为什么工业网络技术越来越先进,现场网络却没有变得更简单?
工业网络这些年的技术进步其实非常明显。
工业以太网越来越成熟,TSN开始进入实际应用,OPC UA不断完善,5G、Wi-Fi、边缘计算也逐渐进入工业现场。单看每一项技术,都在解决过去网络做不到或者做不好的事情。
但如果真正参与过工业网络项目,会发现一个有意思的现象:技术越来越先进,现场网络却没有因此变得越来越简单。
协议更多了,设备类型更多了,网络架构也越来越复杂。
这到底是技术没有解决问题,还是工业网络本身就不可能变得简单?
01|工业现场本来就不是一个“单一网络”
很多人理解网络升级,会下意识认为:
新技术替代旧技术,最后网络就会越来越统一。
但工业现场并不是这样演进的。
一座工厂里可能同时存在PLC、机器人、变频器、传感器、视觉设备、工业电脑、服务器等不同类型的设备。它们的通信需求也完全不同。
有些业务关注实时控制,有些关注数据采集,有些需要视频传输,有些只要求设备状态能够上传,还有一些设备已经运行了十几年。
因此,工业网络面对的不是一个单一问题,而是一组不同的问题。
不同业务需要不同的通信能力,这本身就决定了工业网络很难只靠一种技术解决所有事情。
02|新技术解决了问题,也会带来新的系统要求
这也是为什么工业网络没有因为技术进步而越来越简单。
比如,过去很多现场网络首先考虑的是“能不能通信”。
现在则可能进一步考虑:
- 时延是否稳定?
- 抖动是否可控?
- 不同业务能不能共网?
- 设备之间能不能实现更好的互操作?
- 数据能不能从现场进一步进入边缘和云端?
- 网络发生故障之后,业务能不能快速恢复?
问题变多了,网络需要具备的能力自然也更多。
所以很多时候并不是技术把网络变复杂了,而是技术的发展,让过去被忽略的问题开始被纳入网络设计。
03|为什么不能把所有东西统一起来?
既然复杂来自不同协议、不同设备和不同业务需求,那能不能直接统一?
理论上当然希望统一。但现实中,“统一”至少有两个完全不同的含义。
一种是统一通信标准,让不同设备能够更方便地交换数据。
另一种是希望所有设备、所有业务、所有场景都采用同一种协议、同一种网络技术。
前者是工业网络一直在努力的方向,后者则很难真正实现。
因为控制系统、设备通信、数据采集、信息系统解决的问题不同,就算底层网络逐渐趋于统一,上层协议、设备接口和应用需求依然可能长期存在差异。
所以工业网络未来更现实的方向,并不是把所有东西强行变成一样,而是:让不同技术之间能够更好地协同。
04|真正让工业网络变复杂的,往往是“新旧并存”
还有一个非常现实的问题:
工厂不会因为出现了一项新技术,就把原来的设备全部换掉。
新建产线可以按照新的网络架构设计,但大量存量工厂需要面对的是另一种情况:
- 旧设备还在运行,新设备已经采用新的通信方式;
- 原来的工业以太网还要继续使用,同时增加新的数据采集系统;
- 原有控制网络不能随意调整,但企业又希望把更多生产数据接入MES、SCADA或者其他平台。
这意味着网络升级很多时候不是“推倒重来”,而是在原有系统上不断增加新的能力。
于是,网关、协议转换、边缘计算以及不同网络之间的协同,就成为了实际项目中的常见组成部分。
从这个角度看,工业网络的复杂性,其实很大一部分来自工业系统本身的连续运行和长期演进。
05|所以,工业网络真正应该追求的是什么?
如果网络越来越复杂是不可避免的,那么是不是意味着网络设计可以越来越随意?
当然不是。
恰恰相反,技术越多,越需要做好架构设计。
真正值得追求的不是“网络里只剩下一种技术”,而是:把复杂性放在合适的位置。
- 需要实时控制的业务,就重点保障实时性和确定性;
- 需要大量数据传输的业务,就解决带宽和资源调度问题;
- 需要连接大量设备的场景,就重点考虑接入、管理和运维;
- 新旧设备并存,就通过合理的网络架构和协议适配降低改造成本。
最终用户看到的可以是一个整体网络,但底层未必只有一种技术。
这可能才是工业网络不断演进之后,更现实的状态。
最后
工业网络没有因为技术越来越先进而变得越来越简单,并不一定是一件坏事。
因为今天的工业现场,本身就在承载比过去更多的设备、更多的数据和更多类型的业务。
技术进步解决的是“过去做不到什么”,而网络架构要解决的是“这些能力如何放在一起工作”。
所以,工业网络下一阶段真正值得关注的,可能不是“最终能不能只剩一种协议”,而是:面对越来越多的技术选择,怎样构建一个既能满足当前业务,又能持续演进的网络。
DAMO开发者矩阵,由阿里巴巴达摩院和中国互联网协会联合发起,致力于探讨最前沿的技术趋势与应用成果,搭建高质量的交流与分享平台,推动技术创新与产业应用链接,围绕“人工智能与新型计算”构建开放共享的开发者生态。
更多推荐



所有评论(0)