工业互联网网络连接白皮书

工业互联网网络连接白皮书 （版本1.0） 工业互联网产业联盟（AII） 2018年9月 声 明 本报告所载的材料和信息，包括但不限于文本、图片、数据、观点、建议，不构成法律建议，也不应替代律师意见。本报告所有材料或内容的知识产权归工业互联网产业联盟所有（注明是引自其他方的内容除外），并受法律保护。如需转载，需联系本联盟并获得授权许可。未经授权许可，任何人不得将报告的全部或部分内容以发布、转载、汇编、转让、出售等方式使用，不得将报告的全部或部分内容通过网络方式传播，不得在任何公开场合使用报告内相关描述及相关数据图表。违反上述声明者，本联盟将追究其相关法律责任。 工业互联网产业联盟 联系电话：010-62305887 邮箱：aii@caict.ac.cn — I — 编写说明 2017年11月，国务院在《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》中，将“夯实网络基础”作为主要任务之一，提出大力推动工业企业内外网建设。 目前工业领域内已广泛存在各种网络连接技术，这些技术分别针对工业领域的特定场景进行设计，并在特定场景下发挥了巨大作用和性能优势。对工业互联网网络连接技术的理解差异，可能导致后期技术选择路线的分化，影响网络的规划部署，进而影响数据的无缝集成。为此，工业互联网产业联盟（以下简称AII）启动了工业互联网网络连接的研究，在总结国内外实践及发展趋势的基础上，撰写了工业互联网网络连接白皮书。 本白皮书旨在促进业界对工业互联网的网络连接框架、技术趋势达成广泛共识，为工业互联网网络连接的技术创新、试验验证、应用实践等提供参考和引导，共同推动工业互联网基础设施的健康快速发展。 本白皮书编写过程中，得到了联盟成员及国内外众多企业的大力支持。经过多次深入调研和探讨，为白皮书的观点形成与编写提供了有力支撑。后续我们将根据业界的实践情况和各界的反馈意见，在持续深入研究的基础上适时修订和发布新版报告。 — II — 组织单位：工业互联网产业联盟 编写单位（排名不分先后）：华为技术有限公司、中国信息通信研究院、中国科学院沈阳自动化研究所、中国电信集团有限公司、中兴通讯股份有限公司、施耐德电气（中国）有限公司、中国移动通信集团公司、大唐电信科技产业集团、北京恩易通技术发展有限公司、沈机（上海）智能系统研发设计有限公司 编写组成员（排名不分先后）： 华为技术有限公司：彭炎、殷佳欣、王冬、王斌、朱作燕、刘恩慧、陈李昊 中国信息通信研究院：张恒升、徐骁麟、段世惠、赵锋、陈洁 中国科学院沈阳自动化研究所：李栋、刘意杨、王智凝、杨明 中国电信集团有限公司：金嘉亮、沈成彬、孙剑平、陈仲华 中兴通讯股份有限公司：李斌、常娥、黄光平 施耐德电气（中国）有限公司：贾德胜、阎新华 中国移动通信集团公司：刘鹏、王蕾 大唐电信科技产业集团：徐晖 北京恩易通技术发展有限公司：陈强 沈机（上海）智能系统研发设计有限公司：刘广杰 — I — 目 录 一、 工业互联网网络连接框架 ............................................................. 1 （一）、网络连接框架 ....................................................................................................... 1 （二）、实现视图 ................................................................................................................. 2 （三）、协议视图 ................................................................................................................. 6 二、 工业互联网网络互联....................................................................... 7 （一）、工厂内网络 ............................................................................................................ 7 1.现状 ..................................................................................................................................... 7 2.发展趋势 ........................................................................................................................ 10 3.有线网络 ........................................................................................................................ 12 4.无线网络 ........................................................................................................................ 23 5.工厂内定位 ................................................................................................................... 29 6.敏捷网络/工厂SDN ................................................................................................. 34 （二）、工厂外网络 ......................................................................................................... 36 1.现状 .................................................................................................................................. 36 2.发展趋势 ........................................................................................................................ 36 3.企业专线 ........................................................................................................................ 38 4.移动通信网络 .............................................................................................................. 41 三、 工业互联网数据互通.................................................................... 46 （一）、现状与趋势 ......................................................................................................... 46 （二）、面向工业现场设备的OPC UA .................................................................... 47 （三）、面向轻量级设备的LIGHTWEIGHTM2M.................................................... 50 （四）、ONEM2M ............................................................................................................... 53 四、 适配边缘计算架构的网络连接 ................................................ 57 （一）、边缘计算在工业网络中的位置 ................................................................. 57 （二）、边缘计算与网络连接的关系 ...................................................................... 58 — II — 1.垂直行业现场的边缘计算 ..................................................................................... 58 2.移动边缘计算 .............................................................................................................. 60 五、 部署与演进 ....................................................................................... 61 （一）、总体原则 .............................................................................................................. 61 （二）、工厂内网 .............................................................................................................. 62 （三）、工厂外网 .............................................................................................................. 63 — 1 — 一、 工业互联网网络连接框架 在工业互联网体系架构中，网络是基础，为人、机、物全面互联提供基础设施，促进各种工业数据的充分流动和无缝集成。 工业互联网网络连接，涉及了工厂内外的多要素、多主体间的不同技术领域，影响范围大，可选技术多。工业领域内已广泛存在各种网络连接技术，这些技术分别针对工业领域的特定场景进行设计，并在特定场景下发挥了巨大作用和性能优势，但在数据的互操作和无