9月16-18日，第23届中国光博会在深圳开幕。大会期间召开的“千兆光接入技术发展论坛”上，中国电信研究院接入网研究中心主任、ETSIISG F5G副主席蒋铭详细介绍了面向工业互联网的千兆网络应用与实践。
蒋铭指出，以第5代固定通信技术(F5G)为代表的千兆光网凭借其超高带宽、全光联接、极致体验的特性，驱动千兆网络从千兆家庭向千兆社会的方向发展和延伸，实现“从光纤入户到光联万物，加速千行百业数字化转型。”
工厂网络需要向融合、开放、灵活演进
随着，千兆光网、5G、云计算、大数据、人工智能等技术的飞速发展，工业互联网进入深入发展阶段。作为新一代信息技术和工业经济深度融合的应用模式，工业互联网为产业数字化、网络化、智能化的发展提供了有效的实现途径，对于支撑制造强国和网络强国建设，实现经济高质量发展意义重大。
蒋铭表示，目前传统的工厂网络以工业交换机为主，网络部署复杂，网络层级多，网络扩展性差，网络管控和维护比较困难。另外，传统网络交换机多级组网并堆叠，电能消耗高，增加了工厂用电支出，也不符合“双碳”的发展方向。
与此同时，传统工业网络还存在工厂多个子网实施分散，缺乏整网规划，数据不互通，网络随生产线建设，组网技术和协议高度依赖工业设备等一系列问题和挑战。
另外，传统工厂设备种类多，工厂内广泛使用的工业以太网交换机，目前还是定制化为主，未能统一标准。者也就意味着工业协议多，目前“七国八制”的协议超过100种，且主要以德日美为代表的国外技术为主，协议差异性加剧了工厂内信息孤岛的问题，大量的数据都沉在设备下面，无法实现数据互通和有效协同。
在蒋铭看来，以上种种，表明传统工厂网络已经无法满足工业互联网的发展需求。面向未来，工厂网络应向融合、开放、灵活的方向发展。具体而言，融合需要做到网络扁平化、数据和控制共网传输、无线有线协同;开放应体现在技术、数据、产业等多个层面;灵活则应包含网络组网形态、网络管理等等。
面向F5G工业PON构建工业互联网全光底座
5G网络和千兆光网可以为工业互联网等垂直行业赋能，已是业内共识。蒋铭表示，中国电信率先在行业里提出“工业PON”，将千兆宽带引入工业领域赋能智能制造高质量发展，助力工厂“光进铜退”，提升工业领域的信息基础设施能力，构建网络新基建，促进数字经济的发展。
蒋铭介绍，工业PON具备多项关键技术满足工业场景的特殊需求。低时延控制技术满足工业设备网80%场景，少数场景中的毫秒或亚毫秒级时延需求也可通过定制化技术解决和满足;网络切片能力，可支持工厂生产网、办公网、安防网的虚拟隔离，实现一网到底承载多类型不同需求业务;网络保护与恢复功能特性，助力网络可靠性，快速自愈;智能运维可用于实现网络的实时监控、自服务;数据安全与协议转换，护航工业数据传输安全，同时解决工业设备的数据协议转换问题。
谈及工业PON的应用优势，蒋铭表示可以从技术、成本、部署三个层面来看。技术层面主要体现在架构扁平、智能管控。工业PON技术国产化程度高，产业链较为成熟，具备满足工业99.999%高可靠要求的能力，具备抗电磁干扰性能，高可靠保护组网满足<50ms业务切换，能够为工厂提供整网智能管控能力。
成本层面体现在降低能耗和建设运营费用。无源光网络减低能耗30%，光纤使用寿命长降低车间线缆更换成本30%，智能化的整网运维能力降低传统运维费用20%。
部署层面体现在节约空间、方便部署。工业PON网络层级扁平节约弱电空间，抗电磁干扰使得现场布设可共用强电桥架，工业PON设备性能更强节约机房空间。
据悉，工业PON可应用在工业生产网络中的车间级或者工厂级的网络位置，也可应用在工厂级网络的企业办公网中，用于承载企业的管理信息数据，并按需将数据上传至网络骨干节点。
工业PON已广泛应用于多个行业
蒋铭表示，工业PON凭借高可靠、低成本、广适用、易推广等能力，适用于固定生产设备高可靠连接，办公设备有线无线统一承载，设备协同高效作业，机器视觉质测、环境和设备监测等多个典型应用场景。
目前，中国电信工业PON已经能够广泛应用于大型机械设备制造、建材制造、电器制造等行业。
在实际的案例中， 工业PON实现数据采集和协议转换的能力，通过网络切片实现工厂多业务子网高质量保障，5G+工业PON实现双千兆工厂。
蒋铭表示，“千兆光网+行业应用+产业协同”所形成的千兆光网融合赋能能力，将催生出新业态、新模式、新产业，助力释放数字经济新动能。
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