支敏慧

（中移（蘇州）軟件技術(shù)有限公司，江蘇 蘇州 215000）

1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基本概述

實(shí)際上，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的宏大的、與現(xiàn)實(shí)脫離的愿景并不是在某一瞬間提出來的，它的基本雛形就是在原始的制造業(yè)中融入了現(xiàn)代化的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，同時(shí)，部署了多種形式的輔助生產(chǎn)系統(tǒng)，進(jìn)而形成統(tǒng)一形式的反饋系統(tǒng)，促使工業(yè)化生產(chǎn)變得更加可控，大大減少了不合格率。在通信技術(shù)和工業(yè)技術(shù)同時(shí)提升的環(huán)境中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基本概念變得日漸清晰化，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在大數(shù)據(jù)技術(shù)、邊緣計(jì)算技術(shù)等全新一代的技術(shù)支持下逐漸邁向了智能化的發(fā)展道路[1]。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新一波的技術(shù)浪潮推動(dòng)著工業(yè)化企業(yè)向著數(shù)字化、智能化以及網(wǎng)絡(luò)化的方向轉(zhuǎn)型。數(shù)字化技術(shù)促使工業(yè)化的企業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)驗(yàn)主義相脫離，再對生產(chǎn)系統(tǒng)和管理系統(tǒng)進(jìn)行充分的利用，進(jìn)而使人、物以及業(yè)務(wù)中的各種數(shù)字信息能夠進(jìn)行自動(dòng)化的搜集和儲(chǔ)存，完全體現(xiàn)出了以人為本的企業(yè)發(fā)展方向，此種技術(shù)的應(yīng)用不但可以大大減輕作業(yè)人員的工作量，同時(shí)還能提升各項(xiàng)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)被稱之為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)，企業(yè)發(fā)展的信息流和控制流都不能離開穩(wěn)定且高速的網(wǎng)絡(luò)。站在社會(huì)層面上來講，網(wǎng)絡(luò)化促使工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠更好的融入到現(xiàn)代化的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中，將不同階段的企業(yè)進(jìn)行無縫式的連接，當(dāng)自身的發(fā)展需求發(fā)生改變時(shí)，可以及時(shí)的告知上游和下游的電子商務(wù)，進(jìn)而幫助企業(yè)收集多元化以及定制化的產(chǎn)品需求，從而使完整的生產(chǎn)消費(fèi)鏈具有一定的透明化特點(diǎn)。智能化技術(shù)在現(xiàn)代化的制造業(yè)的生產(chǎn)管理中具有一定的支撐作用，是企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本提高經(jīng)濟(jì)規(guī)模的重要方式。

2 5G 技術(shù)的分析

2.1 軟件工程網(wǎng)絡(luò)（SDN）

軟件工程網(wǎng)絡(luò)的英文縮寫被命名為SDN，其主要是利用創(chuàng)新形式下網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，促使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)面板與控制面板上的基本操作和功能能夠形成一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，從而達(dá)到控制流量的作用，讓控制設(shè)備與不同形式的應(yīng)用層面之間形成互補(bǔ)干擾的獨(dú)立體，這樣就可以大大降低網(wǎng)絡(luò)維修的難度，并且對不同形式的需求還具有一定的滿足作用。

2.2 網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）

網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，英文簡稱NFV，其實(shí)我們從名稱中就可以很清晰的了解到，其主要是利用虛擬化的設(shè)備和手段來取代傳統(tǒng)形式中專業(yè)化的硬件設(shè)備的作用，此形式可以讓網(wǎng)絡(luò)資源隨著客戶實(shí)際需求量的轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)變，從而將硬件設(shè)備中的損失降到最低。

2.3 非正交多址接入（NOMA）

非正交多址接入主要在 1G 到4G 技術(shù)的時(shí)代中得到了大范圍的應(yīng)用，其工作的主要形式就是利用基站來同時(shí)滿足多個(gè)用戶的通信需求，便捷性是其在應(yīng)用中最明顯的特點(diǎn)。

2.4 內(nèi)容分布網(wǎng)絡(luò)（CDN）

內(nèi)容分布網(wǎng)絡(luò)的作用主要在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁堵的狀態(tài)下發(fā)揮出來，如，它能夠在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)建立起多個(gè)緩存服務(wù)器，以此來達(dá)到網(wǎng)絡(luò)信息傳遞的穩(wěn)定性和高效性。

2.5 大規(guī)模天線技術(shù)（MMW Communication）

大規(guī)模天線技術(shù)它的主要作用就是在簡單的基站中建立起多天線陣列，以此來更好的彌補(bǔ)5G 技術(shù)中收發(fā)面小的缺點(diǎn)，該技術(shù)不但可以對空間進(jìn)行充分的利用，同時(shí)還能降低或避免各天線之間的相互干擾。

3 5G 技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用

5G 技術(shù)通過低延遲、高傳速以及超大寬帶的優(yōu)點(diǎn)發(fā)展成為未來多樣化的應(yīng)用場景的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展在中國屬于初期階段，但令人慶幸的是其正好遇見了5G 的熱潮，5G 技術(shù)對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展具有巨大的推動(dòng)作用，在5G 技術(shù)不斷成熟的過程中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的品質(zhì)將會(huì)更上一層。5G 技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1 5G 高速網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用

超低延遲、超大帶寬、超高速率是目前5G 技術(shù)公認(rèn)的特點(diǎn)，5G 技術(shù)的快速發(fā)展將會(huì)推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)盡快融入到社會(huì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的使用讓企業(yè)的生產(chǎn)車間變得更加智能化，同時(shí)也提高了對設(shè)備精準(zhǔn)度的生產(chǎn)要求，大大降低了產(chǎn)品生產(chǎn)的不良率。其實(shí)誤差是由多種因素所引起的，單從網(wǎng)絡(luò)層面上來分析，5G 技術(shù)的高穩(wěn)定性、低延遲性特點(diǎn)大大保障了設(shè)備生產(chǎn)的精準(zhǔn)度。

3.2 5G 無線環(huán)境在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用

在目前的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和應(yīng)用中，為了更進(jìn)一步的提高網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和穩(wěn)定性，減少外界因素干擾，通常情況下都使用無線網(wǎng)絡(luò)連接、有線網(wǎng)絡(luò)連接等技術(shù)，但這些技術(shù)都普遍存在延時(shí)長、環(huán)境受限以及干擾因素較多等缺點(diǎn)。然而5G 技術(shù)的應(yīng)用可以大大降低企業(yè)生產(chǎn)因布線帶來的施工、維修等成本，再加上制造業(yè)生產(chǎn)車間內(nèi)的設(shè)備種類比較繁多，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的環(huán)境下對設(shè)備之間的信息交互能力具有一定的要求，不可能通過線路將全部的生產(chǎn)設(shè)備連接在一起，由此可以看出，未來時(shí)間內(nèi)的工廠生產(chǎn)設(shè)備全部都是由工人利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和操作，并且無線化是企業(yè)發(fā)展和生產(chǎn)的必然趨勢。

3.3 萬物互聯(lián)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用

現(xiàn)階段，國內(nèi)的制造業(yè)中仍存在很多不具備通信能力的生產(chǎn)設(shè)備，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用不但要將這些機(jī)械設(shè)備進(jìn)行智能化，完成物與物連接的生產(chǎn)目的，同時(shí)還要利用5G 技術(shù)實(shí)現(xiàn)車間工人、生產(chǎn)設(shè)備以及生產(chǎn)系統(tǒng)的信息交互。由美國一家咨詢機(jī)構(gòu)的預(yù)測，2020年物與物之間連接的信息量是人與人之間相互通信量的三十倍。未來消費(fèi)者可以在自己的智能設(shè)備上觀賞到自己所感興趣產(chǎn)品的制作全過程，并且還有參與其中的可能性，萬物互聯(lián)技術(shù)促使工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了密切的聯(lián)系，其作用不僅提升了外界信息對企業(yè)生產(chǎn)的使用價(jià)值，同時(shí)對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的全新形式的發(fā)展場景具有一定的推動(dòng)作用。

3.4 軟件工程網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的誕生和使用不是只針對某一家企業(yè)進(jìn)行內(nèi)部優(yōu)化連接，而是將社會(huì)中整個(gè)制造行業(yè)都連接在一起，為其提供信息交流的平臺(tái)，降低企業(yè)之間惡性競爭的概率，減少企業(yè)供應(yīng)鏈成本，讓制造行業(yè)的整體水平邁上更高的臺(tái)階。目前情況下，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)比較多，即便是一家企業(yè)，在信息高效互通上也很難實(shí)現(xiàn)一致性。不同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)形式大大增加了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)部署的成本和難度，軟件工程網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用進(jìn)一步提升了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的通信效率，為設(shè)備的操作人員提供了便捷。轉(zhuǎn)發(fā)面與控制面的相互獨(dú)立使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與應(yīng)用層之間是不可見的，不需要對不同的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行專業(yè)化的調(diào)配，只要在應(yīng)用軟件中進(jìn)行統(tǒng)一的配置就可以完成。

3.5 網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化通過標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)器，就能將傳統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用功能變成了現(xiàn)實(shí)，完全擺脫了專業(yè)化硬件資源的局限性，通過對標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的應(yīng)用不但可以減少硬件的使用成本，同時(shí)對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的順利建設(shè)具有一定的有利作用。另外，網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化在思想上對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的軟件定義進(jìn)行全新的突破。

4 結(jié)束語

綜上所述，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用對制造業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級具有一定的推動(dòng)作用，然而5G 技術(shù)以其特有的優(yōu)勢和性能在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。5G 全系列技術(shù)成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的最佳選擇，軟件工程網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化等技術(shù)不但降低了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成本，并且對其的應(yīng)用效率也具有一定的推進(jìn)作用。