從全球范圍來看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的落地有兩個關鍵點：一是以智能制造為切入點，實現(xiàn)快速突破，樹立樣板，起到引領作用；二是將互聯(lián)網(wǎng)有效引入到工業(yè)企業(yè)、工業(yè)行業(yè)中去，建立更廣泛、更穩(wěn)固的支撐平臺。而要達成這兩項目標，必須做的一件事就是搭建整個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構，并制定相關技術標準，以測試床提供的驗證為支撐，以應用案例為重要抓手，在垂直領域進行應用探索，尋找共性的產(chǎn)業(yè)突破點。

實現(xiàn)突破的最佳時機已經(jīng)來到。德國時間4月23日，在全球最大的工業(yè)展會——2018漢諾威工業(yè)博覽會上，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（AII）、Avnu聯(lián)盟、邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（ECC）、Fraunhofer FOKUS、華為、施耐德電氣、和利時、美國國家儀器、貝加萊、TTTech、思博倫通信等超過20家國際組織和業(yè)界知名廠商，聯(lián)手發(fā)布了包含六大工業(yè)互聯(lián)場景的TSN+OPC UA智能制造測試床。這被業(yè)界看作是打通工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“最后一公里”的里程碑事件。

01

TSN+OPC UA是未來，是方向

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將我們帶入了一個全新的世界，這是一個由日益智能化且超級互連的設備和基礎設施組成的奇妙世界，各種傳感器、智能設備、基礎架構廣泛連接，共享數(shù)據(jù)。處理如此龐大而復雜的連接，分析如此海量的數(shù)據(jù)，控制如此智能的系統(tǒng)，企業(yè)需要更加可靠、智能且可以遠程、安全地訪問智能邊緣設備的網(wǎng)絡技術。

時間敏感網(wǎng)絡（Time Sensitive Networking，TSN）應運而生，它可以彌補現(xiàn)有網(wǎng)絡的一些缺憾，擁有更大的帶寬、更好的確定性傳輸和控制，以及更低的時延。特別需要指出的一點是，在延遲和同步方面，TSN重點考慮了快速系統(tǒng)響應和閉環(huán)控制應用所需的低延遲通信問題，可以保證數(shù)十微秒的確定性傳輸時間，以及數(shù)十納秒的節(jié)點間時間同步。TSN是一個關鍵的標準，它確保了時間敏感的重要數(shù)據(jù)能夠實時通過標準網(wǎng)絡設施進行傳輸。更重要的是，它在底層架構中改變了傳統(tǒng)以太網(wǎng)的不確定性，將它轉變?yōu)榇_定性網(wǎng)絡，使得以太網(wǎng)發(fā)生了一次大的飛躍，進而推動了實時物聯(lián)網(wǎng)的演進。當前，各大廠商積極參與制定新一代TSN通訊協(xié)議標準，助推工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進入Gbit/s時代。TSN標準有望于2020年底確定。

OPC UA的主要優(yōu)勢在于，它與平臺無關，可在任何操作系統(tǒng)上運行；為未來的先進系統(tǒng)做好準備，并與歷史遺留系統(tǒng)充分兼容；配置和維護更加方便；可見性增加，通信范圍更廣，通信性能更高。OPC UA讓數(shù)據(jù)采集、信息模型化和工廠底層與企業(yè)層面之間的通訊更加安全和可靠。因為有了OPC UA，所有數(shù)據(jù)信息可以在任何時間、任何地點被每個授權的應用和授權的人所使用。

有專業(yè)人士指出， TSN+OPC UA是實現(xiàn)智能制造的關鍵技術點，同時也是預測性維護、數(shù)據(jù)分析、機器學習和人工智能等新技術的關鍵推動因素，能夠幫助工業(yè)企業(yè)提升效率，減少系統(tǒng)停機時間，提高設備綜合效率，并降低總體成本等。

在此次發(fā)布的TSN+OPC UA智能制造測試床中，華為TSN交換機提供了高可靠性和超低時延的工業(yè)控制網(wǎng)絡。TSN+OPC UA智能制造測試床融合了SDN（軟件定義網(wǎng)絡）技術，實現(xiàn)了根據(jù)精確時間進行優(yōu)先級排序，將實時和非實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一傳輸，真正實現(xiàn)了機器、人與物聯(lián)接的一通到底，突破了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一大瓶頸。

來自歐洲最大的應用科學研究機構弗勞恩霍夫協(xié)會-開放通訊系統(tǒng)研究所（Fraunhofer FOKUS）的Alexander Willner博士對于TSN+OPC UA智能制造測試床的推出給予了極高評價。OT（運營技術）與IT（信息與通信技術）的進一步融合讓人興奮，也帶來了更多新鮮有趣的體驗。OPC UA與TSN結合帶來的最大改變，是在工業(yè)領域實現(xiàn)了實時信息交換和互操作。通過對各種應用場景的模擬，TSN+OPC UA智能制造測試床展示了新技術的優(yōu)勢，也激起了人們對于未來數(shù)字網(wǎng)絡世界的無限遐想。

02

面向六大工業(yè)互聯(lián)場景

中橋調研咨詢調查結果顯示，制造業(yè)企業(yè)是在未來24個月內實施數(shù)字化轉型最積極的一個群體。云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術都在尋找與工業(yè)應用場景最契合的應用場景，從而徹底改變工業(yè)制造的流程、模式，提升產(chǎn)品品質和制造效率，同時改善服務。在工業(yè)領域，越來多的實踐證明，TSN與OPC UA的結合可以實現(xiàn)從現(xiàn)場層、控制層、管理層直至云端的數(shù)據(jù)通訊，從而提升自動化配置水平。

此次發(fā)布的TSN+OPC UA智能制造測試床的一個特別之處在于，華為與多家廠商共同打造了六大工業(yè)互聯(lián)場景，包括與AII打造的電機預測性維護網(wǎng)絡（TSN for Predictive Maintenance），與美國國家儀器打造的“馬達同步”，與和利時打造的“賽車游戲”，與Linmot打造的“繪圖運動控制”，與施耐德電氣打造的“LED同步”，以及與貝加萊打造的“OPC UA Over TSN”等場景，廣泛驗證了TSN網(wǎng)絡在復雜環(huán)境情況下的高確定性和低時延性，保障工業(yè)場景下的嚴格同步運動控制。

華為歐洲解決方案產(chǎn)品管理及營銷總監(jiān)羅濟軍博士表示：“未來，工業(yè)領域將有數(shù)以百億計的設備連接上網(wǎng)，傳統(tǒng)工業(yè)以太網(wǎng)顯然無法承受如此巨大的數(shù)據(jù)傳輸量，這需要一種新的架構來應對高帶寬、高速率和海量連接等訴求。華為將與業(yè)界更多的組織和廠商深入合作，共同打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)，推進TSN技術和標準不斷完善，真正實現(xiàn)TSN網(wǎng)絡下的‘全網(wǎng)通’，從而加速制造行業(yè)數(shù)字化轉型。”

在工業(yè)領域，OT與ICT的深度融合與創(chuàng)新，大大提升了制造流程的自動化水平，使得個性化定制成為可能，生產(chǎn)模式、供應鏈、服務等也舊貌換新顏。此次TSN+OPC UA智能制造測試床的推出，以小見大，讓我們窺見了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)美好的未來。