工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物，其核心基礎(chǔ)在于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。中國工程院院士鄔賀銓對此進(jìn)行了深入剖析，指出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并非單一技術(shù)的疊加，而是一個多層次、融合創(chuàng)新的技術(shù)體系，旨在滿足工業(yè)生產(chǎn)中高可靠、低時延、廣連接、大帶寬的嚴(yán)苛需求。

1. 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：從“兩層”到“三層”的演進(jìn)

傳統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)多采用現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)成的“兩層”架構(gòu)（IT與OT相對獨(dú)立）。鄔賀銓院士強(qiáng)調(diào)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)則需要構(gòu)建包含工廠內(nèi)網(wǎng)、工廠外網(wǎng)與標(biāo)識解析體系的“三層”新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

• 工廠內(nèi)網(wǎng)：通過時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）、工業(yè)無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）、5G局域網(wǎng)（5G LAN）等技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備、控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)的互聯(lián)互通與精準(zhǔn)協(xié)同。
• 工廠外網(wǎng)：依托公眾互聯(lián)網(wǎng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)，利用軟件定義廣域網(wǎng)（SD-WAN）、邊緣計(jì)算等技術(shù)，安全可靠地連接上下游企業(yè)與用戶，支撐遠(yuǎn)程監(jiān)控、協(xié)同制造等應(yīng)用。
• 標(biāo)識解析體系：如同工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“身份證”系統(tǒng)，通過賦予每一個實(shí)體或虛擬對象唯一標(biāo)識，實(shí)現(xiàn)跨企業(yè)、跨地域的信息查詢與共享，是供應(yīng)鏈協(xié)同與全生命周期管理的基礎(chǔ)。

2. 關(guān)鍵技術(shù)：融合與創(chuàng)新并舉

鄔賀銓院士著重分析了支撐上述架構(gòu)的幾類關(guān)鍵技術(shù)：

• 確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：以TSN和5G uRLLC（超可靠低時延通信）為代表，確保關(guān)鍵控制指令和數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇_定性與實(shí)時性，滿足工業(yè)自動化中微秒級時延和99.9999%可靠性的要求。
• “5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”：5G的大帶寬、廣連接特性與網(wǎng)絡(luò)切片能力，使其成為柔性產(chǎn)線調(diào)整、設(shè)備預(yù)測性維護(hù)、高清質(zhì)量檢測等場景的理想連接方式。5G與TSN的融合，正推動無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
• IPv6的全面應(yīng)用：海量工業(yè)設(shè)備接入需要巨大的地址空間，IPv6不僅能解決地址枯竭問題，其增強(qiáng)的報(bào)頭和安全特性也為端到端的安全傳輸與精細(xì)化管理提供了可能。
• 邊緣計(jì)算：在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理與分析，大幅減少上傳云端的數(shù)據(jù)量和時延，快速響應(yīng)本地事件，保護(hù)數(shù)據(jù)隱私，是實(shí)現(xiàn)實(shí)時控制與智能決策的關(guān)鍵。

3. 挑戰(zhàn)與展望

盡管技術(shù)發(fā)展迅速，鄔賀銓院士也指出了面臨的挑戰(zhàn)：工業(yè)協(xié)議七國八制、新舊設(shè)備并存導(dǎo)致的互聯(lián)互通難題；工業(yè)場景對安全（包括功能安全和網(wǎng)絡(luò)安全）的極致要求；以及網(wǎng)絡(luò)性能、成本與復(fù)雜性之間的平衡。
他認(rèn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將呈現(xiàn)以下趨勢：

• 融合化：IT、OT、CT（通信技術(shù)）網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)一步深度融合，向一體化方向發(fā)展。
• 智能化：人工智能將被用于網(wǎng)絡(luò)的智能運(yùn)維、流量調(diào)度與安全防御。
• 確定性增強(qiáng)：無線確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將逐步成熟并擴(kuò)大應(yīng)用范圍。
• 安全內(nèi)生化：安全能力將從“外掛”轉(zhuǎn)向與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、設(shè)備制造“內(nèi)生”結(jié)合。

總而言之，鄔賀銓院士認(rèn)為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正從“連接”走向“智能連接”與“可信連接”，其演進(jìn)將深刻重塑工業(yè)生產(chǎn)模式，為制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展構(gòu)筑堅(jiān)實(shí)的數(shù)字底座。