此标准解决2个问题:
(1)工业通信标准的碎片化。该标准定义了以太网为统一物理层有线链路连接OT网络和IT网络,结合前文提到的OPC UA实现整体的IT与OT在有线网络接入层融合。
(2)基于Mac层的通用时间同步算法gPTP。STN下定义的802.1AS时间同步标准可应用于有线和无线网络,同步精度达到微秒级,很好的满足了工业互联网对于时间控制精度的需求。如图 2中绿框所示,可以看到嵌入式实时操作系统已经开始陆续支持PTP/gPTP时间同步算法。
IPv6协议海量寻址空间与IOT设备的海量基数天然匹配,是工业互联网IP层的未来标准协议,在中国国务院发布的《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》中,已经明确指出需要大力发展。3、IPv6标准
值得一提的是,新一代嵌入式实时操作系统大多已经原生兼容IPv6协议对应的RPL路由协议(参见图 3),这为底层异构协议间的IP层通信,提供了操作系统级的支持。
当万物互联,企业完成IIOT化,社会是否会涌现出新的商业模式和金融融资方式呢?让我们拭目以待! 以上简要介绍了工业互联网未来发展的核心技术。随着国家对产业升级、创新、经济新动能的进一步推动,随着各大技术厂商对工业互联网的持续投入,工业互联网作为智能制造的基础平台,将会在整个制造业发展过程中起到越来越关键的作用。