2707導語
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，就是把人、數(shù)據(jù)和機器連接起來。也就是說，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的三要素，是人、數(shù)據(jù)、機器。人和人的連接，就是傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)；物和物（機器）之間的連接，就是近來發(fā)展迅速的物聯(lián)網(wǎng)；而網(wǎng)絡存在的核心，自然就是數(shù)據(jù)中蘊藏的巨大價值。可以看出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)其實并太多沒有新的技術，更多的是架構的整合，從而把互聯(lián)網(wǎng)中成熟的網(wǎng)絡架構和技術移植到工業(yè)生產的應用中，用于效率的提升。
設備集成網(wǎng)絡架構：
圖.典型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構
典型的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，就是通過建立多個局域網(wǎng)，然后通過交換機、路由器將各個子網(wǎng)匯聚到企業(yè)核心交換機，從而打通設備與設備之間，設備與系統(tǒng)服務之間的網(wǎng)絡，做到數(shù)據(jù)集成共享。
這種架構下的網(wǎng)絡相對穩(wěn)定、安全，缺點就是布線施工以及運維管理成本較高。
MES集成網(wǎng)絡的要求：
對于MES而言，由于是直接服務于車間的系統(tǒng)，與設備之間存在大量的、直接的數(shù)據(jù)采集交互，所以穩(wěn)定高效的網(wǎng)絡是必須的。
這其中就涉及到以下幾個環(huán)節(jié)：
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設備自身網(wǎng)絡接口：工廠網(wǎng)絡的建設都是基于以太網(wǎng)的，所以設備想要接入這個大的網(wǎng)絡，必須具備以太網(wǎng)接口，現(xiàn)在大多數(shù)設備也都已經(jīng)具備該接口或可通過配置以太網(wǎng)模塊來實現(xiàn)網(wǎng)絡接入。
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局域網(wǎng)的搭建：工廠網(wǎng)絡的建設，是由多層局域子網(wǎng)匯聚而成的，這其中包含了設備局域網(wǎng)，線體局域網(wǎng)，車間局域網(wǎng)，再到機房局域網(wǎng)，辦公局域網(wǎng)，數(shù)據(jù)逐級上傳，所以在搭建局域網(wǎng)時，需要考慮各個子網(wǎng)之間的交互，避免出現(xiàn)由于前期設計不合理導致數(shù)據(jù)限流或無法通訊的情況。
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網(wǎng)絡安全：網(wǎng)絡安全是系統(tǒng)穩(wěn)定運行的保障，如果沒有嚴密的安全保障體系，上層的應用就無從談起，網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)的價值就難以得到良好的應用，甚至會損害企業(yè)的核心利益。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)近年來熱度不斷上升，國家政策不斷利好，行業(yè)市場增速快，潛力巨大，對我國工業(yè)現(xiàn)代化將起到巨大的推動作用。
5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基本架構：
圖.5G+工業(yè)網(wǎng)絡基本架構
在當前的大浪潮下，企業(yè)紛紛準備投入到5G工業(yè)網(wǎng)絡的建設中去，網(wǎng)絡供應商也紛紛亮出自家的建設方案，這其中的基礎架構均包含了以下幾點：
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5G基站：企業(yè)在規(guī)劃工廠5G網(wǎng)絡前，需要考慮所要實施的廠區(qū)是否在對應網(wǎng)絡供應商的5G信號覆蓋范圍內，還要考慮所選擇的模式是否被當前的網(wǎng)絡基礎設施所支持；
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設備接口：在選擇接入5G網(wǎng)絡的業(yè)務場景時，需要考慮業(yè)務所涉及的各類設備是否支持5G傳輸協(xié)議，否則還需額外配置5G接口轉換設備；
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場景選擇：對于制造業(yè)來說，當前在工廠車間能夠使用5G的場景還比較受限，更多的偏向于管理層系統(tǒng)或硬件，對于直接控制生產的工業(yè)設備，由于其本身的特殊性，在5G應用方面還未較為普及。
5G在工業(yè)領域的應用場景：
圖.5G+工業(yè)互聯(lián)應用平臺架構思路
當前5G在工業(yè)領域的應用，更多的集中在如整車制造、機加工、能源電力等自動化、信息化程度較高的行業(yè)，這里以汽車制造業(yè)為例進行簡單分析。
沖焊車間：在沖焊車間的生產過程中，主要以機器人、機運線、沖壓機床等設備為主，且當前這些設備的網(wǎng)絡接口大都是傳統(tǒng)的串口或以太網(wǎng)形式，并不具備5G無線傳輸?shù)哪芰?，同時這些設備都直接關乎生產，在新技術尚未成熟之前，直接接入5G網(wǎng)絡仍存在一定的風險；
涂裝車間：與焊裝車間類似，大量的工業(yè)自動化設備，當前來看并不太適合5G網(wǎng)絡的建設，但涂裝車間也存在較多能源儀表，這些設備可能經(jīng)過更換為智能儀表，再接入5G網(wǎng)絡，達到實時監(jiān)控能源消耗，分析能源數(shù)據(jù)的效果；
圖.能源監(jiān)控
總裝車間：總裝車間除了機運線，多數(shù)是人工組裝工位以及檢測設備，設備更加偏向輕量化以及系統(tǒng)化，所以通過改造升級更容易實現(xiàn)5G網(wǎng)絡的接入，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、遠程運維等；
其他方面：如AGV小車、ANDON呼叫、工控機站點、各類移動端系統(tǒng)等，均在各個車間尤其是裝配車間，更適合接入5G網(wǎng)絡，實現(xiàn)車間內部的智能化配送、質量檢測、生產管理、設備保養(yǎng)等工作。
圖.AGV配送
5G在工業(yè)領域應用的優(yōu)勢：
正如人們所熟知的，5G的幾個優(yōu)勢特點：高速度、低功率、低延遲，這些在工業(yè)網(wǎng)絡的建設中是十分需要的，對于工業(yè)數(shù)據(jù)的采集效率會有很大的提升，在工業(yè)大數(shù)據(jù)的應用中，也更加具有優(yōu)勢。
同時與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡布線相比，更加方便靈活，節(jié)約布線成本。當前加上國家政策扶持，也正是企業(yè)進行網(wǎng)絡升級的大好時機。
5G在工業(yè)領域應用的挑戰(zhàn)：
工廠5G網(wǎng)絡的建設，由于是起步階段，所以也面臨著諸多挑戰(zhàn)，在真正的落地實施時，局限性較大。
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設備接口：當前大多數(shù)設備都是只能具備傳統(tǒng)的網(wǎng)絡協(xié)議，并不兼容5G模塊，所以目前主要方案就是進行接口的外接改造，從而滿足組網(wǎng)要求，但這樣的改造，存在一定的成本，在改造規(guī)模較大時，并不比傳統(tǒng)布線的成本低；
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條件限制：由于5G屬于高頻信號，它的波長相對較短，因此企業(yè)建設5G網(wǎng)絡必須在附近建立5G基站或者靠近5G基站，否則將會影響5G信號的強度，而無法達到預期的效果；
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安全性：5G面向企業(yè)內網(wǎng)的建設大概有3種模式：專網(wǎng)模式、企業(yè)自建核心網(wǎng)，基站與公網(wǎng)共享模式和核心網(wǎng)用戶面功能下沉模式。其中專網(wǎng)最為安全可靠，但是目前中國沒有專用頻段；企業(yè)自建模式，相對安全，但成本較高；下沉模式，是目前使用最多的建網(wǎng)模式，也就是核心網(wǎng)和基站都是與運營商共享的。
在這種模式下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術與5G、邊緣計算等新技術的融合以及第三方協(xié)作服務的深度介入增加了信息泄露、數(shù)據(jù)竊取的風險。同時，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設備種類多、數(shù)量多，安全能力參差不齊，由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設備軟件更新緩慢、用戶及廠商通常無法及時發(fā)現(xiàn)或修復漏洞，導致設備漏洞較多，這也使得工廠控制安全受到威脅，網(wǎng)絡攻擊可從IT層滲透到OT層，會造成工業(yè)系統(tǒng)中斷等風險。
當前5G+ 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)從單點局部的特色業(yè)務逐步轉變?yōu)榧苫?、系統(tǒng)化的應用。雖然面臨著諸多挑戰(zhàn)，但相信通過不斷的發(fā)展與完善，運營商、工業(yè)方案提供商、工業(yè)現(xiàn)場的自動化裝備提供商等一起合作，制定相應的規(guī)范標準，必然可以發(fā)揮5G 優(yōu)勢，使之真正服務于工業(yè)企業(yè)，從而促進中國制造業(yè)的轉型升級。
與此同時，漢思作為專業(yè)的MES系統(tǒng)提供商，特別是在汽車制造行業(yè)中，十幾年的實施經(jīng)驗讓我們更加專業(yè)，對于車間自動化設備集成、數(shù)據(jù)采集分析等也已形成較為完整的體系。我們注重行業(yè)最新的發(fā)展趨勢，跟隨時代步伐，不斷升級自身產品，在數(shù)據(jù)采集、IOT平臺方面也已擁有較為成熟的產品，并在先后為廣汽、北汽、吉利、奇瑞捷豹路虎、五十鈴、國金、東風、長安等大型車企提供智能制造解決方案，贏得客戶的廣泛認可。
