本文來自微信公眾號“工聯(lián)網(wǎng)iitime”，作者/劉艷玲。
近日，習近平總書記就推進新型工業(yè)化作出重要指示，指出“新時代新征程，以中國式現(xiàn)代化全面推進強國建設、民族復興偉業(yè)，實現(xiàn)新型工業(yè)化是關鍵任務”；提出“要把高質(zhì)量發(fā)展的要求貫穿新型工業(yè)化全過程，把建設制造強國同發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)信息化等有機結合，為中國式現(xiàn)代化構筑強大物質(zhì)技術基礎”。
面對新時代、新使命、新定位，行業(yè)如何把握發(fā)展大勢、推進技術創(chuàng)新、走新型工業(yè)化發(fā)展道路？作為通信領域的權威媒體，通信世界全媒體特推出“加快推進新型工業(yè)化”系列報道，通過匯聚ICT和工業(yè)領域的專家、學者聲音，深入探討新型工業(yè)化的發(fā)展模式，推動新型工業(yè)化實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，進而賦能中國式現(xiàn)代化征程。
當前，全球數(shù)字經(jīng)濟呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢，新經(jīng)濟形態(tài)對以網(wǎng)絡為核心的信息技術提出新的挑戰(zhàn)。隨著云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術的廣泛應用，以及物聯(lián)網(wǎng)、5G、6G等通信技術的快速發(fā)展，網(wǎng)絡已經(jīng)成為支撐數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的關鍵基礎設施。然而，傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)在面對日益增長的數(shù)據(jù)量、實時性要求和復雜網(wǎng)絡環(huán)境時，暴露出很多問題，如網(wǎng)絡擁堵、高時延、不穩(wěn)定等。
為了應對這些挑戰(zhàn)，確定性網(wǎng)絡應運而生。確定性網(wǎng)絡是指利用網(wǎng)絡資源打造的大帶寬、低時延、低抖動、有確定性能力的網(wǎng)絡，能為不同行業(yè)需求提供確定性業(yè)務體驗。主要是針對工業(yè)、能源、車聯(lián)網(wǎng)等對網(wǎng)絡低時延、可靠性和穩(wěn)定性要求極高的垂直行業(yè)，按照業(yè)務級別構建的一個有差異化服務的確定性網(wǎng)絡。
發(fā)展?jié)M足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)各種場景需求的確定性網(wǎng)絡已成共識
工聯(lián)網(wǎng)記者獲悉，目前國內(nèi)外研究機構及標準化組織已開展確定性網(wǎng)絡技術的相關研究，并將工業(yè)領域作為其典型應用場景。
國際電工委員會（IEC）正在牽頭制定分布式工業(yè)控制標準；美國能源部（DOE）基于時間敏感網(wǎng)絡（TSN）技術開展了安全可靠的確定性電力及工控通信網(wǎng)絡研究，并制定了相關標準；3GPP在R16階段的研究報告22.804中將工業(yè)作為典型場景之一進行需求梳理，并在標準23.501（5G系統(tǒng)架構）中面向工業(yè)領域引入TSN機制，用以支撐5G網(wǎng)絡系統(tǒng)的確定性服務，并在R17階段進行進一步細化增強，且計劃在R18階段重點開展時間敏感通信研究（TSC）；2018年起，中國通信標準化協(xié)會（CCSA）各個工作組也積極開展確定性網(wǎng)絡相關研究，并在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)特設組（ST8）針對工業(yè)場景下確定性網(wǎng)絡、時間敏感網(wǎng)絡等技術及設備的行業(yè)標準啟動制定工作。
確定性網(wǎng)絡以其獨特的優(yōu)勢，正在為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供強大的技術支持和動力，滿足工業(yè)應用對于實時性、可靠性和安全性的需求。因此，確定性網(wǎng)絡被認為是解決工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中存在問題的一種有效技術手段，發(fā)展能夠滿足未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)各種場景需求的確定性網(wǎng)絡已經(jīng)成為業(yè)界的普遍共識。
確定性網(wǎng)絡為推進新型工業(yè)化提供關鍵能力支撐
中國工程院院士、紫金山實驗室主任劉韻潔曾指出，確定性網(wǎng)絡正在成為未來網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)的核心，也將成為我國發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟的重要基礎，為我國推進新型工業(yè)化提供關鍵能力支撐。
一是數(shù)字化能力。傳統(tǒng)制造業(yè)數(shù)字化轉型升級高度依賴于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，其中時間敏感網(wǎng)絡作為新型確定性網(wǎng)絡技術，具備萬兆級的帶寬容量、微秒級低時延傳輸、納秒級精準同步精度、全業(yè)務的共網(wǎng)傳輸能力，其作為下一代工業(yè)網(wǎng)絡、能源網(wǎng)絡、車載網(wǎng)絡等演進方向已成為業(yè)內(nèi)共識。由我國科研團隊自主研發(fā)的PML-TSN控制器，基于軟件定義網(wǎng)絡的解決方案，實現(xiàn)了網(wǎng)絡規(guī)劃、流量配置、調(diào)度計算等一系列功能，可以支持國內(nèi)外主流TSN交換機設備，為我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展提供關鍵支撐。
二是網(wǎng)絡化能力。基于未來網(wǎng)絡試驗設施構建的確定性網(wǎng)絡，就像“網(wǎng)絡高鐵”一樣，可以實現(xiàn)對網(wǎng)絡帶寬、路徑、時延、抖動等的高精度控制，可滿足未來工業(yè)自動化、工業(yè)遙操作、全息通信、車路協(xié)同等不同業(yè)務的定制化需求。另外，確定性網(wǎng)絡對于滿足未來大算力場景下數(shù)據(jù)高通量、跨廣域無損傳輸需求具有明顯優(yōu)勢。
三是智能化能力。基于未來網(wǎng)絡試驗設施（CENI）構建的廣域確定性網(wǎng)絡，具備“軟硬切片融合”“在線流量調(diào)度”“多業(yè)務按需服務”等關鍵技術能力，是一張可以為不同行業(yè)提供公用專網(wǎng)（PPnet）服務的網(wǎng)絡，可為各行業(yè)數(shù)據(jù)傳輸提供專網(wǎng)一樣的質(zhì)量、效率和安全保障，又可以像傳統(tǒng)公用互聯(lián)網(wǎng)一樣靈活、方便和經(jīng)濟，從而保護好行業(yè)大數(shù)據(jù)的安全，基于自身優(yōu)勢發(fā)展好行業(yè)大模型，實現(xiàn)在人工智能大模型賽道上的彎道超車。
小結
總體來看，確定性網(wǎng)絡在應對新經(jīng)濟形態(tài)對信息技術的挑戰(zhàn)以及推進新型工業(yè)化進程中具有關鍵作用。隨著全球數(shù)字經(jīng)濟的不斷發(fā)展，確定性網(wǎng)絡將在更多領域得到廣泛應用和推廣，為全球經(jīng)濟的持續(xù)增長和社會進步做出重要貢獻。
