工业光网白皮书_53页_1mb

报告摘要

工业光网是工业互联网中有线网络的一种部署方案，采用光纤作为传输媒介，具备高带宽、低时延、低损耗、抗干扰、易运维等优势。它适用于工业生产、环境监控、信息管理等多个场景，能够满足企业在智能制造转型过程中对网络性能的高要求，同时提升网络的安全性、可靠性与兼容性。

建设背景
- 工业互联网是国家战略，推动制造业转型升级。
- 传统工业网络存在信息孤岛、设备国产化率低、协议不统一、扩展性差、部署难等问题。
- 工业光网具有高带宽、低时延、易运维、抗干扰等优势，适合工业场景部署。
工业光网概念
- 工业光网是基于光网络技术连接工业生产要素的组网形式。
- 不仅是光网络技术的简单应用，而是融合了工业网络的特殊需求，实现设备与信息系统的互联互通。
总体架构
- 工业光网包括工业OTN、工业PON、工业光总线等技术。
- 工业OTN用于园区骨干网，工业PON用于车间/工厂级，工业光总线用于现场级。
- 工业光网可实现数据采集、生产控制、边缘计算、云平台对接等功能。

工业园区网络
- 骨干网连接：支持高带宽、安全、可靠，适用于园区内多企业互联。
- 跨园区协同：支持多厂区数据采集、实时监控，具备良好的业务隔离度和安全性。
企业管理网络
- 企业信息网络互联：支持IT系统集中部署，打破信息孤岛。
- 企业管理云化：支持企业私有云与公有云的互联，提升数据共享能力。
- IT与OT网络融合：实现数据在IT和OT之间的可靠传输，提高生产效率。
工业生产网络
- 生产信息采集：支持设备与IT系统之间的数据传输，实现生产过程数据采集。
- 边缘计算：支持数据在边缘侧处理，降低传输时延，提升计算效率。
- 柔性生产调度：支持网络灵活调整，满足个性化生产需求。
行业应用场景
- 离散制造业：实现车间级设备与系统的高速连接，提升良品率和运营效率。
- 智慧矿山：支持井上与井下数据传输，具备高可靠性、安全性与扩展性。
- 综合管廊：满足复杂环境下的网络部署，支持远距离传输和灵活接入。
- 油气行业：实现远程数据采集与传输，支持长距离链路和高带宽需求。
- 光产品自动化测试平台：通过全光交换技术实现测试数据的高效采集与分析，提升测试效率与生产自动化水平。

工业OTN
- 支持大颗粒业务直接映射，提供高带宽、低时延、低抖动的传输能力。
- 具备多种保护机制，满足工业网络对高可靠性的需求。
- 可用于园区骨干网、跨园区协同、企业云平台对接等场景。
工业PON
- 采用无源器件组网，支持点到多点结构，部署灵活，成本可控。
- 提供网络切片、边缘计算、数据加密等能力，满足复杂工业场景需求。
- 支持多种工业协议转换，实现异构设备互联。
工业光总线
- 优化现场级控制网络，支持并行数据处理，降低时延和抖动。
- 提供确定性低时延传输，满足高精度控制需求。
- 支持多种工业协议透传，提升网络兼容性与灵活性。
其他技术
- 全光交换技术：用于自动化测试平台，支持远程操作和高效运维。
- ODN简化部署与运维技术：采用预置连接头、不等比分光、超柔蝶形光纤、光电混合缆等技术，降低部署复杂性与运维难度。

建设目标
- 构建全要素、全链条互联互通的网络基础设施，满足生产与管理需求。
- 覆盖企业/园区内工业生产网络、信息网络及园区外骨干传输网络。
建设原则
- 网络性能稳定、安全，满足工业现场复杂环境与业务需求。
- 降低现场布线层级与难度，兼顾现有网络兼容性与设备利旧。
- 灵活扩展，预留适当资源。
- 成本合理，具备可比性。
建设思路
- 现场勘查：明确客户行业、工厂规模、网络需求、现有网络状况等。
- 制定建设方案：包括组网方式、设备选型、实施要求等。
- 确定商业模式：如以租代建、一次性建设等。
- 确定运维方式：可采用企业自运维、运营商代运维或第三方运维。