全无线是工业网络的归宿吗？

电子发烧友网报道（文/周凯扬）对于工业生产环境来说，拥有一个高速的网络环境或许不会是首要目标，但高效率、高可靠性的网络是必不可少的。长久以来，有线网络都是工业环境下的首选，以其高速、稳定和低时延的优势，撑起整个产业的正常运转。
 
然而在如今工业4.0的网络条件下，全面走有线网络的方法也开始出现一些弊端。首先就是传统工厂中仍然可见的长达几公里的网线，对整个工厂的布线造成了相当大的困难。再者就是在一些不适合靠近的工厂环境中，有线部署和维护会对安全性提出一定的挑战。为此，业界普遍开始考虑无线方案。
 
部署工业无线网络的挑战
 
但要想实现一个工厂全面无线化，至少目前为止并不现实。在数字化改造趋势的推进下，确实不少设备都实现了无线化，AGV小车、无线PLC、资产追踪标签和手持移动终端等等，但就生产设备而言，大部分依然是需要有线连接的设备，而且这些设备是已经证实可靠性且不可替代的。
 

AirEngine Wi-Fi 6系列产品 / 华为

 
因此对于传统工厂的全无线改造基本等同于重建了，若是在工厂始建之初就以此为目标，也需要方案厂商量身定制这样一个无线网络底座，比如华用自己的Wi-Fi 6 CPE改造的全无线松山湖南方工厂。
 
此外，由于无线网络虽然名字带“无线”，但仍处于一个与诸多无线网络共存的环境，为此要在抖动、时延和丢包等指数上都能满足QoS要求，还是有一定难度的。虽说部署工业无线网也有节约成本的意味在，但大规模下无线网络的部署成本依旧算不上低。
 
最后，无线网络虽然给工业控制在网络资源调度上提供了方便，但沿用老一套的分配资源思维只会丧失这一优势，所以依靠AI来辅助完成调度工作才是正途，由此引出的开发需求，就又得厂商与方案厂商去权衡了。
 
所以，我们在工业场景下谈无线网络，更多是一个补充和冗余方案，甚至是一个尚在完善过程中的方案，而不是一个非得替代的方案。不可否认的是，任何连接技术都是这么走过来的，甚至连已经在手机通信领域走到先列的5G网络，也想来工业网络分一杯羹。
 
5G可以成为补全工业无线网的一块拼图吗？
 
5G引入的新特性为其走进工业控制做了铺垫，比如URLLC提供的超高可靠低延迟通信，这一特性的缺失，正是工业网络一开始就否认无线网或对其抱有怀疑的原因。再者就是mMTC海量机器类通信，这一项主要针对工业场景下的各类传感器，通过为设备加装相应的无线传感器，就能实现远程监控、升级和维护。
 
借助这些特性，5G为工业应用抛出了一个难以拒绝的连接方案，尤其是那些需要高可靠性低时延的工业通信，URLLC可谓直击痛点。毕竟工业环境比我们日常工作生活环境对时延要更敏感，否则无法保证工厂流程的正常与高效运转。相关的厂商也在纷纷行动，无论是芯片厂商还是模组厂商皆是如此。
 

MC3010电力CPE / 中兴

 
比如去年，中兴通讯就发布了一系列针对工业场景的5G产品，比如基于高通SDX55芯片的ZM9200 5G模组、基于紫光展锐V510芯片的ZM9010、5G电力CPE和室外路由器等。这类产品充分利用了5G高精度授时和低时延的特性，并提供了常见的工业接口支持。
 
除了用于接入以外，5G网络也为工业场景带来了各种各样的用例，比如网络功能虚拟化、网络切片和多接入边缘计算等。网络功能虚拟化（NFV）是与软件定义网络（SDN）一体双生的产物，可以说是5G核心网络资源优化的关键之一。在工业场景中，NFV实现负载均衡和灵活调整的同时，免除了传统架构中的物理节点，实现真正的自动化运维。为了实现这一点要么得靠运营商推动，以更严格的标准做好工业场景下的蜂窝网络切片，要么基于现有的基建，要么构建一个工业园区私网。无论如何，5G网络要想填上工业网络的“坑”，自己也有不少“坑”要填。