2024新型工业网络体系架构报告-中国信通院_14页_1mb

新型工业网络体系架构总结

核心内容概述

新型工业网络体系架构是面向新型工业化发展需求，融合运营技术（OT）、信息技术（IT）、通信技术（CT）和数据技术（DT）的基础设施和技术体系。其目标是构建一个泛在互联、确定承载、控网算集成、开放智能、安全可控的工业网络环境，以支持工业领域的数字化转型、智能化升级和绿色发展。

主要观点与关键信息

三大驱动力

1. 技术创新推动

   • 5G、云计算、软件定义网络等技术逐步成熟，加速向工业场景应用
   • 大模型、大数据等智能化技术推动工业智能发展

2. 应用需求牵引

   • 从简单传输网络向全融合、智能化网络演进
   • 从基础场景向柔性生产、远程操控、协同设计等复杂场景演进

3. 生态重构加速

   • 产业链日趋开放，促进封闭工业网络向全要素互联协同的开放网络演进
   • 多方厂商参与，推动OT-IT-CT产业链重构

五大新特征

1. 泛在互联

   • 全连接，实现人、机、料、法、环、测全面覆盖
   • 无线化趋势明显，5G等技术向生产核心延展
   • 互操作能力增强，通过标准化信息模型实现跨设备、跨系统、跨厂商数据集成

2. 确定承载

   • 场景确定性：车间级亚毫秒级，园区级毫秒级，城域级10毫秒级
   • 技术确定性：TSN、DETNET、5GDN等技术协同实现端到端确定性保障
   • 应用确定性：通过网、算、控协作，实现确定性应用服务

3. 控网算集成

   • 算+网：构建算网基座，实现计算资源网络化协同调度
   • 算+控：算控资源一体化部署与动态分配
   • 控+网+算：工控、计算、网联能力集成，提供开放化、协同化、智能化服务

4. 开放智能

   • 产业开放：协议解耦合，打破巨头垄断，推动创新开放
   • 本体智能：集成AI与机器学习，实现预测性维护、故障自愈、资源管理及模型训练
   • 支撑智能：全面支撑元宇宙、AI、工业大模型、数字孪生等技术应用

5. 安全可控

   • 内生安全：增强主动防御、智能感知与协同处理能力
   • 数据可控：实现数据流转、使用与安全风险的可控管理

工业网络架构演进趋势

• 网联功能视图：现场域、边缘域、中心域三域联动，支撑五大特征实现
• 工控功能视图：逐步演变为“控制+计算为核心”的云-边-端三层体系架构
• 算力功能视图：算力由中心、边缘、现场三层构成，未来将呈现分层调度、紧密协同、智能赋能趋势

新型工业网络技术体系

• 工控互操作技术：虚拟化工控编排、工控信息模型等
• 转发技术：现场总线、工业无线、TSN、5G、工业确定性网络等
• 工业算力构建技术：存算一体、异构算力整合、深度学习DPU等
• 工业控制编程技术：开放自动化、虚拟化控制、跨平台翻译等
• 管控技术：柔性编排、数字孪生网络、网络演算等
• 工业算力管控技术：确定性线程、可信计算、分布式训练等
• 工业智能控制技术：机器视觉控制、虚拟调试、NLP大模型等
• 融合技术：有线无线融合、算网融合、通感一体等
• 工业算力融合技术：算力编排、度量、算控融合、算力交易等

技术适用场景分析

• 网联技术：涵盖传统与新型网络技术，演进方向为确定性、智能管控、多模融合
• 新型工控技术：向软硬件解耦、算网控一体、云边端协同方向发展，三大趋势为协议开放化、设备虚拟化、系统智能化
• 工业算力技术：从粗放分配向精细化调度演进，支撑全域全网智能无处不在

下一步工作方向

• 加强成果落地与产业深化
• 发布《新型工业网络体系架构蓝皮书》等系列成果
• 联合产学研用各方，搭建新型工业网络测试床，开展产业链攻关
• 组织产品评测，发布产品名录

总结

新型工业网络体系架构正推动工业网络从传统封闭式向开放、智能、安全的方向演进。其融合OT、IT、CT、DT，构建泛在互联、确定承载、控网算集成、开放智能、安全可控的新型基础设施，以支撑工业智能化、数字化和绿色化发展。未来，随着5G、AI、算力等技术的持续创新，工业网络将实现更高效的连接、更智能的控制和更安全的管理。