2017年11月，《國務(wù)院關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)﹢先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見(jiàn)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《指導意見(jiàn)》）正式印發(fā)，成為我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的綱領(lǐng)性文件，為開(kāi)創(chuàng )我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新局面指明了方向。近五年來(lái)，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展蹄疾步穩，成為加快制造業(yè)數字化轉型和支撐經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要力量。為進(jìn)一步深入推進(jìn)《指導意見(jiàn)》，本報聯(lián)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺創(chuàng )新合作中心推出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邁向新征程”專(zhuān)欄，邀請政府領(lǐng)導、專(zhuān)家學(xué)者、平臺企業(yè)代表回顧我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程，總結我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展成效，并深入分析我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展現狀，聚焦核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展，解讀行業(yè)平臺賦能作用和發(fā)展方向。
《國務(wù)院關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)﹢先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見(jiàn)》明確指出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)系統構建網(wǎng)絡(luò )、平臺、安全三大功能體系，打造人、機、物全面互聯(lián)的新型網(wǎng)絡(luò )基礎設施，形成智能化發(fā)展的新興業(yè)態(tài)和應用模式，是推進(jìn)制造強國和網(wǎng)絡(luò )強國建設的重要基礎，是全面建成小康社會(huì )和建設社會(huì )主義現代化強國的有力支撐。自《指導意見(jiàn)》發(fā)布以來(lái)，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)取得了長(cháng)足發(fā)展，國家“十四五”規劃在加快建設新型基礎設施中提到積極穩妥發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，并列入我國新基建七大領(lǐng)域?！笆濉逼陂g我國工業(yè)增加值由23.5萬(wàn)億元增加到31.3萬(wàn)億元，連續11年成為世界最大的制造業(yè)國家。但也應認識到，制造大國不等于制造強國，要改變我國制造業(yè)大而不強的現狀，就要利用好工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這次彎道超車(chē)的機會(huì )，據預測，到2030年，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對生產(chǎn)率的提升可以使中國經(jīng)濟規模比目前增加5.6萬(wàn)億美元，承擔升級改造傳統行業(yè)的重任，將推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展由“消費型”向“生產(chǎn)型”轉變?？v觀(guān)世界，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已成為全球新一輪產(chǎn)業(yè)競爭的制高點(diǎn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將成為數字經(jīng)濟的新基座，其發(fā)展將形成全球產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的新格局。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐過(guò)程中，部分企業(yè)因為對互聯(lián)網(wǎng)的確定性、安全性、靈活性存在顧慮，導致這些企業(yè)想轉而不敢轉，在網(wǎng)絡(luò )技術(shù)方面亟須突破確定可控、安全可信、靈活定制的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。如何解決這些問(wèn)題是未來(lái)網(wǎng)絡(luò )的研究重點(diǎn)，可通過(guò)研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量外網(wǎng)，實(shí)現企業(yè)與網(wǎng)絡(luò )、網(wǎng)絡(luò )與云的深度融合，促進(jìn)企業(yè)間橫向整合，通過(guò)研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)確定性?xún)染W(wǎng)，實(shí)現工廠(chǎng)IT域和OT域協(xié)同與可靠互聯(lián)，促進(jìn)企業(yè)內縱向集成。
針對當前互聯(lián)網(wǎng)從“消費型”向“生產(chǎn)型”的轉變需求，我們提出了服務(wù)定制網(wǎng)絡(luò )SCN（Service Customized Network）技術(shù)體系，研究之初就明確了必須與實(shí)體經(jīng)濟深度融合這一基本原則。圍繞服務(wù)定制網(wǎng)絡(luò )的愿景與內涵并結合實(shí)體經(jīng)濟需求展開(kāi)長(cháng)期研究，形成了新承載、新控制、新服務(wù)技術(shù)體系，包括“新型網(wǎng)絡(luò )承載”“網(wǎng)絡(luò )操作系統”與“云網(wǎng)超融合”三大平面，具有支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所急需的智能、安全、柔性、可定制等特性。
新承載——開(kāi)展確定性網(wǎng)絡(luò )核心技術(shù)研究。設計適用于長(cháng)距離、大規模骨干網(wǎng)傳輸的傳輸架構，具備高可擴展、時(shí)延有界、抖動(dòng)與距離/跳數無(wú)關(guān)、資源開(kāi) 銷(xiāo)小等特征，設計在線(xiàn)路徑選擇與時(shí)隙分配算法，實(shí)現資源分配的在線(xiàn)計算；設計邊緣整形機制，在網(wǎng)絡(luò )邊緣對業(yè)務(wù)流進(jìn)行逐流整形緩存，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )資源利用率提升20%以上。實(shí)現軟件定義企業(yè)外網(wǎng)的端到端確定性時(shí)延能力，滿(mǎn)足遠程工控、數字孿生等新型典型工業(yè)應用的需要。2020年，未來(lái)網(wǎng)絡(luò )聯(lián)合華為開(kāi)展了全球首個(gè)確定性廣域網(wǎng)試驗，實(shí)現跨2000公里以上傳輸距離、小于100微秒的時(shí)延抖動(dòng)控制。
新控制——開(kāi)展大網(wǎng)級網(wǎng)絡(luò )操作系統研究。研究基于服務(wù)網(wǎng)格的網(wǎng)絡(luò )操作系統技術(shù)架構，突破分級分域微服務(wù)和可擴展架構與組網(wǎng)協(xié)議，提升系統的可擴展性和開(kāi)放解耦度，適合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大規模組網(wǎng)。未來(lái)網(wǎng)絡(luò )自主研發(fā)的CNOS網(wǎng)絡(luò )操作系統具有實(shí)時(shí)狀態(tài)感知、資源智能調度、業(yè)務(wù)按需服務(wù)三大功能，可應用于骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、數據中心、邊緣、多云等多個(gè)場(chǎng)景，目前已在中國聯(lián)通骨干網(wǎng)、中國移動(dòng)超大規模數據中心等場(chǎng)景穩定運行。
新服務(wù)——開(kāi)展云網(wǎng)超融合多云交換系統研究。企業(yè)上云已成為我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域數字化轉型的必然選擇，數據顯示，目前我國僅有40%的企業(yè)上云，其中一個(gè)重要原因是企業(yè)上云的環(huán)境還不夠友好，很多上云用戶(hù)需要上多個(gè)不同的云。因此，研究實(shí)現多云互聯(lián)和云邊一體化是促進(jìn)企業(yè)上云的有效途徑，將云變成可共享的網(wǎng)絡(luò )資源，網(wǎng)絡(luò )也成為云的組成部分，目前未來(lái)網(wǎng)絡(luò )已實(shí)現與國內外主流云服務(wù)提供商完成多云對接互通，支持多種接入方式，打造了國內首個(gè)端到端軟件定義異構多云互聯(lián)交換系統，為企業(yè)提供一點(diǎn)入網(wǎng)、全云可達的多云互聯(lián)交換服務(wù)。
在這些技術(shù)創(chuàng )新的基礎上，未來(lái)網(wǎng)絡(luò )承建了國家重大科技基礎設施——未來(lái)網(wǎng)絡(luò )創(chuàng )新試驗環(huán)境（CENI），其初心是建設一個(gè)先進(jìn)、開(kāi)放、靈活、可持續發(fā)展的大規模通用試驗設施，滿(mǎn)足國家關(guān)于下一代互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò )空間安全、天地一體化網(wǎng)絡(luò )等重大科技項目的試驗驗證需求。目前，CENI試驗環(huán)境覆蓋了40個(gè)城市，建設了133個(gè)邊緣網(wǎng)絡(luò )，完全采用全新服務(wù)定制網(wǎng)絡(luò )架構。依托CENI試驗環(huán)境的開(kāi)放服務(wù)，聯(lián)合東南大學(xué)、北京郵電大學(xué)開(kāi)展了B5G/6G等技術(shù)創(chuàng )新試驗，獲得了一批超前于產(chǎn)業(yè)的創(chuàng )新成果，例如，跨域端到端切片、零接觸組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò )計算一體化、全球首次采用白盒交換機代替傳統路由器構建廣域骨干網(wǎng)等創(chuàng )新成果及案例。突破了大網(wǎng)操作系統、確定性網(wǎng)絡(luò )、多云交換、智驅安全等多項核心技術(shù)，推動(dòng)自主可控新型網(wǎng)絡(luò )技術(shù)及生態(tài)建設。
基于CENI構建的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量外網(wǎng)可解決當前確定性網(wǎng)絡(luò )限于局域網(wǎng)、孤島式等問(wèn)題，應對長(cháng)距鏈路、海量鏈接、異構設備等挑戰，實(shí)現工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)外網(wǎng)端到端確定性傳輸，滿(mǎn)足廣覆蓋的企業(yè)網(wǎng)絡(luò )高質(zhì)量互聯(lián)互通的訴求。目前已在300多個(gè)城市1000多個(gè)節點(diǎn)的大規模骨干網(wǎng)中穩定運行兩年以上，為1000余家企業(yè)提供高質(zhì)量企業(yè)接入及外網(wǎng)服務(wù)，覆蓋15個(gè)以上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，包括高端裝備、能源電力、智能制造、化學(xué)和水利等行業(yè)。
在服務(wù)區域經(jīng)濟一體化發(fā)展方面，除長(cháng)三角、山東和大灣區已經(jīng)開(kāi)通服務(wù)定制網(wǎng)絡(luò )外，京津冀、成渝等區域也在規劃中。在長(cháng)三角建設了全國首個(gè)基于軟件定義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量外網(wǎng)，滿(mǎn)足工業(yè)企業(yè)對網(wǎng)絡(luò )低時(shí)延、高可靠、廣覆蓋、可管控的需求。在山東，未來(lái)網(wǎng)絡(luò )聯(lián)合新華三建設完成覆蓋全省16個(gè)市、5600公里的確定性網(wǎng)絡(luò )，經(jīng)中國信通院測試，高負載下，確定性流量平均時(shí)延抖動(dòng)6微秒、最大時(shí)延抖動(dòng)僅為14微秒，實(shí)現了廣域網(wǎng)端到端確定性流量抖動(dòng)低于20微秒的目標。
在服務(wù)實(shí)體經(jīng)濟的過(guò)程中，服務(wù)定制網(wǎng)絡(luò )技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展是相互促進(jìn)的，一方面，服務(wù)定制網(wǎng)絡(luò )等網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的突破促進(jìn)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與實(shí)體經(jīng)濟的深度融合，促進(jìn)了實(shí)體經(jīng)濟各生產(chǎn)要素跨空間的互通融合，提升了產(chǎn)業(yè)效率，推動(dòng)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。另一方面，發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，有利于促進(jìn)網(wǎng)絡(luò )設施升級、拓展網(wǎng)絡(luò )經(jīng)濟空間、推進(jìn)網(wǎng)絡(luò )強國建設，推動(dòng)服務(wù)定制網(wǎng)絡(luò )技術(shù)發(fā)展。
未來(lái)，未來(lái)網(wǎng)絡(luò )將著(zhù)力服務(wù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)全鏈條發(fā)展，構建開(kāi)放價(jià)值生態(tài)，助力我國全面提升網(wǎng)絡(luò )創(chuàng )新能力，增強網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)業(yè)核心競爭力，保障網(wǎng)絡(luò )空間安全，服務(wù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、算力互聯(lián)網(wǎng)、空天互聯(lián)網(wǎng)等重大需求。推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合創(chuàng )新，促進(jìn)新技術(shù)在傳統制造行業(yè)進(jìn)行應用，提高工業(yè)知識生產(chǎn)、傳播、復用效率，擴展企業(yè)數字空間，助力我國由制造大國向制造強國轉變。