為準確把握全球工業網際網路戰略方向,及時跟蹤工業網際網路創新動態及特徵態勢,前瞻研判工業網際網路産業化重大佈局,中國工業網際網路研究院任近來調研走訪了一批在工業網際網路相關技術及産業方面具備領先水準和特色的骨幹企業,組織拜訪了來自於著名高校、科研機構的工業網際網路相關領域專家學者,系統梳理了國內外權威智庫和知名戰略諮詢公司的最新報告,在2019世界工業網際網路産業大會上發佈了《全球工業網際網路十大最具成長性技術展望(2019~2020年)》。

1、5G網路切片技術

5G網路切片技術是指將一個物理網路切割成多個虛擬網路,實現對5G網路數據進行分流管理,並保持每個虛擬網路間邏輯獨立性的技術,可在不增設網路架構的基礎上,為多元化客戶提供定制化網路功能服務。針對高清視頻實時傳輸、海量物聯動態示蹤和低時延精密操控等工業網際網路應用場景,該技術可實現將5G網路虛擬切割為分別具有增強移動頻寬、海量物聯和超可靠低時延通信等特性的若干網路片層,映射滿足不同場景的差異化需求。

2、基於OPC統一架構的時間敏感網路技術

這是一種基於OPC統一架構(OPC Unified Architecture, OPC UA),建立支援網路間互操作的時間敏感機制,突破性實現資訊技術(IT)與操作技術(OT)在物理層、數據鏈層、網路層、傳輸層、會話層、表達層和應用層全面融合的技術。該技術基於國際電工委員會(IEC)和電氣和電子工程師協會(IEEE)國際標準搭建,可為工業網際網路網路體系構建提供標準化模組,是建立從感測器到雲端大頻寬、高同步、廣相容通訊的關鍵技術。

3、軟體定義分支技術

軟體定義分支技術是指具有軟體定義廣域網、路由、網路安全和LAN/WiFi功能整合的集中式平臺管理技術,可高效便捷的將網路的控制平面與數據轉發平面進行分離,通過集中控制器中的軟體平臺對底層硬體的可編程化控制,實現對網路資源的柔性調配。在工業網際網路內網建設過程中,該技術可利用網路虛擬化方式擺脫硬體對網路功能的限制,以低成本實現高靈活性的網路資源優化控制。

4、IP層與光層異構融合技術

IP層與光層異構融合技術是指通過網路異構策略融合IP承載網(IP層)與光傳送網(光層)優勢資源的技術,可解決因分層規劃和獨立運維導致的IP層與光層網路資源利用率低,網路調整困難等問題。憑藉對於IP層與光層資源的動態協同能力,該技術將在建設高可靠性、高靈活性、高頻寬利用率、高可維護可管理性的工業網際網路骨幹外網過程中體現重要價值。

5、基於簽名加密演算法的分佈式數據庫系統

這是一種以區塊鏈技術為代表的由數據庫管理系統和數據庫構成的資訊邏輯統一、物理節點分立的數據存取技術。憑藉去中心化、有限透明、分佈的可靠數據庫、自治性、記錄難以更改、準匿名性等特點,該技術有望在工業網際網路數據採集、存儲、解析、交易體系建設中顯著提升數據系統在威脅防護、檢測感知、處置恢復等方面的被動防禦和主動防控能力。

6、數字對象架構技術

數字對象架構技術是指由數字對象、記憶體、標識、解析系統和註冊表構成的用於分佈式資訊存儲、定位和檢索的通用型架構技術。該技術是工業網際網路標識解析體系搭建的關鍵支撐技術,可廣泛應用於數字對象的標識解析管理,實現異主、異地、異構數據資訊的智慧化採集、識別、關聯,支援連接實體資訊的逆向查詢,對推動工業網際網路構建物理對象的互操作空間具有重要意義。

7、自主診斷技術

自主診斷技術是指基於模型基礎、數據驅動等預測演算法,通過運動、溫度、壓力等物理感測器獲取參數資訊,分析評估設備運作健康情況的技術。該技術在工業網際網路的設備運維場景中具有重要應用價值,可通過對於設備運作參數的演算法分析,自動化感知設備疲憊、磨損、腐蝕等運作狀態,智慧化提供調控、預警、停機等運維決策,實現延長使用壽命、提高運維效率、減低事故風險。

8、微毫米坐標智慧定位技術

微毫米坐標智慧定位技術是指由空間坐標感知系統和機械作業系統構成,融合機器學習演算法迭代優化機械單元空間定位精度和尋跡路徑的技術,是實現工業機器人自主完成鉚接、焊接、組裝、剪裁、物流等機械操作的關鍵。機器學習演算法的演進升級將進一步推動該技術彈性滿足工業網際網路在離散行業應用中對於機械操作的高精度定位感知和低時延操控響應的需求。

9、雲邊融合計算技術

雲邊融合計算技術是指建立雲層與邊緣層計算過程數據互聯互通,動態調配計算資源,實現雲層高通量計算能力和邊緣層高時效計算能力分佈協同的技術,可滿足泛在網路所帶來的指數級數據計算需求和低時延應用場景所提出的毫秒級計算響應需求。憑藉柔性分配雲邊層計算資源的能力,該技術有望在不拓展硬體設施的基礎上,大幅提高工業網際網路數據的整體處理能力。

10、數字紐帶技術

數字紐帶技術是指在生命週期和價值鏈為數字孿生體提供數據訪問、整合和轉換能力,實現追溯、共用、交互、協同數據資訊的技術。基於數字孿生體構建數字孿生系統的關鍵技術,該技術可推動工業網際網路平臺對零件、設備、生産線、工廠、城市等不同顆粒度數字孿生體的靜態物理坐標復刻建模向行為流程邏輯映射發展,實現虛擬世界對物理世界的描述、預測、診斷、決策。

(本版稿件均由記者蘇萬明采寫)

責任編輯:謝凡