工业通信网络正经历一场前所未有的变革,从有线到无线,从封闭到开放,从单一到智能,这些变革正在重塑制造业的神经网络。
在今日的制造业车间,工业通信技术已经跨越了简单的连接需求,正演进为智能制造的核心神经系统。曾经依赖有线布线的工厂环境,如今正经历着一场深刻的技术革命。
01、无线化浪潮:从“线束束缚”到“无线自由”
传统有线工业网络虽然可靠性高,但复杂的布线、昂贵的安装成本以及有限的移动性,已成为柔性制造的主要障碍。这一局面正在被彻底改变。
01、核心技术突破
我国近期发布的全自主研发新一代工业无线通信芯片,实现了端到端全链路确定性时延,将无线通信的实时性与可靠性推向了新高度。
· 确定性时延:通过芯片级接口链路映射技术,将工业终端间的全链路时延突破至50微秒以内,比传统无线通信快了20倍以上。
· 超高可靠性:在实际工业场景中实现了接近100%的通信可靠性,甚至“在特定极端环境下比老旧的有线连接更稳定、更可靠”。
02、安全创新
专用型工业无线通信芯片创新性地集成了芯片级空口加密与无线物理层波形加密技术,从通信最底层为工业系统构筑了一道“天然绝缘”的安全屏障。
03、应用前景
以自主芯片为基石,没有线缆束缚的柔性产线、自由穿梭的同步机器人、无线互联的精密仪器等全新应用场景将加速走进现实。
02、融合互通:TSN、5G与IT/OT深度融合
未来工业通信的第二个核心趋势是“融合”,体现在网络技术的融合以及IT与OT系统的深度融合。
工业5G标准化:2025年11月,国际电工委员会正式发布全球首个工业5G国际标准IEC PAS 63595:2025《工业网络5G通信技术通用要求》,该标准由中国与德国联合提出。
· 标准价值:为5G工业无线通信系统从规划、设计、建设到优化的全生命周期提供了统一的技术规范。
· 应用场景:标准提供了多种5G与工业现场融合的应用场景用例,适用于国内外用户、设计单位及设备制造商在工业环境中部署和应用5G技术。
Ethernet-APL实践:专为流程工业要求设计的以太网通信技术物理层——Ethernet-APL,正在改变流程工业的现场级网络连接方式。
· 巴斯夫实践:巴斯夫在欧洲进行首个新建Ethernet-APL项目前,对240个连接设备进行了全面测试,验证了该技术在大规模系统中的稳健性和可靠性。
· 技术优势:Ethernet-APL可实现长达1000米的高速传输,通过单根电缆同时传输电力和通信,并具备本质安全性,适用于潜在爆炸区域。
OPC UA桥梁作用:作为工业4.0的核心通信语言,OPC UA提供了与平台无关的数据建模能力,实现了从底层到顶层系统的安全数据交换。
03、智能内生:AI与通信的深度耦合
未来工业通信的第三大趋势是智能内生化,即人工智能与通信技术的深度集成,实现从“万物互联”到“万物智联”的转变。
01、边缘智能实践
EdgeAI基于Tagvance的工业物联网基础设施,正在构建一个去中心化的边缘智能网络,连接超过20,000个工业和海事设备 across Asia。
· 核心机制:通过信息熵证明机制,量化数据的信息价值,构建EdgeAI去中心化AI经济信用体系的基石。
· 价值转变:将工业基础设施转变为活的智能网络——机器可以实时学习、协作并产生价值。
02、AI与物联网双向赋能
2025世界物联网博览会明确将“人工智能与物联网双向赋能”作为年度主线,行业共识表明AI与物联网的融合正从“技术叠加”迈向“体系共生”。
· 实践案例:华为云推出CloudRobo平台并展示首批工业赋能成果;京东物流狼族机器人首次全系列对外亮相,展示了物流领域的智能通信应用。
· 分布式决策:智能不再集中于某个中心点,而是分布在网络的各个边缘节点,每个连接设备都能处理、学习并在边缘直接贡献价值。
未来的工业通信网络,将不再是单一技术的比拼,而是无线与有线融合、通信与计算融合、网络与智能融合的生态系统竞争。
工业通信的终极图景已然清晰:构建一个开放、智能、安全、柔性的工业神经网络,为工业4.0和智能制造的实现夯实基础,支撑制造业在数字化浪潮中实现真正的转型升级。
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