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邬贺铨院士深度解读 工业互联网的网络技术体系与发展路径

邬贺铨院士深度解读 工业互联网的网络技术体系与发展路径

工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,其核心支撑与关键纽带是网络技术。邬贺铨院士作为我国信息通信领域的权威专家,对工业互联网的网络技术有着深刻而系统的阐述。他指出,工业互联网的网络技术并非单一技术,而是一个多层次、多维度、融合演进的复杂体系,其发展直接关系到工业互联网的效能与安全。

一、工业互联网网络技术的核心特征

与消费互联网相比,工业互联网对网络技术提出了更为苛刻的要求。邬贺铨院士强调,其主要特征体现在:

  1. 高可靠与低时延:在工业控制、机器人协同、远程操控等场景中,网络必须满足毫秒级甚至微秒级的时延要求,并具备极高的可靠性,确保生产流程的连续性和精准性。
  2. 海量连接与高带宽:工厂内数以亿计的传感器、设备、产品需要实时接入网络,同时高清视频监控、机器视觉质检等应用带来巨大的数据流量,要求网络具备强大的连接承载能力和传输带宽。
  3. 确定性与安全性:工业生产流程要求网络传输具有确定性的性能保障(如确定的时延和抖动),而非“尽力而为”。工业系统事关国计民生,网络必须构建从底层到应用层的纵深安全防御体系。
  4. 异构融合与灵活组网:工业现场存在总线、以太网、无线等多种异构网络并存的情况,网络技术需要实现这些异质网络的互联互通和灵活、扁平化组网。

二、构成工业互联网的网络技术体系

邬贺铨院士将支撑工业互联网的网络技术体系概括为以下几个关键层面:

  1. 底层连接技术(工厂内网)
  • 工业以太网与时间敏感网络(TSN):TSN技术通过标准以太网扩展,提供确定性低时延传输能力,是解决工业控制实时性问题的关键,正逐步取代传统工业总线。
  • 工业无线技术:包括5G、Wi-Fi 6/7、专用无线网络等。其中,5G以其大带宽、低时延、广连接的特性,尤其是uRLLC(超高可靠低时延通信)和mMTC(海量机器类通信)场景,成为工业互联网无线接入的革命性技术。邬贺铨特别指出,5G TSN(时间敏感网络)融合、5G LAN(局域网)等技术,使其能深度融入工业核心生产环节。
  1. 骨干承载技术(工厂外网)
  • 基于光纤、IP/MPLS、软件定义网络(SDN)等技术构建的高质量企业专线或虚拟专网,实现跨地域工厂、设计与生产中心、产业链上下游企业之间的安全、可靠、高效互联。
  1. 标识解析技术
  • 这是工业互联网的“中枢神经”。邬贺铨院士将其比作工业互联网的“身份证”和“户口本”。通过赋予每一个物理实体和虚拟资产(产品、零部件、设备、流程)唯一的“身份证”(标识码),并利用解析系统查询其关联信息,实现全球供应链的追踪追溯、全生命周期管理和智能化服务。
  1. 平台与边缘计算网络
  • 工业互联网平台作为数据汇聚与能力中枢,其内部及与边缘节点之间需要高效的数据同步与协同网络。边缘计算将计算能力下沉到网络边缘,就近处理实时数据,极大减轻了核心网络带宽压力并降低了时延。
  1. 网络安全技术
  • 贯穿上述所有层次。包括设备安全、控制安全、网络安全、应用安全和数据安全。需要采用内生安全、零信任、态势感知、威胁情报等技术,构建主动防御、动态防护的工业互联网安全体系。

三、面临的挑战与未来展望

邬贺铨院士也指出了当前工业互联网网络技术发展面临的主要挑战:标准尚未完全统一、IT(信息技术)与OT(运营技术)网络融合的深度不足、现有工业设备网络化改造难度大、跨行业跨领域的安全保障体系复杂等。

他认为工业互联网网络技术将呈现以下趋势:

  • 融合化:TSN、5G、工业以太网等技术将进一步融合,形成统一的、确定性的工业网络底座。
  • 智能化:人工智能与机器学习技术将应用于网络资源调度、故障预测与自愈、安全态势分析,实现网络的智能化运维。
  • 一体化:“云网边端”协同将更加紧密,算力与网络将一体化发展,为工业应用提供即取即用的服务能力。
  • 可信化:区块链、隐私计算等技术将与网络结合,增强工业数据流通的可信度和安全性。

邬贺铨院士的观点清晰地表明,网络技术是工业互联网的“血液循环系统”。其发展必须紧密贴合工业实际需求,坚持自主创新与开放合作,通过持续的技术演进和产业协同,构建起高速、安全、可靠、智能的工业互联网网络基础设施,从而为制造业的数字化、网络化、智能化转型升级提供坚实的支撑,最终推动工业经济迈向高质量发展的新阶段。

更新时间:2026-01-13 18:14:09

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