总结如下:
一、工业网络与控制现状与需求:
- 传统挑战:传统工业网络依赖有线技术,面临复杂层级、部署困难、灵活性与柔性化不足的问题。
- 控制需求:工业控制面临架构封闭、算力有限的挑战,限制了系统集成和数据流通,促使控制开放化需求强烈。
二、工业网络无线化与控制开放化需求:
- 无线化需求:灵活性、可扩展性、安全性、定位追踪、快速故障检测与维护、数据高效流转。
- 控制开放化需求:降低控制成本、控制与硬件、连接解耦,实现扁平化组网与IT/OT系统集成。
三、现有工业无线与控制问题:
- 性能提升需求:现有无线技术在通信时延、抗干扰、稳定性等方面有待提升,难以满足工业对通信的极致性能要求。
- 应用受限:主要应用于数据采集、视频回传、巡检等业务,难以深入工业控制的核心生产环节。
四、虚拟化PLC与技术挑战:
- 技术路径与架构:虚拟化PLC通过软硬解耦实现控制开放化,但存在技术路径选择、统一架构缺失、协同机制不健全等问题。
- 技术架构与性能:提出多种技术路径,如Docker架构与Hypervisor架构,以解决工控场景多样、性能差异大的挑战。
五、中国移动研究院的创新方案:
- 5G+新型短距融合技术:南向无线化、北向确定性通信、vPLC协同编排,助力工业无线服务生产制造核心环节,推动OICT技术深度融合。
- 5G确定性通信能力:提供高精度时钟同步、多路径冗余传输、毫秒级时延控制,增强工业无线确定性传输性能。
- 5G虚拟化工业控制(vPLC):提供统一技术架构与协同编排服务,实现低成本、高实时性、高算力的工业控制。
六、全无线确定性工控技术应用:
- 技术创新:结合5G与新型短距通信技术,实现南向无线化和北向确定性传输。
- 实际应用:与钢铁厂合作,试点验证天车无人行车,实现对传统有线连接与PLC的替换,降低成本,提升效率。
七、合作与未来展望:
- 产业链合作:加强与产业伙伴的合作,创新共赢模式,推动全无线工控技术发展。
- 标准与应用:探索新的商业模式,加快技术规模复制,推动全无线工控技术在各行业的示范应用,共同构建新型工业化发展新格局。
综上所述,中国移动研究院通过技术创新,致力于解决工业网络无线化与控制开放化的关键问题,通过5G+新型短距融合通信技术,打造全无线确定性工业控制系统,推动工业控制领域的技术革新与产业升级。