1.2.3 工业互联网部署与演进

1.总体原则

工业互联网的业务发展，对网络基础设施提出了更高的要求和需求。总体上，网络的部署与演进，需要匹配企业业务系统的部署与演进，需要遵循以下原则：

（1）网络作为基础设施，需要与业务系统统一规划，同时需要考虑未来的演进

一方面，网络为业务系统提供支撑；另一方面，网络并不依附于特定的业务系统，即一个网络可以为多个业务系统提供支撑，如一个覆盖厂区的无线网络，同时为安全巡检、设备监测、视频监控等业务应用提供支撑。

（2）网络部署需要整体规划，避免传统的网络物理隔离及碎片化

互联互通是工业互联网的基本要求，为了避免形成新的孤岛及技术绑定，在进行网络规划时应考虑，在条件允许的情况下，尽量采用面向未来的通用的网络连接技术。

（3）工厂内、外网络需要统一协调，但可以技术解耦，分开演进

不管是工厂内还是工厂外网络，都是为了端到端地支撑企业业务系统。不管是在企业业务系统上云的场景，还是总部集中部署的数据中心为所有分支机构提供服务的场景，都需要企业内外网络的统一协调。

2.工厂内网

具体而言，工厂内网络，需要解决的是怎么建、怎么管的问题。

首先，建立工厂内骨干网络，搭建网络互联架构，使得各业务网络与数据中心，以及各业务网络间实现互联互通。伴随着分散在各网络中的企业业务系统服务器，集中部署到企业数据中心，工厂内网络架构也需要进行调整。

工厂内网的难点，在于工厂内边缘网络的演进，需要结合实际情况，制定针对性策略。总体而言，主要有以下两种模式：

新建模式。在已有网络难以满足新业务需求时，新建支撑新业务流程的网络及相关设备，如在已有的工业控制网络与办公网络的基础上新增安全监控网络。再比如，为了更深入地分析质量问题根因，需要更全面采集生产现场数据及动态调优，需要部署新的监测设备、传感设备、执行设备等，已有的控制网络可能难以满足需求，此时可以新建一个叠加网络连接新部署的设备。又比如，对在制品，通过内嵌通信模块或附加标签等方式，与工业系统进行信息交互。

升级模式。对已有设备进行升级，并相应地对已有网络进行升级。这种模式下主要问题是如何处理设备升级和网络升级两者间的关系。

对于现有工业装备或装置，如机床、产线等，如果当前网络连接技术能够满足业务需求，主要问题在于打破数据孤岛，可以采用在边缘网络部署网关，将传统的网络连接技术，转接为通过的网络连接技术，连接到工厂骨干网络。对于当前的网络连接技术已不能满足业务需求的，如已有的总线传输速度难以满足预测性维护的需求时，将设备的通信接口进行改造，并相应地将网络升级为以太网。此外，在对生产线设备进行升级换代，可根据新产线设备支持的网络接口，对网络进行升级。

进行网络升级时，选用何种网络技术，需要结合具体场景考虑，如通信需求、现场布线、电源供应等，并充分考虑工厂内网络的融合、开放、灵活等趋势：如针对生产装备或装置，可以利用现有已部署的双绞线升级为单对双绞线以太网，也可以考虑增加无线接口部署无线网络；针对监测设备，如果实时性要求不高，可以采用无线技术。

升级模式下，对设备的升级和网络的升级应该统一考虑：在设备升级时，应考虑新设备对更面向未来的网络连接技术的支持；相应的，根据业务需求及设备支持的接口情况，重新部署网络。

不管是部署新的网络，还是对已有网络进行升级替换时，都需要考虑网络设备对SDN特性的支持。

3.工厂外网

工厂外网络，通常基于公众通信网络，工业企业面临的是怎么用的问题。这主要有以下两方面：

随着工业互联网的发展，智能工厂与工厂外实体的联系日益密切，尤其是当工厂的部分业务系统上云后，工业企业应该对上云专线更加重视。

此外，出厂设备与工厂的连接，是服务化转型的基础，当前的蜂窝移动技术，已具备覆盖完善、产业链成熟等优点。对于出厂设备的上网连接，工业企业可以优先考虑采用移动蜂窝技术。