http://www.gjzbw99.com 2020-12-16 15:30 來源:中國經營報 李甜
李漢國,華為全光場景創新實驗室(英文簡稱:iLab)主任。長著一張“娃娃臉”的他,已經在華為工作20年。iLab實驗室是華為22個對外開放的實驗室之一。
今年,李漢國領導該實驗室重點推進“工業光網”項目,這是iLab繼Cloud VR/AR、FTTR全光WiFi之后,又一個創新孵化項目。
光網一般是指光纖網。與面向公共的通訊創新“光纖入戶”不同,華為的工業光網是讓光纖進入工業企業中,重點將可編程邏輯控制器(英文簡稱“PLC”)以下、以下的網絡所使用的銅質網線改造為光纖,發揮光纖介質輕、細、不發熱、抗電磁干擾、帶寬潛能大等優勢,提供更好的工業網絡控制。工業光網也是華為F5G“全光網絡”向工業領域尋找到的一種應用方案。
目前,工業網絡仍然以銅質網線為主。有研究者稱,“工業領域普遍存在連接方式多樣分散、七國八制,帶寬不夠、抗干擾能力不強,依賴工控廠家集成、系統封閉等問題。”讓光纖入局,改善工業網絡現狀,趨勢性與創收空間可觀,近年,產學研端持續探討出路,相關說法還有“光進銅退”“銅換光”。
“把我們這么多年做通信技術、近10來年做消費電子的經驗和技能,往工業上去適配。” 近日,李漢國對《中國經營報》記者說。在業內,除了華為,中興、烽火通信等公司對此方向也展現出興趣。
瞄準工藝操作與參數控制需求
國務院參事徐憲平主編的《新基建 數字時代的新結構性力量》提到,在工業上,不同的業務和場景對網絡的需求差異很大。
目前,工業互聯網內網應用場景總體可分為三大類:其一,用于運動控制、機器人、流程閉環控制的時延敏感型(低時延)應用。其二,用于圖像檢測、監控、掃描的帶寬消耗型(大帶寬)應用。其三,用于設備狀態監控的海量連接型(多連接)應用。值得提及的是,華為“工業光網”思路被納入到工業創新網絡考慮范圍。
李漢國向記者介紹,華為將工業光網細分為五種網絡:帶寬專線,使用較少;工業OTN,在部分對網絡具有高要求的行業中使用;工業PON,Passive Optical Network,無源光纖網絡,價格段覆蓋較全,在生產車間中常用;工業光總線;工業OXC,即工業光交叉機,小部分行業用來做光參量的測量和傳感。
其中,工業PON和工業光總線技術,與工業裝備的生產運行聯系緊密,成為項目推進重點。兩者技術本質都為工業PON技術,但華為使用不同稱呼區分。在工業生產中,工業PON用來改造可編程邏輯控制器,即PLC部件以上的生產管理網和生產辦公網。工業光總線技術用來改造PLC以下的工業總線。
目前,PLC以上主要存在帶寬不夠的痛點。
李漢國介紹,在工業智能化中,機器視覺是一種正在被規模化使用的技術,對帶寬要求較高。
機器視覺技術本身會產生兩類文件,比較占用帶寬。第一種是故障品特征文件的傳輸,供分析改進。第二種,將所有原始數據文件上傳到云,供AI訓練用。
機器視覺分為兩維型和三維型,三維更加先進。以電子制造業,識別印制電路板為例,使用三維機械視覺識別率更高,但同時會產生更多的信息,占用更多帶寬。現實中,有工廠因為網絡不夠支撐,三維功能因此閑置,繼續用回二維。這種情況下,需要布線擴容。
現在,更多工廠擁有“柔性”生產制造能力,柔性生產對帶寬需求也很大。
李漢國介紹,這類工廠,對不同的生產對象有不同的工藝文件,工藝文件因為包含很多信息所以本身較大。在更換生產任務時,需要上下載新的工藝文件。比如印制電路板,會根據不同的電路板進行精準調整,確保每種不同的電路板有較好的質量。如果柔性制造對象是小批量、多批次,那么切換的情況更加頻繁。在現在千兆口情況下,新的生產工藝文件上下載、自檢與試運行,這一流程通常占用5分鐘~35來分鐘工時,但是用萬兆口,或縮減至一兩分鐘,從而留給有效生產的時間增加。
李漢國說,“以前覺得百兆千兆就夠了,現在機器視覺出來以后,與別的一些更高級的AI出來以后,帶寬就不夠了。”