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(dǎo)意見》（以下簡稱《指導(dǎo)意見》）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，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展蹄疾步穩(wěn)，成為加快制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和支撐經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要力量。為進(jìn)一步深入推進(jìn)《指導(dǎo)意見》，本報(bào)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”專欄，邀請政府領(lǐng)導(dǎo)、專家學(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(jié)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(xiàn)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(dǎo)意見》明確指出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過系統(tǒng)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全三大功能體系，打造人、機(jī)、物全面互聯(lián)的新型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，形成智能化發(fā)展的新興業(yè)態(tài)和應(yīng)用模式，是推進(jìn)制造強(qiáng)國和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國建設(shè)的重要基礎(chǔ)，是全面建成小康社會和建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國的有力支撐。自《指導(dǎo)意見》發(fā)布以來，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)取得了長足發(fā)展，國家“十四五”規(guī)劃在加快建設(shè)新型基礎(chǔ)設(shè)施中提到積極穩(wěn)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。“十三五”期間我國工業(yè)增加值由23.5萬億元增加到31.3萬億元，連續(xù)11年成為世界最大的制造業(yè)國家。但也應(yīng)認(rèn)識到，制造大國不等于制造強(qiáng)國，要改變我國制造業(yè)大而不強(qiáng)的現(xiàn)狀，就要利用好工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這次彎道超車的機(jī)會，據(jù)預(yù)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(jì)規(guī)模比目前增加5.6萬億美元，承擔(dān)升級改造傳統(tǒng)行業(yè)的重任，將推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展由“消費(fèi)型”向“生產(chǎn)型”轉(zhuǎn)變。縱觀世界，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(shù)字經(jīng)濟(jì)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)踐過程中，部分企業(yè)因?yàn)閷ヂ?lián)網(wǎng)的確定性、安全性、靈活性存在顧慮，導(dǎo)致這些企業(yè)想轉(zhuǎn)而不敢轉(zhuǎn)，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)。如何解決這些問題是未來網(wǎng)絡(luò)的研究重點(diǎn)，可通過研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量外網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)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，通過研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)確定性內(nèi)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工廠IT域和OT域協(xié)同與可靠互聯(lián)，促進(jìn)企業(yè)內(nèi)縱向集成。
針對當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)從“消費(fèi)型”向“生產(chǎn)型”的轉(zhuǎn)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(jì)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(nèi)涵并結(jié)合實(shí)體經(jīng)濟(jì)需求展開長期研究，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(tǒng)”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——開展確定性網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)研究。設(shè)計(jì)適用于長距離、大規(guī)模骨干網(wǎng)傳輸?shù)膫鬏敿軜?gòu)，具備高可擴(kuò)展、時(shí)延有界、抖動(dòng)與距離/跳數(shù)無關(guān)、資源開 銷小等特征，設(shè)計(jì)在線路徑選擇與時(shí)隙分配算法，實(shí)現(xiàn)資源分配的在線計(jì)算；設(shè)計(jì)邊緣整形機(jī)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(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源利用率提升20%以上。實(shí)現(xiàn)軟件定義企業(yè)外網(wǎng)的端到端確定性時(shí)延能力，滿足遠(yuǎn)程工控、數(shù)字孿生等新型典型工業(yè)應(yīng)用的需要。2020年，未來網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合華為開展了全球首個(gè)確定性廣域網(wǎng)試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)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——開展大網(wǎng)級網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)研究。研究基于服務(wù)網(wǎng)格的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)，突破分級分域微服務(wù)和可擴(kuò)展架構(gòu)與組網(wǎng)協(xié)議，提升系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和開放解耦度，適合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模組網(wǎng)。未來網(wǎng)絡(luò)自主研發(fā)的CNOS網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)狀態(tài)感知、資源智能調(diào)度、業(yè)務(wù)按需服務(wù)三大功能，可應(yīng)用于骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、邊緣、多云等多個(gè)場景，目前已在中國聯(lián)通骨干網(wǎng)、中國移動(dòng)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心等場景穩(wěn)定運(yùn)行。
新服務(wù)——開展云網(wǎng)超融合多云交換系統(tǒng)研究。企業(yè)上云已成為我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必然選擇，數(shù)據(jù)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，很多上云用戶需要上多個(gè)不同的云。因此，研究實(shí)現(xiàn)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，目前未來網(wǎng)絡(luò)已實(shí)現(xiàn)與國內(nèi)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(nèi)首個(gè)端到端軟件定義異構(gòu)多云互聯(lián)交換系統(tǒng)，為企業(yè)提供一點(diǎn)入網(wǎng)、全云可達(dá)的多云互聯(lián)交換服務(wù)。
在這些技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，未來網(wǎng)絡(luò)承建了國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——未來網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新試驗(yàn)環(huán)境（CENI），其初心是建設(shè)一個(gè)先進(jìn)、開放、靈活、可持續(xù)發(fā)展的大規(guī)模通用試驗(yàn)設(shè)施，滿足國家關(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(xiàng)目的試驗(yàn)驗(yàn)證需求。目前，CENI試驗(yàn)環(huán)境覆蓋了40個(gè)城市，建設(shè)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(gòu)。依托CENI試驗(yàn)環(huán)境的開放服務(wù)，聯(lián)合東南大學(xué)、北京郵電大學(xué)開展了B5G/6G等技術(shù)創(chuàng)新試驗(yàn)，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(jì)算一體化、全球首次采用白盒交換機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)路由器構(gòu)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(tǒng)、確定性網(wǎng)絡(luò)、多云交換、智驅(qū)安全等多項(xiàng)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(shè)。
基于CENI構(gòu)建的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量外網(wǎng)可解決當(dāng)前確定性網(wǎng)絡(luò)限于局域網(wǎng)、孤島式等問題，應(yīng)對長距鏈路、海量鏈接、異構(gòu)設(shè)備等挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)外網(wǎng)端到端確定性傳輸，滿足廣覆蓋的企業(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(jié)點(diǎn)的大規(guī)模骨干網(wǎng)中穩(wěn)定運(yùn)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(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展方面，除長三角、山東和大灣區(qū)已經(jīng)開通服務(wù)定制網(wǎng)絡(luò)外，京津冀、成渝等區(qū)域也在規(guī)劃中。在長三角建設(shè)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，未來網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合新華三建設(shè)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(fù)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(xiàn)了廣域網(wǎng)端到端確定性流量抖動(dòng)低于20微秒的目標(biāo)。
在服務(wù)實(shí)體經(jīng)濟(jì)的過程中，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(jì)的深度融合，促進(jìn)了實(shí)體經(jīng)濟(jì)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(shè)施升級、拓展網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)空間、推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國建設(shè)，推動(dòng)服務(wù)定制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展。
未來，未來網(wǎng)絡(luò)將著力服務(wù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)全鏈條發(fā)展，構(gòu)建開放價(jià)值生態(tài)，助力我國全面提升網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新能力，增強(qiáng)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(tǒng)制造行業(yè)進(jìn)行應(yīng)用，提高工業(yè)知識生產(chǎn)、傳播、復(fù)用效率，擴(kuò)展企業(yè)數(shù)字空間，助力我國由制造大國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變。