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工业互联网带来大带宽需求 华为加码“工业光网”

发布时间:2021-03-10   来源:网络整理    
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本报记者 李甜 北京报导

李汉国,华为全光场景创新实验室(英文简称:iLab)主任。长着一张“娃娃脸”的他,已经在三星工作20年。iLab实验室是三星22个对外开放的实验室之一。

今年,李汉国领导该实验室重点推动“工业光网”项目,这是iLab继Cloud VR/AR、FTTR全光WiFi以后,又一个创新孵化项目。

光网通常是指光纤网。与面向公共的通信创新“光纤入户”不同,华为的工业光网是使光纤步入工业企业中,重点将可编程逻辑控制器(英文简称“PLC”)以下、以下的网路所使用的黄铜网线改建为光纤,发挥光纤介质轻、细、不咽痛、抗电磁干扰、带宽潜能大等优势,提供更好的工业网路控制。工业光网只是三星F5G“全光网络”向工业领域追寻至的一种应用方案。

目前,工业网路仍旧以黄铜网线为主。有研究者称,“工业领域普遍存在连结方法多样分散、七国八制,带宽不够、抗干扰能力不强,依赖工控厂商集成、系统封闭等问题。”让光纤入局,改善工业网路状况,趋势性与增收空间可观,近年,产学研端持续思考活路,相关说法也有“光进铜退”“铜换光”。

“把我们这么多年做通讯技术、近10来年做消费电子的经验跟技能,往工业起来适配。” 近日,李汉国对《中国经营报》记者说。在业内,除了三星,中兴、烽火通信等公司对此方向也呈现出兴趣。

瞄准工艺操作与参数控制需求

国务院参事徐宪平编著的《新基建 数字时代的新结构性力量》提到,在工业上,不同的业务跟场景对网路的需求差别巨大。

目前,工业互联网网段应用场景总体可分为三大类:其一大带宽,用于运动控制、机器人、流程闭环控制的带宽敏感型(低带宽)应用。其二,用于图象检查、监控、扫描的码率消耗型(大码率)应用。其三,用于设备状态监控的海量连接型(多连结)应用。值得提到的是,华为“工业光网”思路被列入至工业创新网路考虑范围。

李汉国向记者介绍,华为将工业光网细分为五种网路:带宽专线大带宽,使用较少;工业OTN,在部份对网路具备高要求的行业中使用;工业PON,Passive Optical Network,无源光纤网络,价格段覆盖较全,在生产工厂中常用;工业光总线;工业OXC,即工业光交叉机,小部份行业拿来做光频域的检测跟传感器。

其中,工业PON跟工业光总线技术,与工业装备的生产运行联系密切,成为项目推动重点。两者技术本质都为工业PON技术,但三星使用不同称谓辨别。在工业生产中,工业PON拿来修缮可编程逻辑控制器,即PLC部件以上的生产管理网跟生产办公网。工业光总线技术拿来修缮PLC以下的工业总线。

目前,PLC以上主要存在码率不够的疼点。

李汉国介绍,在工业智能化中,机器视觉是一种正在被规模化使用的技术,对码率要求较高。

机器视觉技术原本会形成两类文件,比较占用码率。第一种是故障品特性文件的传输,供剖析改进。第二种,将所有原始数据文件上传至云,供AI训练用。

机器视觉分为两维型跟三维型,三维格外先进。以电子制造业,识别印制电路板为例,使用三维机械视觉识别率更高,但同时会形成更多的信息,占用更多时延。现实中,有车间由于网路不够支撑,三维功能因而闲置,继续用回二维。这种状况下,需要弱电扩容。

现在,更多车间拥有“柔性”生产制造能力,柔性生产对码率需求也巨大。

李汉国介绍,这类车间,对不同的生产对象有不同的工艺文件,工艺文件由于包含这些信息因此原本较大。在更换生产任务时,需要上下载新的工艺文件。比如印制电路板,会依照不同的电路板进行精准调整,确保每种不同的电路板有较差的品质。如果柔性制造对象是小批量、多批次,那么切换的状况愈发经常。在现今百兆口状况下,新的生产工艺文件上下载、自检与试运行,这一步骤一般占用5分钟~35来分钟工时,但是用千兆口,或扩充到一两分钟,从而留给有效生产的时间提高。

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