夯实工业智能化发展“第一公里”。
没有网络，没有连接，工业互联网就无从谈起，发展和应用也将受到限制。建设高速、可靠、安全的网络基础设施是发展工业互联网的关键因素之一。当前，我国工业互联网正步入规模化发展的关键阶段，工业网络作为实现工业智能化的“第一公里”，夯实网络基础，提升工业互联网互联互通能力，是两化深度融合、工业互联网发展提质增效的重要前提。2023年，《工业互联网创新发展行动计划（2021—2023年）》（以下简称《行动计划》）发展目标将迎来全面成果验收，作为行动计划重要任务之一的“网络体系强基行动”，明确提出要打造“5G+工业互联网”升级版、推进企业内网改造升级和加快企业外网建设等重点工作。当前，我国工业互联网网络体系建设总体表现如何？目前存在挑战有哪些？未来发展趋势是什么？
《行动计划》明确提出，2021—2023年是我国工业互联网的快速成长期。到2023年，工业互联网新型基础设施建设量质并进，新模式、新业态大范围推广，产业综合实力显著提升。网络体系作为工业互联网发展的基础，是实现工业互联网互联互通的关键。
与此同时，2022年10月，国家标准化管理委员会正式发布了我国首个工业互联网网络国家标准GB/T42021-2022《工业互联网总体网络架构》，标志着我国工业互联网网络体系建设迈出了坚实的一步。
“随着我国工业互联网发展，工业互联网网络作为基础设施取得长足的进步。”卡奥斯智研院5G应用解决方案经理胡明臣在接受工业互联网世界记者采访时表示，当前，工业互联网网络已基本形成有线网络、5G网络、Wi-Fi、Lora、NB-IoT等网络融合体系，可以初步支撑生产全要素、全价值链的互联。联通数字科技有限公司5G应用创新中心总经理王常玲也表示，目前，我国已经基本构建起了支撑工业全要素、全产业链、全价值链互联互通的网络基础设施。与此同时，5G作为驱动工业互联网蓬勃发展的关键使能技术之一，5G行业应用范围不断拓展、应用环节纵向延伸、网络终端迭代演进、产业生态逐渐繁荣，5G应用融合发展实现从“1”到“N”的新跨越。网络本质是实现数据智能的网络体系，包括网络互连、标识解析和数据互通。经过三年打基础和三年快速成长，我国的工业互联网网络体系建设已经迈上新台阶。据记者了解，当前，我国工业互联网高质量的外网建设覆盖全国300多个地市，TSN、5G等新型网络技术推动企业内网改造力度不断加大。工业互联网标识解析体系全面建成。东西南北中五大国家顶级节点和两个灾备节点全部上线，二级节点实现了31个省（区、市）全覆盖，服务企业超24万家，标识注册总量近2500亿。
工业行业的复杂性使得工业场景所需通信网络需求千差万别，尤其与实际生产结合时，对网络的响应速度、可靠性、安全性等方面的要求都更加严苛，稍有不慎可能导致相关设备损毁、生产线非正常停止，造成企业无法估量的损失，甚至人员安全方面等风险发生。
“不同行业和业务场景对网络通信的诉求不同，使得制造企业在工业现场部署多套不同网络系统。”王常玲表示，制造企业工业现场工业以太网、工业Wi-Fi、UWB、蓝牙、RFID等多套网络系统并存。胡明臣也表示，当前，工业设备网络接入呈现多样化，传统工厂网络多为有线接入，以工业以太网为主，少量无线技术用于仪表数据采集。有相关业内专家认为，不同的技术体制和产业生态造成了工业互联网网络技术的多元化和碎片化，工业总线，工业以太网多种IP网络技术标准共存。但随着新型网络技术的出现，未来的工厂网络可能会越来越少，甚至有可能会集中在一张网上，用一张网上的技术去承载不同业务需求的业务网。王常玲告诉记者，中国联通正从场景、网络和技术三方面创新参与企业网络改造，助推工业现场网络由“多张网”向融合“一张网”转化。王常玲还坦言，当前，随着5G、标识解析等新兴网络技术的引入，新型工业互联网网络体系已初步形成，受制于工业网络的多样性和封闭性，工业“一张网”建设整体还将处于持续成长阶段。在多网并存的网络系统中，要实现工业互联网互联互通，关键在于要对企业内外网进行改造升级。2020年，工信部发布《关于推动工业互联网加快发展的通知》，明确指出要改造升级工业互联网内外网络，推动基础电信企业建设覆盖全国所有地市的高质量外网。《行动计划》提出，要加快工业设备网络化改造，推进企业内网升级。据记者了解，工业互联网内网是实现人机物全面互联的关键基础和必要条件，但随着工业企业数字化、网络化、智能化转型步伐的加快，企业内网在传输带宽、兼容能力、部署容易度等方面存在明显不足，需要加快演进升级和更新换代。而工业互联网外网主要用于连接企业工厂、分支机构、上下游协作单位、工业云平台、智能产品与用户等主体，支撑网络化协同、远程调度控制等新业务、新应用，是推动工业互联网更广范围创新发展的关键网络基础设施。在中移（上海）产业研究院副总经理陈豫蓉看来，进行工业互联网内外网改造时，企业面临技术、成本、业务转型等挑战。在技术难度上，内外网改造涉及到网络架构、安全、数据管理等方面，需要掌握一定的技术和专业知识，对企业的技术实力和人员素质提出了更高的要求。在投入成本上，内外网改造需要投入大量的人力、物力和财力，对企业的资金状况和经营能力提出了挑战。在业务转型上，内外网改造不仅是技术层面的转型，还需要企业在业务模式、组织架构等方面进行转型，这对企业的管理水平和创新能力提出了更高要求。而针对上述问题，基础运营商和相关厂商纷纷出招，中国移动提出，云网一体的内外网融合方案，通过深度融合云计算、5G专网等技术，实现工业企业内外网改造和管理。中国联通则基于5GC 2B“集中一朵云、分布一张网”的立体网络架构，持续创新5G专网PLUS产品，降低企业的运维成本和风险。
随着工业互联网的发展，新型工业网络技术逐渐兴起，成为未来工业网络发展重点方向，如5G、人工智能等。这些新技术正在应用于工业自动化领域，实现工业自动化与信息化的深度融合。在数字经济时代，不转型面临着被市场“淘汰”的风险，企业进行数字化转型要优先改造升级工业网络。当前，不少企业利用新型工业网络技术改造工业网络。有业内专家认为，企业要根据自身需求和建设成本合理部署，分阶段升级改造工业网络基础设施，逐步深入应用新型工业网络技术，关注新型工业网络与已部署的传统工业网络的结合，保障升级改造过程中企业网络质量。而在众多新型工业网络技术中，陈豫蓉认为，5G和5G-Advanced将占据工业互联网网络技术发展的C位。她认为，5G和5G-Advanced未来将呈现七大趋势。一是更高的速度和更低的延迟；二是更广泛的应用场景；三是更高的网络可靠性和安全性；四是更深入的网络融合；五是更高的智能化水平；六是更低的能耗；七是更广泛的国际合作。而在王常玲看来，工业互联网网络未来发展重要方向，一是开展云网融合技术以及SDN／NFV等新型网络技术研究，推动计算与网络的融合，加快构建满足不同工业场景化的确定性算力网络。二是开展以6G通感一体为代表的技术研究，实现业务、网络、用户、终端，以及环境物体的属性与状态感知，面向工业现场提供高精度定位、高分辨率成像，以及虚拟环境重构等高效的感知服务。胡明臣认为，未来工业互联网网络新技术将主要集中在确定性网络上，可以有效解决传统网络数据传输中的拥堵、延迟等痛点问题，为工业领域提供确定性业务体验。比如TSN（时间敏感网络）、5G uRLLC等。当前，工业互联网网络基础设施建设还处于发展初期，需要进一步加强。未来，随着技术的进步和政策的支持，相信工业互联网网络基础设施的建设将会不断加快，为工业智能化的发展提供更加坚实的基础。采写：王改静
编辑：改静
指导：新文
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