工业互联网的最后一公里, 靠什么来实现?

当下,物联网的概念在行业内获得了极高的关注,许多生活中的设备也开始联网,并变得智能起来。但是对于工业设备,对于那些冰冷的机器,许多人却并没有足够的概念和认知。

让家里的冰箱联网,让音箱实现智能人机对话,这些应用已经不是问题。但是对于工业生产的设备来说,它们如果联网,实现智能的数据分析,又会给我们带来什么呢?

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在本月举行的汉诺威工业博览会上,工业互联网产业联盟(AII)、Avnu联盟、边缘计算产业联盟(ECC)、华为、施耐德电气等超过20家国际组织和业界知名厂商联合发布包含工业互联六大场景的TSN+OPC UA(OPC统一架构)测试床,这也是工业物联网在应用领域的重要举措。

据悉,该测试床可以通过模拟丰富的真实智能制造场景现场演示验证TSN网络的高确定性和低时延,助力打通工业互联网最后一公里,实现工业现场信息交互更经济高效,推动行业数字化转型。

工业4.0与中国制造2025

工业4.0已经不再是一个新鲜的概念。早在几年前,以工业4.0为起始,各个国家都推出了自己的战略。在中国,叫做“中国制造2025”,在欧洲叫做工业4.0,在美国叫做“工业互联网”,在日本叫做“社会5.0”。但总而言之,无论采用了何种称呼,其本质都只有一个——通过智能制造实现传统工业的转型。

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一直以来,缺乏足够的数据是工业应用的难题,而在数据激增的今天,如何保证数据之间有效的传输与不同设备的互联互通,成为摆在许多企业面前的难题。本次我们介绍的TSN+OPC UA测试床,也恰恰是针对这一难题所开发的。

据悉,本次发布的测试床基于OPC UA标准,确保了在一个系统中,来自不同厂家的多种设备可以方便地进行协作;而TSN测试床融合了SDN(软件定义网络)技术,实现了根据精确时间进行优先级排序,把实时和非实时数据进行统一传输,真正实现了工业互联的“一网到底”。

TSN与OPC UA,能擦出怎样的火花?

提起TSN网络,熟悉工业互联网人肯定不会觉得陌生。TSN即Time Sensitive Networking,中文名称叫做时间敏感网络。它是一套由电气与电子工程师协会(IEEE)修订的标准,并且从名字我们就能感受到,TSN对于时间非常敏感,即对于及时方式、减少延迟有着非常高的要求,也有更先进的加工制造和产品模型提供原始数据的处理需求。通过TSN,数据可以进行低时延的高确定性的传输来满足工业实时控制的需求。

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而相比之下,OPC UA则是OPC基金会提供的新一代技术,提供安全、可靠并独立于厂商的数据传输,跨越制造层级、生产计划层级和ERP层级。通过OPC UA ,所有需要的数据信息在任何时间、任何地点、对每个授权的应用、每个授权的人员都可使用。这种功能独立于制造厂商的原始应用、编程语言和操作系统等软硬件属性。

应该说,OPC UA技术发明的初衷就是为了让这些信息在不同的平台间实现畅通无阻的交换,让平台之间实现零成本零耗时的无缝对接。所以从这个角度来说,OPC UA与TSN的结合可谓是大势所趋。

这也能解释为什么,在本次大会上包括工业互联网产业联网(AII)、边缘计算产业联盟(ECC)、华为在内的20家企业和机构共同发布该测试床方案,原因就在于TSN+OPC UA提供了一个实时、高确定性并真正独立于设备厂商的通信网络,将会在带宽、安全、互操作、延迟和同步等方面带来巨大改善。

在谈到该测试床解决方案的实际效果时,华为相关人士表示:“华为和多家行业知名组织机构和厂商打造TSN+OPC UA测试床,今后将进一步实现时间优先网络(TPN),未来华为将与业界更多的组织和厂商深入合作,共建工业互联网生态,推进TSN技术和标准的不断完善,真正实现TSN网络下的‘全网通’,推动整个行业数字化转型。”

通过TSN测试床加速边缘计算发展

事实上,作为边缘计算产业联盟(ECC)的一员,华为一直致力于加速整体行业的发展。边缘计算产业联盟自前年11月成立之日起,已经在推动边缘计算发展、扩大边缘计算生态系统及应用环境层面进行了不少的努力,大规模的普遍应用在工业互联网领域、智慧城市等多个前沿应用中开花结果。

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而在去年11月召开的边缘计算联盟第二次峰会中,更重点提出构建模型驱动的智能分布式开放架构,实现架构极简,OICT设施自动化和可视化,以及资源服务与行业业务需求的智能协同等内容。

应该说,本次测试床的发布,从应用的角度实践了峰会提出的2.0精神,并且从电机预测性维护网络(TSN for PredictiveMaintenance,华为与AII)、马达同步(MotorSynchronization,华为与NI) 、赛车游戏(Race-CarGame,华为与和利时)、绘图运动控制(PlotterMotion Control,华为与Linmot)、LED同步(LED Synchronization,华为与施耐德)、OPC UA Over TSN(华为与贝加莱)六大工业互联场景,验证了TSN网络在复杂环境情况下的高确定性和低时延性,保障工业场景下的严格同步运动控制。

从传统的工业应用到如今工业互联网借助于IT技术“加持”,这种转变本身则是划时代的,也让IT达到了前所未有重要的地位,从原本后端的支持系统变成如今核心的业务系统。对于华为这样的时代见证者和推动者来说,在边缘计算的多项领域中参与实践,也是帮助客户进行数字化转型的积极体现。

正如边缘计算产业联盟副理事长、华为网络研发部总裁刘少伟曾讲过的那样,“独行者步疾,结伴者行远”,华为正在边缘计算联盟中逐步发力,与合作伙伴、与客户一起,推动工业4.0的早日实现。

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