2020工业PON 2.0白皮书

工业PON 2.0白皮书 中国工业互联网产业联盟 2020年1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（注明是引自其他文献的内容除外），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 目 录 第一章 工业PON 2.0总体架构 ............................................................................................... 1 1.1 工业PON 2.0整体思路 ............................................................................................. 1 1.1.1. 背景介绍 ........................................................................................................... 1 1.1.2. 工业PON 1.0架构和面临的主要问题 ........................................................... 2 1.1.3. 工业PON 2.0的定义以及解决的问题 ........................................................... 3 1.2 工业PON 2.0总体架构 ............................................................................................. 4 1.2.1. 工业PON 2.0系统架构 ................................................................................... 4 1.2.2. 工业PON 2.0在工业互联网体系中的位置 ................................................... 5 1.2.3. 工业PON 2.0与工业PON 1.0之间的关系 ................................................... 6 第二章 集成数据采集功能的工业PON 2.0网关 ......................................................................... 7 2.1 背景介绍 ............................................................................................................................ 7 2.2 需求分析 ............................................................................................................................ 7 2.3 技术要求 ............................................................................................................................ 8 2.4系统架构解析 ..................................................................................................................... 9 2.5 关键技术 .......................................................................................................................... 10 2.5.1. 工业现场协议转换和兼容 ............................................................................. 10 2.5.2. 开放软件平台技术 ......................................................................................... 12 第三章 网络可用性保障 ............................................................................................................... 12 3.1 保护倒换 .......................................................................................................................... 12 3.2 流氓ONU检测与隔离 ................................................................................................... 15 第四章工业PON 2.0智能管理平台 ............................................................................................. 16 4.1技术现状和背景介绍 ....................................................................................................... 16 4.2 技术方案 .......................................................................................................................... 17 4.3 系统架构解析 .................................................................................................................. 19 4.4 关键技术 .......................................................................................................................... 20 第五章 典型部署应用场景 ..................................................................................................... 21 5.1 离散制造行业应用场景 ............................................................................................. 21 5.1.1. 场景特点 ......................................................................................................... 21 5.1.2. 案例介绍 ......................................................................................................... 22 5.2 不同网络规模的部署应用场景及案例展示 ............................................................. 25 第六章 演进思路 ..................................................................................................................... 30 前 言 推动互联网与工业融合创新，驱动工业网络化、数字化、智能化发展，是我国制造行业未来发展的主流方向，是应对当前发达国家“高端制造回流”与发展中国家“中低端制造分流”对我国制造行业发展影响的有效方案。 工业互联网目前已上升为我国“制造强国”的国家战略，《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》、《工业和信息化部关于贯彻落实<国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见>的行动计划（2015-2018年）》等一系列指导性文件提出要坚持以供给侧结构性改革为主线，加快发展数字经济，推动实体经济和数字经济融合发展，推动互联网、大数据、人工智能同实体经济深度融合，做好信息化和工业化深度融合这篇大文章，推动制造业加速向数字化、网络化、智能化发展。旨在推动互联网与工业融合创新，形成多重优势叠加，驱动工业数字化网络化智能化发展，走具有中国特色的新型工业化道路，建设制造强国和网络强国。 无源光网络（PON）技术目前在公众客户接入网中得到了广泛部署，实现了我国光纤到户（FTTH）覆盖范围达到世界领先水平，助力公众客户的平均接入带宽从100Mbps向1Gbps及更高带宽迈进。基于PON技术，结合工业场景业务和技术特点，工业PON是一套全新的安全、可靠、融合、先进的工业网络综合解决方案，是工厂内车间数据采集组网的全新方案。本文档将对工业PON的总体架构、与数据采集功能的集成、网络可用性保障、智能管理平台、典型应用场景和演进思路等多个方面进行阐述。 本文档由中国电信集团有限公司牵头，工业互联网产业联盟多家成员单位参加编写完成。主要参与单位有：中国信息通信研究院、中兴通讯股份有限公司、华为技术有限公司。 本报告的编写组成员：金嘉亮、孙慧、陈洁、程宁、李汉国。 工业PON 2.0白皮书 1 第一章 工业PON 2.0总体架构 1.1 工业PON 2.0整体思路 1.1.1. 背景介绍 中国制造业经过近几十年的飞速发展，规模已经跃居世界第一。随着制造业规模的日趋壮大，传统的工厂内网络性能、稳定性、维护成本、业务改造升级等方面已经逐渐无法跟上制造业本身的发展步伐。同时，工业设备种类繁杂、工业通信协议格式各异，协议承载和分析的成本巨大，工业企业急需灵活、智能的协议分析解决方案。随着生产制造云化、边缘计算等新兴技术方案的兴起，如何搭建一张实现从现场总线到云端平台的端到端网络，