輪胎工業(yè)智能裝備聯網規(guī)范NetworkingspecificatiI本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國橡膠工業(yè)協(xié)會提出并歸口本文件起草單位：青科馭遠(青島)智能科技有限公司、薩馳智能裝備股份有限公司、益陽橡膠塑料機械集團有限公司、中國化學工業(yè)桂林工程有限公司、北京萬向新元科技有限公司、青島森麒麟輪胎股份有限公司、青島雙星輪胎工業(yè)有限公司、中策橡膠集團股份有限公司、青島星華智津賽象科技股份有限公司、中國橡膠工業(yè)協(xié)會。1下列文件中的內容通過之中的規(guī)起性引用而構成本文件必不可少的火款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本用于文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包，所有。修改單)適用于本文件。GB/T4201界的術語和走壓本文下列縮略語適A于本文件。5GEU:5G擴展單元(5GExtenaLDDDSU:下行時隙/下行時隙/下行時際/府行時隙(Downlink/Downlink/Downlink/DDSUU:下行時隙/下行時隙/特殊時隙/上行時隙/上行時隙(Downlink/Downlink/Special/DSUUU:下行時隙/特殊時隙/上行時隙/上行時隙/上行時隙(Downlink/Special/Uplink/ERP:企業(yè)資源計劃(EnterpriseResourcePlanning)IPv4:互聯網協(xié)議第四版(InternetProtocolversionIPv6:互聯網協(xié)議第六版(InternetProtocolvIRT:等時同步通信(IsochronIT:信息技術(InformationTechnolog2MES:制造執(zhí)行系統(tǒng)(ManufacturingExecutionSystem)MIMO:多輸入多輸出(MultipleInputMultipleOutput)MQTT:消息隊列遙測傳輸(MessageQueuingTelemetryTransport)NB-IoT:窄帶物聯網(NarrowBandInternetofThings)Netconf/Yang:網絡配置協(xié)議/楊模型(NetworkConfigurationProtocol/Yang)NRT:非實時性通信(Non-RealTimeCommunication)OT:操作技術(OperationTechnology)OPCUA:OPC統(tǒng)一架構(OPCUnifiedArchitecture)picoRRU:微微型(皮)遠端射頻單元(picoRemoteRadioUnit)POE;以太網供電(PowerOverEthernet)QAM:正交幅度調制(QuadratureAmplitudeModulation)RRU:遠端射頻單元(RemoteRadioUnit)RT:實時通信(RealTimeCommunication)SDN:軟件定義網絡(SoftwareDefinedNetwork)SNMP:簡單網絡管理協(xié)議(SimpleNetworkManagementProtocol)SSBRSRP:同步廣播塊參考信號接收功率(SynchronizationSignal/PBCHReferenceSignalRe-SSBSINR:同步廣播塊信干噪比(SynchronizationSignal/PBCHSignaltoInterferenceplusNoiseTR069:技術報告069(TechnicalReport-069)TSN:時間敏感網絡(Time-SensitiveNetworking)UPF:用戶面功能(UserPlaneFunction)WCS:倉庫控制系統(tǒng)(WarehouseControlSystem)WMS:倉庫管理系統(tǒng)(WarehouseManagementSystem)5輪胎工業(yè)智能裝備網絡架構三類企業(yè)主體包括：——輪胎制造企業(yè)；七類聯網主體涉及智能化控制到產品生產、使用、管理等全流程的各個環(huán)節(jié)，包括：①輪胎半制品檢七類互聯主體如圖1所示。3工業(yè)互聯網應用工業(yè)互聯網應用⑥網絡化協(xié)同個性化定制服務化延伸企業(yè)工廠內網絡⑦③成型機②①智能產品]o輪胎智能裁斷機硫化機工廠控制系統(tǒng)圖1輪胎工業(yè)網絡七類聯網主體八種互聯類型包括了七類互聯主體之間復雜多樣的互聯關系，成為連接設計能力、生產能力、商業(yè)能力以及用戶服務的復雜網絡系統(tǒng)，包括：①輪胎智能裝備與工廠控制系統(tǒng)；②輪胎半制品檢測設備與輪胎智能裝備；③輪胎半制品檢測設備與工業(yè)信息系統(tǒng)/管理軟件；④輪胎智能裝備與輪胎智能裝備；⑤工廠控制系統(tǒng)與工業(yè)信息系統(tǒng)/管理軟件：⑥工業(yè)信息系統(tǒng)/管理軟件與用戶；⑦工業(yè)信息系統(tǒng)/管理軟件與協(xié)作平臺；⑧智能產品與工廠八種互聯類型關系如圖2所示。4工業(yè)互聯網應用智能化生產網絡化協(xié)同個性化定制服務化延伸⑦工廠外網絡⑧智能產品上下游企智能產品r內網絡工業(yè)信息系統(tǒng)/管理軟件③⑥工廠掠制系繚爐能輪腔熊硫5.2網絡體5標識解析③標識解析③標識解析上下游上下游阿網絡能裁斷機機裁斷機 工廠內網絡是輪胍工廠內部甲于生產要素以及IT系統(tǒng)之間聯的網。主要包括：IT網絡、的組網。工廠內網絡如圖4所6工業(yè)信息系統(tǒng)/管理軟件工業(yè)信息系統(tǒng)/管理軟件的組網網關輪胎智能成型機輪胎半制品部件檢測數據工業(yè)控制和信息采集硫化機裁斷機圖4輪胎工業(yè)智能裝備工廠內網絡 工廠外網絡是用于連接企業(yè)上下游之間、企業(yè)與輪胎智能裝備、企業(yè)與用戶之間的網絡。主要包括公眾互聯網、虛擬專網(SD-WAN、5G切片等)、物理專網。工廠外網絡目標架構如圖5工業(yè)互聯網平臺工業(yè)互聯網平臺工廠內網絡采用傳感器(物理隔離網絡)原材料、機械制造商企業(yè)圖5工業(yè)互聯網工廠外網絡輪胎工業(yè)互聯網數據互通是指不同輪胎生產、銷售和使用環(huán)節(jié)之間，通過互聯網技術實現數據的傳輸、共享和交互。通過數據互通，不同環(huán)節(jié)的相關方可以實時獲取和共享輪胎相關的信息，實現信息的無縫連接和協(xié)同操作。輪胎工業(yè)互聯網數據互通的主要內容包括以下3個方面。 輪胎生產環(huán)節(jié)：包括原材料供應商、輪胎生產廠商和生產設備之間的數據共享。原材料供應商可以實時將供應情況和質檢數據傳輸給輪胎生產廠商，輪胎生產廠商可以將生產過程中的數據反饋給供應商，從而實現供應鏈的透明和高效管理。 7輪胎的庫存情況、價格和銷售數據，輪胎生產廠商可以了解市場需求和銷售情況，終端用戶可以通過互聯網了解輪胎的性能和適用情況。—輪胎使用環(huán)節(jié)：包括終端用戶、車輛監(jiān)測系統(tǒng)和售后服務提供商之間的數據共享。終端用戶可以通過車輛監(jiān)測系統(tǒng)實時監(jiān)測輪胎的使用情況，包括胎壓、磨損程度等參數，售后服務提供商可以根據數據提供個性化的輪胎維護建議和服務。在輪胎工業(yè)互聯網標識中，輪胎被賦予了獨特的標識碼，該碼可以用于追蹤和管理輪胎的生命周期。通過輪胎工業(yè)互聯網標識，應實現以下功能。—輪胎生產過程的監(jiān)控和管理：追蹤和記錄輪胎的生產流程、原材料使用情況、質量檢測數據等信息，提高生產過程的可追溯性和質量管理水平?！?輪胎庫存和物流管理：實時監(jiān)控輪胎的庫存情況，提高庫存管理效率；同時，可以追蹤輪胎的物流信息，加強供應鏈管理——輪胎使用過程的監(jiān)測和維護：通過傳感器等裝置，實時監(jiān)測輪胎的使用情況，包括輪胎的胎壓、——輪胎售后服務和用戶體驗的提升：通過輪胎工業(yè)互聯網標識，提供個性化的輪胎使用建議和售6輪胎工業(yè)智能裝備聯網要求6.1工廠內網絡功能要求工廠內網絡應滿足以下要求： 支持多種連接方式；——支持靈活的IT/OT組網； 支持IPv4和IPv6; 支持全網可視化管理。生產網絡是工廠內網的核心部分，生產網絡可支持控制類業(yè)務、采集類業(yè)務和連接類業(yè)務等多種業(yè)務類型。 控制類業(yè)務包括遠程控制和現場產線控制兩種應用場景：●遠程控制主要為視頻遠程控制，視頻遠程控制類業(yè)務要求時延宜小于20ms,同時應能根據具體遠程控制視頻清晰度，提供相應的網絡帶寬保障；●現場產線控制，主要包括對輪胎智能裝備PLC、I/O、設備運動控制等，其網絡通訊應具備周期性特征，根據不同的控制對象，其網絡時延和丟包等關鍵指標參數存在差異化的需求。典型的網絡能力應符合表1的要求8表1現場產線控制類業(yè)務典型網絡能力要求產線級I/O控制(閥島/變頻器/機器人控制器等);產線PLC之間控制輪胎智能裝備內部I/O控制(閥島、變頻器等)數據報文周期：包括2ms、4ms、8丟包要求：不能連續(xù)3次業(yè)務丟包*;智能裝備邊緣控制平臺反饋控制IRT類業(yè)務運動控制視覺控制(糾偏、測寬/長)數據報文周期：包括0.5ms、1m丟包要求：不能連續(xù)2次業(yè)務丟包“呢句大小：一般不大于50B注：RT-—適合周期性數據交時場合：IRT—對千時間要求嚴格同非絕對，一般與看門狗山描時間機。 采集類業(yè)務_括傳器信息采集、視覺檢測與采集等，其典型的網絡能力要求如去2所示。RT/NT類務數據采集上行速溪就特每秒Cps)玩采集分辨率為1行速率>0MHs注：NR(以用于組態(tài)非實時性要求的線連接類業(yè)務包括改備自動化程序下載、生產加工程序下載、基于無線網絡的AGV手航和遠程診斷維修指導等業(yè)務。其典型業(yè)務要求如表3所示。衣3連接類業(yè)務場景及典型網絡能力要小功發(fā)包周期：40ms~500ms帶寬>100Mbps6.2工廠外網絡功能要求工廠外網應滿足以下要求： 支持泛在接人和數據采集；9 工廠中采用的5站5工業(yè)終端支持以下頻段中的一種或種: —3300AHz~6600MHz;—480MH~4900MHz; 工工工工不同業(yè)籟鑼輯隔離質是(時延市見宇)足制化帶寬荼)定制化市見宇)足制化鈺核心網都署F(用莊之鈺核心網都署F(用莊,以民障企業(yè)業(yè)5G基站RLI天5G工業(yè)終端天線均支持MIMO,因此基站RRU我、5C工業(yè)終端天線至少2根，保證其可以應田MIO技術增加吞吐量。5G核心網、5G基站、5G工業(yè)端至少支持以下網管協(xié)議山，種： —TR069; Netconf/Yang; 直流-48V,電壓范圍-57V~-40V; 交流220V,電壓范圍140V~300V。 直流-48V,電壓范圍-57V~-40V; 直流12V/直流24V/直流-48V/交流220V/USB供電/POE供電。5G設備正常工作的環(huán)境要求見表4。設備類型溫度范圍相對濕度范圍5G核心網5G基站5G工業(yè)終端5G設備防護等級要求見表5。設備類型防塵防水等級5G室內型一體化基站5G室外型RRU5G室外型一體化基站防水環(huán)境電磁兼容符合3GPPTS38.113要求。6.3.3.1覆蓋：5GSSBRSRP不低于-93毫瓦分貝(dBm),SSBSINR不低于-3分貝(dB)。DDDSUDDSUU幀結構，特殊時隙10:2:2,100MHz帶寬：1)上行：2通道，256QAM,290Mbps;DSUUU幀結構，特殊時隙10:2:2,100MHz帶寬：1)上行：2通道，256QAM,570Mbps;2)下行：4通道，256QAM,590Mbps?！狹12接口；工業(yè)互聯網網絡設備安全防護要求遵照YD/T3804-2020中6.1.1和6.2.1執(zhí)行。工業(yè)互聯網網絡安全防護要求遵照YD/T3804-2020中6.1.3和6.2.3執(zhí)行。工業(yè)互聯網軟件安全防護要求遵照GB/T38674—2020執(zhí)行。輪胎工業(yè)智能裝備網絡實施架構按照GB/T42021執(zhí)行。輪胎廠新進或改造設備主要采用以下幾種工業(yè)以太網通訊協(xié)議：——PROFINET;——Ethernet/IP;——EtherCAT;——CCLINK-IE。輪胎工業(yè)智能裝備網絡實施步驟如下。 建設物聯網基礎設施：首先需要在輪胎生