消息 春去冬来，2021年也即将落下帷幕。这一年中，在政策的大力支持和产业各方的协同努力下，工业互联网网络作为工业环境下人、机、物全面互联的关键基础设施，发展如火如荼，为工业互联网赋能数字化转型打下了夯实的基础。
当前，工业互联网网络已经从概念探索进入到应用实践推广的新阶段，为工业互联网的发展提供了重要的网络连接基础。工业互联网网络政策体系持续完善，2021年1月，《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023 年）》发布，提出网络体系强基行动，进一步完善新型基础设施。工业互联网网络体系建设加速，基础电信企业利用5G、NFV、SDN、切片等技术，积极构建面向工业企业的低时延、高可靠、广覆盖的高质量外网，已延伸至全国 300 多个地市，连接 18 万家工业企业......
总体来看，2021年工业互联网网络呈现出战略引领、技术创新、产业推进全面发展的良好态势。
5G：持续赋能工业互联网技术融合
2021年，我国5G网络建设突飞猛进，驶上了快速发展的“高速公路”。截至2021年11月，我国已建成5G基站超过139万个，占全球70%以上，是全球规模最大、技术最先进的5G独立组网网络；全国所有地级市城区、超过97%的县城城区和40%的乡镇镇区实现5G网络覆盖；5G终端用户达到4.97亿户，占全球80%以上。不仅如此，5G网络建设还将继续高歌猛进。在11月工信部发布的《“十四五”信息通信行业发展规划》中，还制定了“十四五”时期信息通信行业发展主要指标，要求到2025年，我国5G基站数将达到360万以上。
然而相比于面对大众的5G网络服务领域，很多人认为，5G的最大价值不在消费者领域，而在并不太受公众关注的工业领域。众所周知，5G网络拥有更大的带宽、更广的覆盖、更快的速度、更低的时延、更可靠的连接等特征，而这些特性和工业互联网所需要的网络恰好能完美呼应，5G已成为支撑工业互联网无线网络的优选项。
中国移动政企事业部工业能源行业拓展部副总经理杨鹏认为，工业互联网是5G的主战场，而5G也将进一步助力工业互联网技术融合。首先，制造业数字化升级过程中，5G可满足工业大数据蓬勃的传输需求。其次，在柔性生产的趋势下，5G可满足工业现场网络的灵活组网需求。
目前，我国5G+工业互联网的发展已逐渐迈上正轨。今年7月，工信部组织实施“双千兆”网络协同发展行动和5G应用“扬帆”行动，推动5G和千兆光网协同发展，加快拓展工业互联网和5G在国民经济重点行业的融合创新应用。今年11月，工业互联网产业联盟在“2021中国5G+工业互联网大会”上发布了《中国工业互联网发展成效评估报告》，公布我国5G+工业互联网项目数量已突破1800个。11月22日，工信部发布了第二批“5G＋工业互联网”典型应用场景和重点行业实践，涉及涵盖电子设备生产、装备制造、钢铁、采矿、电力等5大行业。
然而，在5G网络持续赋能工业互联网的过程中，还有一些难点急需克服。中国信息通信研究院院长、工业互联网产业联盟理事长余晓晖认为，在工业互联网5G网络方面主要需要解决两个突出问题：一是要解决5G工业芯片模组价格高的问题，现在5G模组价格是4G模组价格的10倍以上，未来要消除“5G+工业互联网”发展遇到的产业瓶颈。二是要解决5G终端匮乏的问题，不断丰富5G通用终端和行业终端。
IPv6：网络建设不断完善
IPv6是互联网工程任务组设计的用于替代IPv4的下一代IP协议，能够提供海量的地址资源。在IPv4地址储备池耗尽时，作为万物互联的重要使能技术，是未来网络发展的重要方向。同时，IPv6作为下一代互联网重要创新平台，将会为工业互联网与5G、物联网、云计算、大数据、人工智能等新技术的融合创新发展提供坚实支撑。
2021年，IPv6在我国政策的加快推动和部署下，取得了显著成果，全面建起了IPv6“高速公路”，让更多的“车”跑上了这条“高速公路”。2021年7月8日，工业和信息化部、中央网络安全和信息化委员会办公室联合印发《IPv6流量提升三年专项行动计划（2021-2023年）》，围绕IPv6流量提升总体目标，明确了未来三年的重点发展任务，标志着我国IPv6发展经过网络就绪、端到端贯通等关键阶段后，正式步入“流量提升”时代。2021年7月23日，中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部再度印发《关于加快推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署和应用工作的通知》，明确了未来5年推进IPv6规模部署和应用工作的重点方向。2021年11月11日，中央网信办等部门联合印发《关于开展IPv6技术创新和融合应用试点工作的通知》，提出9项试点内容，值得一提的是其中工业互联网网络IPv6升级改造也是试点内容之一。
数据显示，截至2021年8月，我国IPv6活跃用户数达5.51亿，占我国全部网民数的54.52%；LTE核心网IPv6总流量达12.81Tbit/s，比上月增长28.37%，占LTE全网流量的19.67%；移动网络IPv6流量占比达19.67%，固定网络IPv6流量占比达4.7%，政府网站IPv6支持率达81.79%，主要商业网站及移动互联网应用IPv6支持率达63%，IPv6流量增长速度显著加快，应用成效日益明显。
无独有偶，运营商也在加速完善IPv6网络建设。中国电信网络全面提供优质的IPv4/IPv6双栈服务，移动网和固网全部支持并提供IPv6服务，除2G/3G老旧终端外，其余手机终端全部支持IPv6；中国移动的全网IPv6活跃连接数已经达到8.668亿，其中移动网络为7.304亿、固定网络为1.364亿，中国移动自营网站和应用已完成全部IPv6改造，其中自营网站二三级链接（已剔除外链）IPv6浓度达100%，自营应用因无法排除外链影响，IPv6浓度为96.5%；中国联通目前新建网络全面支持IPv6，固定宽带网络、4G网络、IDC、物联网全部完成升级改造，主要网站和APP全面支持IPv6，新增终端全部默认开启IPv6。
当前，我国IPv6取得的显著成果有目共睹，但还有许多难点堵点有待攻破。中国信息通信研究院技术与标准研究所互联网中心主任、推进IPv6规模部署专家委员会副秘书长田辉表示，从目前来看，IPv6发展主要的难点、堵点在两端。一端是终端，另一端是应用。平均来看，应用流量中对IPv6支持率在30%的水平，下一步对于存量大型互联网应用的快速改造、全量改造是重点工作。
PON2.0&TSN：高速发展助力工业互联网
除5G和IPv6以外，常见的工业互联网网络还有工业 PON2.0、TSN等。
工业 PON2.0网络技术采用先进的无源光纤通信技术，满足工业企业多业务差异化承载、工业数据采集能力、通用边缘计算能力、网络高可靠性等网络需求。2021年12月，佛山电信联合华为、企帅数字推出工业PON解决方案，采用全光纤P2MP（点到多点）两层极简架构，打造了大湾区首个全光工厂。虽然已有部分应用，但目前工业PON网络的业务成熟度尚不够成熟，主要体现在设备价格普遍偏高、设备种类不够丰富、工业PON网络及设备的管理、维护等不够通用化这三个方面。由于工业PON网络确实出现的比较晚，还需要产业链各方的不断努力，使之在市场上逐步被认识和接受。
TSN 是一种具有有界传输时延、低传输抖动和极低数据丢失率的高质量实时以太网络，非常适用于工业制造自动化、智能化场景。据《工业互联网网络连接白皮书》显示，标准层面上IEEE TSN工作组近两年在TSN管控面协议上 做出了多项重大改进。IEEE Std 802.1Qcp-2018 标准提供了TSN网桥设备的Yang Model基线，并在后续项目P802.1Qcw中增补门控队列、帧抢占和流过滤功能的管理配置功能。在2021年12月举行的TSN技术融合创新应用峰会上，中国工程院院士刘韵洁指出，当前互联网已经转向下半场，进入实体经济，网络确定性能力需求日益凸显，TSN作为确定性网络的核心技术，应用范围广泛，将发挥重要作用。未来，产学研各方更应同舟共济，共同发力，共同努力，勇攀高峰，取得新突破，推动技术创新研发向更高水平发展。
边缘计算：迎来高速发展阶段
5G在行业的应用需求，主要集中在网络的连接能力和边缘计算能力。随着应用场景走向碎片化和多元化以及网络数据的海量爆发式增长，网络边缘的负荷逐渐加大。边缘计算作为一种分布式计算能力，将数据处理、应用运行等由网络中心下放到边缘节点上，可以大幅减少业务传递层级，降低核心网和传输网负担，减少对带宽资源的占用，使得边缘数据更安全。
当前，面向广阔的5G应用市场蓝海以及边缘计算市场发展空间，各大厂商已经积极发力。2021年上半年，中国垂直行业和电信网络(MEC)边缘计算服务器细分市场规模达到2.0亿美元，同比增长84.6%。
从应用行业来看，公用事业、金融、电信和制造业需求快速增长，电信行业积极发展边缘计算平台以承载网络转型业务，包括网络功能虚拟化基础设施NVFI、下沉核心网网元UPF以及多接入边缘计算MEC业务等;电力、金融和制造业加快部署边缘计算服务器，支撑工业机器视觉质检、设备预测性维护、线路/管道检测、智慧营业厅等场景解决方案，以边缘洞察全面赋能企业业务创新。
总体来说，2021年我国工业互联网网络发展欣欣向荣，传统网络技术和新兴网络技术都获得了极大地进步。工业互联网网络与边/云能力共同构筑了基础设施层，提供大带宽、低时延、高可靠的网络入口和高速管道，满足各新基建领域的网络连接需要，支持丰富的行业数字化应用，加速传统产业向网络化、数字化、智能化方向发展。
相信在即将到来的2022年，工业互联网网络发展必将继续高歌猛进，为工业互联网的发展铺出一片肥沃的土壤。
