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電子論文

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時間男嘔牌︰2019年08月15日 所屬分類架︰電子論文 點擊次數焊攬︰

摘要麼弟︰工業互聯網的發展是實現中國制造2025的重要支撐刃何。首先擴大了研究範圍鐳嫉,對未來互聯網包括5G時代和5G後時代的發展趨勢倦兔、前瞻應用刃、技術需求等方面進行了分析懦起釩,提出未來互聯網的總體架構和關鍵技術填晴。隨後聚焦了5G時代的工業互聯網炭,分析了工業互聯網架構

  摘要磋墨︰工業互聯網的發展是實現“中國制造2025”的重要支撐杰凰刪。首先擴大了研究範圍頻諷,對未來互聯網包括5G時代和5G後時代的發展趨勢乘駱激、前瞻應用徐萌俄、技術需求等方面進行了分析父涵納,提出未來互聯網的總體架構和關鍵技術悼滔。隨後聚焦了5G時代的工業互聯網賄,分析了工業互聯網架構裙、工業邊緣雲姐柬、確定性時延工業連接敝片、工業互聯網行業雲平台弧、數字化轉型捍、安全康必吝、標識與解析等核心技術需求極速賽車開獎記錄鳳凰平台的極速賽車極速賽車開獎結果紗贍。

  關鍵詞伎︰工業互聯網行業雲平台;工業邊緣雲;全息傳送;確定極速賽車走勢怎麼看極速賽車是私人平台開極速賽車彩票計算方法性時延傳送;觸覺互聯網;可信網絡安全;空地一體化互聯網

電信科學

  1.引言

  本文研究重點是未來5G時代工業互聯網的技術需求煽爆。本文首先擴大了研究範圍稈煎,分析了2020—2030年的5G時代署割粳、2030—2035年的網絡以及網絡5.0時代的未來互聯網發展刻凹狄。現有互聯網主要是消費互聯網被,連接對象是人羌,存有幾十億的連接空間;性能需求主要來自于人的感官敏感度乒戊愛,其發展高峰是移動消費互聯網死校偽,俗稱“互聯網上半場”乖改乓,新用戶發展紅利基本被挖掘嚇蜜。

  行業互聯網是互聯網技術(主要是ICT(informationandcommunicationtechnol極速塞車有官網嗎北京極速賽車彩票極速賽車在線計劃ogy)技術)與傳統行業運營(operationaltechnology莫葦崩,OT)技術融合運用夠,廣泛部署傳感器討聰,連接對象從人擴展到實體物體悍階蔫、虛擬的如數字雙生吃、內容偽卯、服務等色抄細,連接空間擴大到千億甚至萬億囤勢,性能需求包括時延鐳結稍、抖動醚、帶寬息皖口、並發數據流協同烤煞腺、可靠性聯善、網絡安全臍、數據隱私和地址標識等多個緯度,對應不同行業不同應用場景的技術需求差異巨大嘉斯。

  行業互聯網被稱為“互聯網下半場”粉,未來發展空間廣闊頭椒。工業互聯網是行業互聯網的一部分薄賠,包含工業制造行業塑剁滔、能源行業(采煤呵紅池、電廠熄首速、新能源履齒,電網箱補,行業內鐵路和港口)棲你司、車聯網行業等諸多典型行業摔。未來工業互聯網發展的技術需求及對應的網絡極速賽車預測網極速賽車有什麼技巧嗎極速賽車app官網架構和核心技術是本文聚焦研究的重點扒墾潞。

  本文分析了未來工業互聯網的架構設計嗆烏屏、工業邊緣雲吉捍擰、確定性時延工業連接拉際、工業互聯網行業雲平台酚港、數字化轉型括夠、網絡切片在內的技術需求及核心技術齡。其中慮副卵,最引人注目是未來工業連接的超高性能要求室,通過多層邊緣計算的快速廣泛部署以提升工業現場閉環控制性能叉輩,並與傳統工業OT系統加速融合撕人,同時行業工業雲平台以基于大數據的人工智能算法來實現創新遞醬,以推動行業降本增效新動能並孵化行業新生態登棟。此外紳,工業互聯網連接空間巨大礎,創新工業連接標識系統氏、加強數據隱私保護蛾套、提升網絡安全也是關鍵的技術需求訴。

  2.未來互聯網發展的技術需求

  本文在未來的工業互聯網發展的技術需求方面進行展望與深入探討,獲得的見解主要來自對工業制造菩胯、能源以及車聯網3個行業的研究岸,這些行業在運用ICT技術方面均有著廣泛的需求和深厚的基礎晨。深入討論了工業互聯網的典型行業需求教、信息網絡架構閉席、總體技術需求加蛾染、工業雲傲岸難、工業邊緣雲錯、工業數據以及安全等各領域問題領馬。對工業互聯網的分析芭圈,從代際劃分看鵲絆教,主要是針對5G時代技術提供行業互聯網的方案抬遣,時間跨度主要為2020—2030年冬。

  在進入對工業互聯網的分析之前棠,為了建立從5G向更未來的互聯網發展的展望姜楷,總結了5G後時代的“網絡2030”和網絡5.0的發展要點凌供,目的是提高本文對未來工業互聯網發展技術需求分析的前瞻性把握概,時間跨度為2030-2035年溜諧。本文對未來網絡的分析恕,即包含了5G時代(2020-2030年)爍,又包含了5G後時代(2030-2035年)菇。

  2.1未來互聯網應用

  (2020-2035年)為了總體把握各代際的技術需求忱聊,本文沿用了如下代際劃分群︰“現在”指基于4GLTE提供的消費及產業互聯網的技術方案績亨,“5G時代”(2020-2030年),“5G後時代”(2030-2035年);本章(即本文第2章)分析的未來網絡時間跨度是2020年到2035年祥媽。尤其是“網絡2030”定義的如下前瞻性的應用與需求主要有鈣動︰迫近真實的個人通信粟掣、極高帶寬的數據搬移頑耽、空地一體化未來互聯網睬滔晾、基于可信技術實現的新網絡安全岡渦、互聯網自治和全息瞬傳等蠍邏逞。

  (1)“迫近真實的個人通信”

  人和人遠程通信是從語音開始婦,隨後發展到增加了視頻的語音視極速賽車開獎網址極速賽車怎麼賺幾十萬極速賽車游戲下載頻會議施,目前演進到利用虛擬現實和增強現實技術加強個人通信體驗勒鞭,但異地通信中辭雷焙,雙方還是有距離感梁程。“迫近真實的個人通信”指未來個人異地通信將追求滿足眼楮和耳朵兩種感官任攘,以及擴展到觸覺崇獸、味覺萍喜、嗅覺信息的采集和並發協同傳輸嘉,由此進一步降低雙方的距離感廟。

  (2)極高帶寬的數據搬移

  工業互聯網需要感知未來世界改度,需要大量部署各類傳感器忍俠胳,預測未來IoT的連接空間將會從目前對人的幾十億發展到未來千億甚至萬億的連接空間模稈蹋,連接的端點類型會延展到包含人精、實體物防荒、虛擬的數據母、服務缽垢胚、數字雙生和內容婁媚踏。大量的傳感器數據需要搬動到各級雲中授兢竿,經計算分析後產生控制反饋飄恢題。

  這樣的數據搬動量是巨大的凡皚荒。未來車聯網是一個典型海量移動數據搬動的應用府停憨。目前車聯網自動駕駛是基于單車決策的;未來更多的自動駕駛控制以及基于自動駕駛能力的創新車聯網應用踏,將把單車承擔的決策移交給未來移動網絡的邊緣層濰汾歐,由智能網絡邊緣層承擔鄰近車輛駕駛的高層控制(行駛路由和平均速度的調整)以及底層控制(油門蠟、剎車肛、方向盤)桃墾亥。

  車輛將通過無線的V2N(vehicletonetwork)持續上傳高數據量的數據地圖(HD-Map)賀、高精度憨淡答、確定性和低時延的車輛定位(車輛高速移動)村,車輛與現有鄰近車輛間通過V2V(vehicletovehicle)接收到的消息匯總惹槽,通過V2N轉發到移動網絡邊緣吳。此過程需要搬動巨量數據頻,同時這些車輛需要保持最近的移動邊緣MEC的計算處理蹦喉寺,即保持邊緣的智能分析並實時反饋控制的應用需求與位置強相關信息悍,這造成需要在移動邊緣雲間搬移大量數據拍。

  (3)空地一體化的未來互聯網

  IETF的TCP/IP協議棧和互聯網架構是從針對地面固定互聯網開始設計的魂荊,之後兢禽,IMT-2020沿用了其設計成果席揭,其中包含目前互聯網的關鍵設計成果弊,如基于位置的IP地址標識肺極、可達性拓撲路由廣播與計算湍旁、由TCP/UDP第4層基于連接兩側端點協商的連接參數(通信網絡3層及以下層對連接參數未感知)和被動式安全設計思路等侈縫。

  “未來網絡2030”考慮了包括航喊校航空頃、海上平台娥石、偏遠石油礦場篡、自然災害縣亥首、緊急通信酪妙塹、野外車輛等特定應用場景親弟,其技術需求包括路由方式射、標識方式沃、連接方式全愛脯、物理分組丟失率等方面坤霉,是極速賽車開獎網址極速賽車騙局全過程極速賽車穩定打法當前基于地面互聯網的IETF的TCP/IP協議棧所不支持的羔籃痊。未來地面互聯網和基于衛星的空間互聯網融合是工業互聯網的一個可能的技術需求居翔偷。

  (4)基于可信技術實現的網絡新安全

  當前網絡安全風險包括對網絡用戶身份確認惶耐、信息內容防止篡改匹散、數據安全和隱私保護顧貝嘔、對網絡各網元進行拒絕服務攻擊派攝攫、密鑰竊取沉抵、路由攻擊苔溉萌、域名解析攻擊等凍寡柒。解決思路是針對每種風險設計各自獨立的解決方案怒,如部署防火牆額遷拷、NAT地址轉換等鐳。目前正在進一步地加強實現基于人工智能的網絡安全方案弓,如利用機器學習算法具備的捕獲復雜規律的能力掠、對預防性識別網絡異常攻擊模式進行建模等標妹駱,但總體實現思路以及方案影響沒有改變叫遂,比如安全方案帶來不便丟細抵、額外開銷增加紛、性能降低等釘。未來網絡的安全新方案包括帝誦︰考慮內生型方案繳、整個網絡是可信的涉、任何網絡用戶身份是唯一的陷視、網絡操作記賬仍桂貓、信用記錄保持以及區塊鏈將被考慮作為某種支撐技術論槐透。

  2.2未來互聯網技術和架構

  本文提出未來(含5G時代和5G後時代)互聯網的架構設計幕鋇岡,包含以下4層媒受。包含了未來互聯網的5層結構妊凌扒,包括數據面瑟、分布式多層雲結構朽、路由控制層唬宮扛、數字價值平面局辨便、未來網絡管理平面以及未來互聯網應用層禾蝦靠。說明了未來互聯網將越來越私有化唐,而互聯網公網的作用將降低惜嚇僚。

  3.未來工業互聯網發展的技術需求

  3.1未來工業互聯網發展的重點領域

  上一節擴展了極速賽車走勢極速賽車pk10規律極速賽車彩票有規律嘛研究的範圍露,代際範圍包含當前互聯網和4G技術京膏限、5G時代(2020-2030年)和5G後時代(2030-2035年),行業範圍包含了消費互聯網和產業互聯網(工業互聯網是其子集)悍敵。本節將聚焦研究空間賢粳,對未來工業互聯網發展以及技術需求進行深入分析獺騙。

  工業互聯網是“中國工業2025”的核心內容謄鋇臀,在行業選擇上矮蓄加,本節將重點分析未來制造業退、未來能源行業以及未來車聯網的行業發展細娶,其中能源行業包含采礦跡昆、發電拋券、電網鉚卡徒、行業港口以及行業鐵路寐食。聚焦研究未來5年內(2020-2025年)工業互聯網的技術需求腐、相應的新架構與新技術穿蔣。首先分析了最具共性寥、最重要的技術需求潘使唬︰(1)確定性低時延諱帥、高可靠的工業連接;(2)多層次邊緣雲洗梢︰邊緣雲部署位置臨近于生產現場以及數據產生源頭牆。邊緣雲配置的計算能力和智能分析能力越來越強蔫嘯。當前邊緣雲主要執行訓練好的人工智能模型燦,未來邊緣雲還將承擔針對現有人工智能算法模型的優化訓練端居憤,不斷實時提升本地閉環控制的性能;(3)邊緣雲部署更多采用私有雲形式邵,邊緣的工業網絡更多采用企業專網形式;(4)網絡邊緣位置樓。隨著未來ICT技術和OT深入融合躥橢,大量創新的位置將出現鈍。IT界的虛擬化步、軟件化垃墳挺、雲化技術將被運用到OT界漚卞粒。

  本文觀點經過對制造業生產線疚、煤炭礦區鄙猴樸、車聯網雲控遠程駕駛在內的3個工業應用場景的深入研究靶。其次解扭,未來工業各行業需要新型的窟汰、基于大數據的人工智能建模分析能力甭妹。擁有大量高價值工業數據的不同行業的工業互聯網雲平台耿腦,可以被看成未來的行業操作系統OS蕊斤。建設工業互聯網雲平台和支持工業/企業“上雲”事現,是國家級戰略規劃誨啡吉。

  高端設備企業(如美國通用汽車和德國西門子)簿廂、行業制造龍頭(如海爾)隙顯籍、ICT企業(如阿里巴巴雞泥抒、騰訊街藤窖、中國電信)以及工業軟件龍頭企業等逃俺,是承接國家工業雲平台的主要參與方勸。工業互聯網雲平台從底向上包含IaaS靶、PaaS習前角、SaaS睬橙尼,其中PaaS是核心蓬跺,被稱為未來的工業操作系統OS我叮。極速賽車官網平台極速賽車開獎走勢圖極速賽車怎麼玩會穩

  3.2工業/企業未來數字化轉型

  大量工業/企業侖,尤其是每個行業的頭部企業兌巷,是其行業面向未來工業互聯網轉型的主力嗆場。這些企業具備一定規模的ICT水平絨瀾壬。企業需要制定未來10年至20年的戰略目標熾虎拆,並量化當前企業ICT和OT技術水平蘭德疵,對量化結果進行建模祟分,並對標國際先進的企業水平餃弛,以明確其間差距榷弧。

  同時提出企業數字化轉型的主要需求舊激帝︰例如使用遠程自動化控制替換地下礦掘進工作面的工人傅,以實現人員最大程度的安全;例如使用OT設備尸扛跑,如制造業當前基于硬件形態的PLC控制器被虛擬化鎢鞏烷、雲化遷移上工業邊緣雲忌搞牟,以實現PLC設備更大程度的共享崎,從而達到“降本增效”的目的等峽哄疼。最後企業對提出的多條轉型路徑進行投入產出比分析航默,決定企業戰略轉型目標與路徑觸察。

  3.3未來工業互聯網架構

  從地理分布上己晴,工業互聯網的架構包含了工廠內網絡和工廠外網絡兩個部分侗拎。工廠內網絡包括IT信息網極速賽車開獎app刺激極速賽車代理極速賽車開獎會作假嗎絡和OT生產運營網絡街釋達。IT網絡主要包括企業辦公自動化OA系統砂、ERP系統趴、MES系統(制定生產計劃)以及工業設計開發相關的軟件;而OT網絡包括3層薪,最低一層是通信性能要求最高的生產設備控制毆,中間一層是生產線控制蒙千嫁,最高層是生產車間級控制露啥捌,其中典型的生產型OT設備有PLC和SCADA系統酗伙多。相應地得,雲計算也有3個部署位置矩虛響,最低的性、最接近生產現場的是邊緣雲(OT與IT融合位置)床吞。

  在工廠邊界部署企業私有雲或者混合雲(IT上雲位置)篙端憾,工廠外部署行業雲(產業鏈和生態環境)妥。工業互聯網架構還包含工業連接蘑扇、安全鞘頹、標識和解析頰夏、工業智能等多個環節桿慈。

  3.4若干關鍵技術需求

  不同的工業網絡應用位于網絡的不同位置酪殊辮,需要不同的時延和抖動性能壟貧。本文總結了制造業核心應用的性能需求毖骯,尤其說明了哪些應用需要毫秒級的時延敦溪費,而哪些應用需要微秒級的時延潮凶稈。

  4.結束語

  工業互聯網將在未來5到10年蓬勃發展世,新應用鋒乏我、新技術需求和新架構設計將不斷涌現出岸。未來工業互聯網的進步伴隨著工業企業數字化轉型霞燙,展現出計算資源廣泛邊緣化碌逝、信息技術與運營技術加速融合化拴、工業網絡傳送性能高精度確定化表、網絡高度彈性化/智能化/自動化/可編程化以及工業知識與工極速賽車彩票app極速賽車走勢穩定的極速賽車平台業智能的平台化/生態化羞商。

  未來將圍繞工業邊緣雲視悶倘、工業雲平台產生大量豐富創新的應用糾憨,如制造生產線協同機器人曙、基于邊緣雲的PLC具、基于邊緣雲的遠程采礦控制輔淚帆、基于邊緣雲的自動駕駛車輛遠程控制唐憋、基于工業雲平台的大規模定制化生產以及基于工業雲平台的“降本增效”方案等縷。高精度確定性工業連接湍、工業專網呸、切片技術伺、多層邊緣雲極速賽車彩票app極速賽車開獎是真的嗎皇冠極速賽車代理申請景、工業雲平台窟董、可信網絡安全以及工業網絡標識與解析將會是未來工業互聯網的創新研究重點防甭嚷。

  參考文獻:

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  電信方向刊物推薦前漂劃︰電信科學是由中國通信學會和人民郵電出版社共同主辦的電信工程技術刊物玫羔公,創刊于1956年倆,現已成為中國通信領域頗具影響力和權威性的雜志景柑萄。

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