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工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟本報告所載的材料和信息,包括但不限于文本、圖片、數(shù)據(jù)、觀點、建議,不構(gòu)成法律建議,也不應(yīng)替代律師意見。本報告所有材料或內(nèi)容的知識產(chǎn)權(quán)歸工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟所有(注明是引自其他方的內(nèi)容除外并受法律保護。如需轉(zhuǎn)載,需聯(lián)系本聯(lián)盟并獲得授權(quán)許可。未經(jīng)授權(quán)許可,任何人不得將報告的全部或部分內(nèi)容以發(fā)布、轉(zhuǎn)載、匯編、轉(zhuǎn)讓、出售等方式使用,不得將報告的全部或部分內(nèi)容通過網(wǎng)絡(luò)方式傳播,不得在任何公開場合使用報告內(nèi)相關(guān)描述及相關(guān)數(shù)據(jù)圖表。違反上述聲明者,本聯(lián)盟將追究其相關(guān)法律責(zé)任。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聯(lián)系電話:010-623058871TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書 1工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢編寫說明《TSN解決方案白皮書》發(fā)布后引起各行業(yè)的廣泛討論,為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)IT和OT融合指引了方向,各企業(yè)逐步將TSN解決方案納或企業(yè)建網(wǎng)標準中。但是受限于TSN生態(tài)的發(fā)展、TSN設(shè)備當前不能低成融合、轉(zhuǎn)接等方式協(xié)同起來,打造一張融合網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中既能實現(xiàn)):):TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書 1工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢21工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢 1.1工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢 1.2工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn) 1.3TSN技術(shù)加快下一代工業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演變 2TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)解決方案框架 72.1需求來源 2.2方案簡介 2.3方案價值 3TSN協(xié)同關(guān)鍵技術(shù) 3.1確定性 3.2高可靠 3.3無線化 3.4智能化 4TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)典型場景 234.1工業(yè)制造園區(qū)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景分析 4.2泛工業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景分析 5總結(jié)與展望 27TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書 1工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢3 1工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢1.1工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢造2025”定位于國家戰(zhàn)略高度,發(fā)文首次在國家層面提出工業(yè)網(wǎng)絡(luò)各要素隨著國家發(fā)展和改革委員會在新聞發(fā)布會上首次明確了“新基建”的范圍——包含以5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)為代表的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)再次被推向頂峰。2020年12月,工信部發(fā)布了《工強基計劃”,對工廠內(nèi)外網(wǎng)、設(shè)備網(wǎng)聯(lián)等多個網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的發(fā)展提出了明確1.2工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)作為關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,為各種工業(yè)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)面臨新的挑戰(zhàn),如工業(yè)領(lǐng)域的自動化控制場景需要解決端到端TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書 1工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢4動化控制、運動控制等場景,在數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r延、抖動數(shù)據(jù)傳輸時延要求非常嚴格,在一些高精度機床上的各行業(yè)例如工業(yè)、電力等都在以未來提高靈活性和多功能性、),在未來的智能工廠將采用靈活的模塊化生產(chǎn)系統(tǒng),而更多的設(shè)備移動和多功能生產(chǎn)資產(chǎn),這就需要但是面向工業(yè)生產(chǎn)還需要進一步增強這些能力。傳統(tǒng)園區(qū)總的對可靠性要求不高,亞秒級甚至秒級故障倒換即更短、抖動更小,也要求更易運維管理。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)運維管理的一個基本原則就是“0”工作量,即簡單直接,不能給工業(yè)生產(chǎn)帶來額一個開放、標準的協(xié)議體系。2)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)必須制器的北向接口開放,按需提供自動化的聯(lián)接TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書 1工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢5采用隨流網(wǎng)絡(luò)測量、大數(shù)據(jù)分析、智能化預(yù)測等新技術(shù),預(yù)1.3TSN技術(shù)加快下一代工業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演變工廠內(nèi)網(wǎng)技術(shù)的進展比較緩慢,一直沿用基于ISA-95架構(gòu)的分層網(wǎng)絡(luò)。隨著傳統(tǒng)工控系統(tǒng)向新工控架構(gòu)演進,整個工廠內(nèi)網(wǎng)的架構(gòu)也發(fā)生了得益于數(shù)據(jù)通信技術(shù)的快速發(fā)展,采用IP化的網(wǎng)絡(luò)方案進行互聯(lián)互通已成為工廠外網(wǎng)建設(shè)的共識。尤其是工業(yè)互通已成為工廠外網(wǎng)建設(shè)的共識。尤其是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布的《TSN解決方案白皮書》,使得基于標準以太網(wǎng)技術(shù)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)確定性服務(wù)成為可能。比如TSN+OPCUA解決方案提供了一個實時、高確定性并真正獨立于設(shè)備廠商的通信網(wǎng)絡(luò),將會在帶寬、安全、互操作、延遲和同步等方面帶來巨大改善,可以滿足工業(yè)應(yīng)用的各種傳輸需求并提升工業(yè)現(xiàn)場的信息交互效率。TSN最大的特點就是通過精確的時間調(diào)度、確定的傳輸時延、同時我們也看到,現(xiàn)階段TSN仍然沒有得到廣泛的應(yīng)用,《TSN解決TSN需要提供的網(wǎng)絡(luò)指標(帶寬、延遲、抖動、丟大關(guān)系,這些指標又和業(yè)務(wù)需求高度相關(guān);第二,TSN的目標是實現(xiàn)ITTSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書 1工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢6端器件、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及工業(yè)控制設(shè)備等節(jié)點都具備才能達到各個節(jié)點相互和OT的融合,但是融合不是一蹴而就的,融合是一個新舊交替的過程,因此在進行解決方案設(shè)計時,核心的關(guān)鍵點在于TSN技術(shù)如何與IT技術(shù)融合、協(xié)同。通過TSN技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的協(xié)業(yè)務(wù)訴求,又能平滑演進到目標架構(gòu)的綜合解決方案,形成強產(chǎn)業(yè)性的關(guān)TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書 2TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)解決方案框架72TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)解決方案框架2.1需求來源生產(chǎn)要求零中斷,網(wǎng)絡(luò)必須高可用高可靠精密制造的生產(chǎn)工序超過1000道,期間需要不斷地循環(huán)檢測、更改配方,每道工序出現(xiàn)異常都會影響良品率,例如需要不停對硅原料、化學(xué)試劑、超純?nèi)ルx子水、空氣灰塵量等大量生產(chǎn)因素進行檢測,整個過程要求網(wǎng)絡(luò)零中斷地傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)。另外,精密制造工廠內(nèi)制造設(shè)備和主機服務(wù)器之間、工廠內(nèi)系統(tǒng)之間均存在大量單播、組播消息,消息交互非常頻),零中斷主要的表現(xiàn)為業(yè)務(wù)不感知網(wǎng)絡(luò)調(diào)整,生產(chǎn)網(wǎng)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)主要為機臺和EAP(EquipmentAut等生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的通信,其可容忍的網(wǎng)絡(luò)中斷時間均在秒級以內(nèi),因此TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書 2TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)解決方案框架8卡接入需要網(wǎng)絡(luò)配套雙活網(wǎng)關(guān),并且雙活網(wǎng)關(guān)需要滿足實時的表項備份以多業(yè)務(wù)一網(wǎng)承載傳統(tǒng)的辦公網(wǎng)絡(luò)考慮到運維主體、部門協(xié)同、業(yè)務(wù)帶寬等各種因素,辦公電腦/筆記本接入、安防監(jiān)控、物聯(lián)類啞終端接入都有一張獨立的物理網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)由于歷史原因,一般都是基于業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行建設(shè)。如城市管廊中會建設(shè)環(huán)境監(jiān)控、消防和安防獨立的物理網(wǎng)絡(luò);又如煤礦井下也會建設(shè)安全監(jiān)控環(huán)網(wǎng)、控制通信環(huán)網(wǎng)、視頻監(jiān)控環(huán)網(wǎng)等多煤礦井下也會建設(shè)安全監(jiān)控環(huán)網(wǎng)、控制通信環(huán)網(wǎng)、視頻監(jiān)控環(huán)網(wǎng)等多張業(yè)務(wù)環(huán)網(wǎng)?;跇I(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的方式存在建設(shè)成本高、設(shè)備冗余和維護不便等顯而易見的問題。之所以采用這種方式,主要是受限于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),無法在同一張網(wǎng)絡(luò)上保障不同業(yè)務(wù)之間的SLA(ServiceLevel工業(yè)園區(qū)各類終端都要接入網(wǎng)絡(luò)在企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中,為了對業(yè)務(wù)鏈進行量化、可視化,將之前不可見的線下數(shù)據(jù)拿到線上,生產(chǎn)現(xiàn)場增加了多個攝像頭、儀表、傳感器在辦公園區(qū),通過視頻會議等手段加強員工、供應(yīng)商之間的溝通和交流;在生產(chǎn)現(xiàn)場,將生產(chǎn)設(shè)備、儀器儀表、智能終端接入到園區(qū)網(wǎng)絡(luò),在協(xié)議“七國八制”、數(shù)據(jù)大量沉淀形成信息孤島的問題。為了充分挖掘數(shù)據(jù)TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書 2TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)解決方案框架9中的商業(yè)價值,為企業(yè)降本增效,既要“數(shù)據(jù)上得去”,這需要企業(yè)各類生產(chǎn)設(shè)備可以通過有線、無線等方式靈活聯(lián)網(wǎng),使數(shù)據(jù)平穩(wěn)上傳;又能“智能下得來”,即將融合數(shù)據(jù)、AI訓(xùn)練、智能決策等結(jié)果下達到端,這需要網(wǎng)絡(luò)運維水平亟需完善運維管控系統(tǒng),問題定位時間普遍較長。業(yè)務(wù)在IP網(wǎng)絡(luò)中的走向、傳輸質(zhì)量難以感知和控制,例如丟包,時延等。隨著網(wǎng)絡(luò)上承載的業(yè)務(wù)越來越多,越來越需要智能管控系統(tǒng),對現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)進行圖形化展現(xiàn)。能針對業(yè)務(wù)進行故障定界,在網(wǎng)絡(luò)變更操作前可以對網(wǎng)絡(luò)故障進行仿真,傳統(tǒng)的網(wǎng)管2.2方案簡介高品質(zhì)的工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò),應(yīng)具備“極致可靠”、“靈活接入”、“智能運承載多種業(yè)務(wù)類型時,確保每個業(yè)務(wù)有獨立的帶寬管道,業(yè)務(wù)運行中不會受到其他業(yè)務(wù)帶寬沖擊。高可靠保障網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù)不受損,在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故業(yè)務(wù)SLA訴求。工業(yè)園區(qū)典型業(yè)務(wù)SLA訴求如圖2-1所示;靈活接入則指在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,需要考慮各種類型的終端都能將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綉?yīng)用平臺,用業(yè)務(wù)不受損;智能運維則是通過智能化工具實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的實時體驗可TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書 2TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)解決方案框架視,直觀的呈現(xiàn)業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備三個維度的運行狀態(tài),達到業(yè)務(wù)全路徑圖2-1典型業(yè)務(wù)SLA訴求的解決方案為目標,從傳統(tǒng)OT現(xiàn)場生產(chǎn)網(wǎng),擴展到生產(chǎn)IT/OT融合一張網(wǎng);TSN技術(shù)協(xié)同“極致可靠”、“靈活接入”、“智能運維”3大技術(shù)體系,打與極致可靠的協(xié)同包括網(wǎng)絡(luò)切片、環(huán)網(wǎng)快速倒換協(xié)議、M-LAG冗余協(xié)議等技術(shù)協(xié)同,實現(xiàn)端到端網(wǎng)絡(luò)中故障快速檢測、故障域自我隔離、故障點快速自愈/逃生的可靠性機制,將網(wǎng)絡(luò)故障控制在業(yè)務(wù)可容忍范圍內(nèi),與靈活接入的協(xié)同包括各種類型的終端通過端側(cè)設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)后,端TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書 2TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)解決方案框架傳統(tǒng)的Wi-Fi(WirelessFidelity,無線保真)、IOT等各種終端都能接工智能進行故障推理,提前識別潛在故障,同時快速提供修復(fù)建議,切實提升網(wǎng)絡(luò)可用性,弱化網(wǎng)絡(luò)運維人員的技術(shù)要求,達成網(wǎng)絡(luò)的可管可控可TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)解決方案以TSN技術(shù)為核心,協(xié)同網(wǎng)絡(luò)切片、Wi-Fi切片、Wi-Fi等技術(shù),為制造、礦山、交通等各個工業(yè)場景提供IT/OT確定承載、有線無線泛在接入的新型工業(yè)網(wǎng)絡(luò),打造工業(yè)生產(chǎn)的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)底座。同時,結(jié)合SDN、隨流檢測和大數(shù)據(jù)分析技術(shù),使工業(yè)網(wǎng)絡(luò)具備自動化部署和智能化運維能力,極大簡化網(wǎng)絡(luò)部署難度,提升網(wǎng)絡(luò)運維效率,讓工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中再無“網(wǎng)絡(luò)孤島”。其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如0所示。TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書 2TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)解決方案框架圖2-2TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)解決方案組網(wǎng)架構(gòu)終端層是工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的各類終端,包括攝像頭、礦車、A現(xiàn)場無線接入網(wǎng)絡(luò)主要為有線部署困難或者有移動通信需求的終端提供Wi-Fi、藍通過多跳Wi-FiMesh,可以實現(xiàn)長距離、大帶寬無線數(shù)據(jù)傳輸。TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書 2TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)解決方案框架生產(chǎn)現(xiàn)場、生產(chǎn)管理區(qū)之間的連接,同時提供對工業(yè)環(huán)境的要求比較弱,也有部分場景部署ProgrammableLogicController,虛擬化可編程邏(SupervisoryControlandDataAcquisition,監(jiān)控與數(shù)2.3方案價值TSN協(xié)同高品質(zhì)萬兆工業(yè)網(wǎng)絡(luò)緊隨工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展進程,適配新工控架構(gòu)的業(yè)務(wù)需求,支撐企業(yè)數(shù)字化、智能化,工廠無人化的發(fā)展,加速生(High-availabilitySeamlessRedundancy,高可用性無縫冗余(EthernetRingProtectionSwit可靠性技術(shù)與堆疊、M-LAG(MultichassisLinkAg聚合組)、VRRP(VirtualRouterRedundancyPTSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書 2TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)解決方案框架兼容標準以太、Wi-Fi、WAPI(WLANAuthentic于AGV小車、巡檢機器人、無線擰緊槍以及頻繁變更的機臺等終端可通過Wi-Fi或深度賦能傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)、建、維、優(yōu)等TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書3TSN協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)3.1確定性布置成本、接口類型等要求,滿足生產(chǎn)管理等要求用網(wǎng)絡(luò)切片功能已成為主流趨勢。通過構(gòu)筑TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書3TSN協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)圖3-1網(wǎng)絡(luò)切片示意圖網(wǎng)絡(luò)切片是通過網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留的方式,實現(xiàn)業(yè)務(wù)隔離側(cè)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接入了生產(chǎn)OT的終端,尤其是搭載工業(yè)以太協(xié)議的終端。我們知道工業(yè)控制各個廠家大多數(shù)都針對工業(yè)以太有自己的特殊修改,傳統(tǒng)的五元組等方式不完全適用。針對工業(yè)終端或者不適用傳統(tǒng)切片劃分粒于時間整形,將多個終端的業(yè)務(wù)流整形為平整流,這樣確保了業(yè)務(wù)流的力,將不同的業(yè)務(wù)流再映射到網(wǎng)絡(luò)切片中,使每個網(wǎng)絡(luò)切片都可以靈活定義自己的邏輯拓撲,SLA需求、可靠性和安全等級。保障了業(yè)務(wù)在端到端TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書3TSN協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)綜上,TSN與確定性的協(xié)同,是TSN技術(shù)和當前切片等技術(shù)的關(guān)聯(lián),在工廠智能化發(fā)展進程中,數(shù)據(jù)上得去、智能下得來是核心需求,要在工廠智能化發(fā)展進程中,數(shù)據(jù)上得去、智能下得來是核心需求,要網(wǎng)絡(luò)級等維度。設(shè)備級的可靠性包括采用堆疊、M-LAG等技術(shù)實現(xiàn)冗余部署,網(wǎng)絡(luò)級的可靠性包括動態(tài)路由技術(shù)使能負載分擔(dān)、環(huán)網(wǎng)保護技術(shù)、雙M-LAG是一種實現(xiàn)跨設(shè)備鏈路聚合的機制,其作為一種跨設(shè)備鏈路聚合技術(shù),除了具備增加帶寬、提高鏈路可靠性、負載分擔(dān)的優(yōu)勢外,還具備簡化組網(wǎng)及配置、獨立升級的能力。通過兩臺設(shè)備間進行表項同步,完成控制面板的數(shù)據(jù)一致性。一旦一臺設(shè)備故障,另一臺設(shè)備可快速接管并按照同步好的表項指導(dǎo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。M-LAG跨設(shè)備鏈路聚合機制如圖3-2所圖3-2M-LAG示意圖備的表象同步協(xié)同起來,包括TSN的流量學(xué)習(xí)特征、報文轉(zhuǎn)發(fā)表項、TSN編排配置等等,這樣一旦出現(xiàn)設(shè)備級的故障,無須重新學(xué)習(xí)和配置即可完ERPS(EthernetRingProtectionSwitching,以太網(wǎng)環(huán)保護)是ITU-T定義的一種二層破環(huán)協(xié)議標準,用于在以太網(wǎng)層面進行環(huán)網(wǎng)拓撲的保護倒換。它以ERPS環(huán)為基本單位,包含若干個節(jié)點,通過阻塞RPLOwner端口,并控制其他普通端口,使得端口的狀態(tài)在Forwarding和Discarding之間切換,達到消除環(huán)路的目的。ERPS正常狀態(tài)如圖3-3所TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書3TSN協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)TSN與環(huán)網(wǎng)協(xié)議的協(xié)同,要側(cè)重在TSN編排配置的備份上,當出現(xiàn)故這樣一旦檢測控制面故障,無須重新學(xué)習(xí)編排,直接切換表項指導(dǎo)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)3.3無線化工業(yè)園區(qū)生產(chǎn)場景中,柔性制造、AGV自動搬運車、PDA、掃碼槍等都是生產(chǎn)重要的應(yīng)用,其核心訴求是打造一張全無線連續(xù)組網(wǎng),滿足不同終端接入和漫游的訴求,保障終端隨時隨地都可以獲得最佳的業(yè)務(wù)體驗。生產(chǎn)場景中終端在具備移動性的同時還要求網(wǎng)絡(luò)的丟包率低、時延小,這對無線網(wǎng)絡(luò)提出了很大挑戰(zhàn),當前主流的方案采用無損漫游和雙發(fā)選收兩發(fā)送數(shù)據(jù)的WAC或CPE將數(shù)據(jù)復(fù)制為雙份,并通過雙鏈路發(fā)送,這就是“雙發(fā)”;接收數(shù)據(jù)的WAC或CPE優(yōu)先處理先到的數(shù)據(jù),并將后到的冗余數(shù)TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書3TSN協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)20據(jù)丟棄,這就是“選收”。如圖3-4所示,雙發(fā)選收中,兩條鏈路均由CPE隧道和CAPWAP隧道兩部分構(gòu)成。配套的Wi-FiCPE需支持兩個及以上射Wi-FiCPE雙射頻分別選擇其工作頻段內(nèi)信號最好的AP射頻關(guān)聯(lián),因此CPE雙射頻并不一定關(guān)聯(lián)到同一AP;當關(guān)聯(lián)到不同AP時,需保證這兩個圖3-4隧道轉(zhuǎn)發(fā)方式下的單鏈路傳輸(左)與雙發(fā)選收(右)對比如上組網(wǎng)架構(gòu)可見,AP和AC之間進行業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)時需要經(jīng)過交換機設(shè)備,TSN與無線化的協(xié)同,首先要關(guān)注TSN技術(shù)和CAPWAP隧道業(yè)務(wù)的協(xié)同上,承載業(yè)務(wù)的TSN交換機要能識別不同優(yōu)先級的CAPWAP隧道,基于優(yōu)先級定義TSN流、基于Qbv門控列表配置業(yè)務(wù)流,確保無線業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書3TSN協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)21無線化網(wǎng)絡(luò)中還包括端側(cè)藍牙、UWB、RFID等各種無線化協(xié)議的終端接入,這就需要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具備通過終端接入端口、終端流量的IP地址、端的流量劃分成不同的類型,再基于這些類型可接入TSN網(wǎng)絡(luò),完成TSN3.4智能化網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和連接數(shù)指數(shù)級增長,網(wǎng)絡(luò)負載持續(xù)增加,代更新,使得網(wǎng)絡(luò)運維人員的能力要求越來越高,企業(yè)網(wǎng)絡(luò)運維成本不斷傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)控制器使用SNMP協(xié)議獲取設(shè)備數(shù)據(jù),SNMP協(xié)議是有限的術(shù)可以一次獲取多個數(shù)據(jù),實現(xiàn)秒級數(shù)據(jù)獲取能力。TSN目標網(wǎng)絡(luò)就需要通過Telemetry技術(shù),結(jié)合現(xiàn)有的隨流可視備狀態(tài)、協(xié)議狀態(tài)、流量狀態(tài)、業(yè)務(wù)狀態(tài)、用戶狀態(tài)等全方位的數(shù)據(jù)快速輸出到網(wǎng)絡(luò)運維平臺,網(wǎng)絡(luò)運維平臺以數(shù)字方式構(gòu)建物理網(wǎng)絡(luò)實體的虛擬理網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的數(shù)字鏡像,與物理網(wǎng)絡(luò)具有幾乎相同的網(wǎng)絡(luò)拓撲、業(yè)務(wù)及流量數(shù)據(jù)模型,是真實物理網(wǎng)絡(luò)全生命周期、多維度的精細化副本,可以為22通過數(shù)字孿生這個平臺,網(wǎng)絡(luò)實施的調(diào)整、維護、優(yōu)化等變更操作,都可以先在數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)中進行充分的試驗和驗證,并通過其反饋來不斷的評估、修正、優(yōu)化操作方案,最大限度降低對真實網(wǎng)絡(luò)帶來的沖擊;同時數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)還會實時記錄網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)和行為,支持對歷史的追溯和回 TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)技術(shù)藍皮書4TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)典型場景234TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)典型場景例如,汽車工廠主要是在工業(yè)園區(qū)內(nèi),面積一般不超過數(shù)平方公里,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)較為密集;礦石采掘則往往需要在地下挖掘數(shù)十公里的地下通道用于采掘,因此工業(yè)網(wǎng)絡(luò)需沿著地下通道進行長距離建設(shè)。根據(jù)各行業(yè)的特點,TSN協(xié)同高品質(zhì)工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)場景可分為工業(yè)制造園區(qū)網(wǎng)絡(luò)和泛工業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò),分4.1工業(yè)制造園區(qū)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景分析工業(yè)制造園區(qū)網(wǎng)絡(luò)承載了大量不同種類的業(yè)務(wù),例如工業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、物流與配送、生產(chǎn)監(jiān)控、辦公、園區(qū)物聯(lián)感知等,接入網(wǎng)絡(luò)的終端數(shù)量多、終端類型各異。企業(yè)內(nèi)網(wǎng)通過連接的方式主要有Wi-Fi,例如AGV、倉儲物流類移動性業(yè)務(wù)。工業(yè)制造園區(qū)網(wǎng)絡(luò)主要連接工廠內(nèi)部的各種要素,包括人員(如生產(chǎn)人員、設(shè)計人員、外部人員)、機器(如生產(chǎn)裝備)、材料(如原材料、過程件、制成品)、環(huán)境器材(如儀24表、監(jiān)測設(shè)備)、安防裝備(如攝像頭)等。有的生產(chǎn)用終端Support)、無線擰緊扳手、物流手持等)使用無線方式連接生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò);還有部分制造裝備直接通過工業(yè)交換機連接在產(chǎn)網(wǎng)絡(luò);還有部分制造裝備直接通過工業(yè)交換機連接在PLC側(cè),在工業(yè)制造園區(qū)典型生產(chǎn)場景中,各類業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)指標的關(guān)鍵要求主要有:工業(yè)控制過程中,要求網(wǎng)絡(luò)的確定性時延小于1
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