隨著工業(yè)4.0時代的到來，智能制造變得日益重要。在這個背景下，工業(yè)PON傳輸技術(shù)作為一種創(chuàng)新的通信解決方案，正逐漸成為推動智能制造發(fā)展的重要力量。邵文來表示，上海金亭正在建設(shè)的二期工廠網(wǎng)絡(luò)項目，便是采用了工業(yè)PON的網(wǎng)絡(luò)方案。
傳統(tǒng)以太網(wǎng)問題頻現(xiàn)，亟待工業(yè)PON“解救”
邵文來介紹到，上海金亭成立于1997年，是永鼎股份（600105）的全資子公司，主要從事傳統(tǒng)汽車低壓限速與新能源車的高壓限速的研發(fā)、設(shè)計、制造和服務(wù)。金亭早期建設(shè)的武漢金亭一期工廠，采用傳統(tǒng)的以太網(wǎng)方案。在近幾年的使用過程中，逐漸發(fā)現(xiàn)存在諸多問題和痛點(diǎn)：
第一、無法滿足生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)毫秒級的低延時需求；第二、無法滿足監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)上行視頻流量大的帶寬需求；第三、辦公網(wǎng)絡(luò)與生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的互通沒有隔離，存在著網(wǎng)絡(luò)安全隱患；第四、一期的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備只能單個管理，無法做到統(tǒng)一網(wǎng)管，無法實現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)的自動同步；第五、無法實現(xiàn)wifi的統(tǒng)一認(rèn)證管理，AP只能單個做設(shè)置和管理。
針對武漢一期工廠網(wǎng)絡(luò)所遇到的問題和痛點(diǎn)，邵文來表示，二期工廠建設(shè)時，重新梳理了武漢金亭二期網(wǎng)絡(luò)四項需求：1、生產(chǎn)網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求。生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集，每臺機(jī)器的帶寬要求為10~20兆；AI質(zhì)檢，機(jī)器視覺的每路帶寬要求大于100兆。同時這兩項需求延時均要求低于1毫秒。2、監(jiān)控網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求。500萬像素的高清攝像頭要求10兆帶寬/每路，上行帶寬配置保證15兆/路，時延小于3ms，同時要求承載的ONU的設(shè)備支持POE供電。3、辦公網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求。帶寬100M以上/工位，時延小于2ms，并且需要做到分權(quán)分域管理，實現(xiàn)業(yè)務(wù)的加密成長。4、無線網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求。每個AP上下行帶寬1000M，時延小于10ms（包括空口），且支持多種認(rèn)證模式，無線業(yè)務(wù)安全加密，同時要求承載的ONU支持POE供電。
工業(yè)PON優(yōu)勢突顯
基于武漢金亭一期工廠的問題和痛點(diǎn)，邵文來表示，經(jīng)過金亭多個部門的綜合評估，武漢金亭二期工廠網(wǎng)絡(luò)最終決定采用工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)方案。工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)方案的優(yōu)勢、可靠性以及應(yīng)用場景效果顯著。
邵文來表示，對比武漢金婷一期工廠采用傳統(tǒng)以太網(wǎng)所出現(xiàn)的問題，二期工廠所采用的工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)方案具有無源光網(wǎng)的優(yōu)勢，其不受供電的影響，沒有電磁干擾的問題。同時，因為光纖的線路不含銅，因此具有較高的抗氧化和耐腐蝕性，可提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。此外，工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)方案采用關(guān)鍵設(shè)備和鏈路冗余備份，實現(xiàn)了雙電源、雙主控、雙歸屬、雙上面等等，大大提高了網(wǎng)絡(luò)整體的可靠性。
在工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)方案的應(yīng)用場景方面，生產(chǎn)網(wǎng)實現(xiàn)了低時延，約有300個現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)產(chǎn)信息點(diǎn)；監(jiān)控網(wǎng)實現(xiàn)高清視頻的上行高帶寬，約有一百多個信息點(diǎn)；辦公網(wǎng)實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的安全互通以及必要的安全隔離，共約有幾十個辦公點(diǎn)；AP承載實現(xiàn)了所有AP均能通過PON匯聚到AC做統(tǒng)一管理，現(xiàn)場約30個瘦AP。
在會上，邵文來還就“一期的以太網(wǎng)”和“二期的工業(yè)PON”在實用性方面做了對比。
首先，在線纜的用量上，一期項目大量使用五類線，而二期項目因為采用光纖到設(shè)備，節(jié)省了約60%的五類線。第二、在樓層的弱電間，一期工廠每個樓層至少需要兩個弱電間，而工業(yè)PON方案，每層樓只需放置一個小網(wǎng)絡(luò)吊柜，節(jié)省了設(shè)備與空間。第三、在橋架需求方面，一期工廠強(qiáng)電和弱電橋架都需要，且要強(qiáng)弱電分離。而二期工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)方案，因為光纖不受電磁干擾，可利用現(xiàn)有的強(qiáng)電橋架來進(jìn)行光纖布線。第四、在用電情況方面，一期工廠因為使用了大量樓道交換機(jī)和光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，耗電量大。二期工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)方案，OLT與ONU設(shè)備之間無源，也無光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，耗電量較小。
此外，工業(yè)PON自服務(wù)平臺可實現(xiàn)自主管控、統(tǒng)一運(yùn)維。通過部署在公司私有云上的一套工業(yè)PON自服務(wù)平臺軟件，納管PON設(shè)備，支持智能運(yùn)維和開放接口，通過可視化界面，實現(xiàn)PON設(shè)備統(tǒng)管、可視、可查、可配、可預(yù)測等關(guān)鍵能力。
工業(yè)PON價值深遠(yuǎn)
工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)方案相較傳統(tǒng)以太網(wǎng)所表現(xiàn)出的突出優(yōu)勢有目共睹，邵文來認(rèn)為工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)方案為金亭二期工廠所帶來的價值意義更將深遠(yuǎn)。
從部署成本上，工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)具有扁平架構(gòu)，可以大幅降低部署成本。相比傳統(tǒng)以太網(wǎng)方案，工業(yè)PON全光網(wǎng)方案架構(gòu)扁平，其最顯著的特點(diǎn)是：1、可有效減少設(shè)備堆疊，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)多層變兩層；2、減少了業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn)，大大降低時延，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量；3、二層扁平架構(gòu)，接入節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展方便，不會造成堆疊；4、無源分光器無需供電，可節(jié)省樓宇和樓層弱電機(jī)房電源、空調(diào)、通風(fēng)設(shè)備，提升建筑空間利用率。
從技術(shù)能力上，工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)在提升生產(chǎn)效率、帶寬利用率和運(yùn)維效率方面的價值也不容小覷。
邵文來介紹，金亭利用工業(yè)PON的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢性能（時延<1ms，抖動<500 s），能更好地滿足工業(yè)制造低時延業(yè)務(wù)場景需求，工業(yè)PON相對以太網(wǎng)具有較大的優(yōu)勢，估算本項目可以提升生產(chǎn)效率達(dá)20%以上。
在提升網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率方面，500萬像素的攝像頭，在PON上行通道上開設(shè)150%的保證帶寬，保證多路監(jiān)控畫面同時傳輸時高度清晰流暢 、無丟包。同時可實現(xiàn)多路視頻任意調(diào)取，實時查看、回放，廠區(qū)周邊和生產(chǎn)現(xiàn)場操作的AI監(jiān)控告警等。
金亭通過工業(yè)PON自服務(wù)平臺可視化界面，解決了自主管控內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的需求，提升了網(wǎng)絡(luò)管理的能力和時效性，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的性能監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)告警、切片管理、業(yè)務(wù)配置管理等功能。預(yù)估整體上線后，能使運(yùn)維效率提升30%。
演講最后，邵文來肯定了工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)方案為金亭帶來的價值。暢想未來，邵文來表示期待今后能夠繼續(xù)與業(yè)界深入探討工業(yè)PON的應(yīng)用。
——信息來自：C114通信網(wǎng)
