ADNET智能工厂网络建设方案

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ADNET智能工厂网络建设方案本方案旨在为制造业企业提供一套可靠的智能工厂网络建设方案。方案利用工业物联网、SDN、IPv6等新兴技术，实现工业场景下人员、设备、物料、产品的海量互联，为工厂实现智能生产、协同制造和柔性制造提供网络支撑。

目录

背景

近年来，制造业企业正面临着供给侧改革的时代命题，转型升级的需求十分迫切。而传统工厂IT系统与工控系统间的通信往往存在较多障碍，具体表现在：

1)工业控制协议标准各异，各厂家设备难以互通；

2)工业现场存在很多信息孤岛，网络性能亟待提高。

这些问题导致现有工厂网络无法支撑数字经济下的制造业

生产运营模式。随着物联网、SDN、IPv6 技术的日渐成熟，

ADNET 智能工厂网络建设方案（ADNET即应用驱动网络）的提出，帮助制造业企业完成工厂网络的升级改造。

实施目标

1)实现工厂有线无线网络全覆盖，解决信息孤岛的问题。有线网络的时延、稳定性达到工业现场要求，同时兼容IPv4/IPv6双栈。无线网络根据工厂实际需求支持Wi-Fi、 RFID、4G/5G、NB-IoT、LoRa、ZigBee、蓝牙等信号中的一种或几种，同时无线信号质量高，满足场景要求。

2)对主流工业现场总线协议进行适配，实现生产网和信息网的双网融合互通。

3)基于SDN 技术部署工厂网络，向上对接工厂云平台，实现网络设备自动配置和业务快速部署，提升产线效率，减少人力投入。

4)建立工厂网络安全保障系统，实现人、机、物、系统的

可控接入和行为审计，保证工厂的设备安全、网络安全、控制安全、应用安全和数据安全。

适用范围

该解决方案适用于制造业工厂内网络的建设和升级改造，建设完成后的网络能够满足工厂柔性制造、协同生产、个性化定制的业务需求。

1.4在工业互联网网络体系架构中的位置

该解决方案属于工厂内网络建设方案，在下图中所处位置包含1、2、3、4、5、6六部分的内容。

需求分析

传统的工业网络存在以下问题：

1) 工业现场总线协议标准各异，不同厂家设备无法互通，存在数据孤岛；

2)数据孤岛的存在使设备状态无法得到有效监控，进而导致企业需要在计划排产、物料配送、生产协同、质量控制、设备检测等环节投入大量的人力物力；

3)传统IP网络采用尽力而为的传输机制，时延不稳定且存在丢包，因此在一些时间敏感型场景无法使用；

4)网络安全问题层出不穷，工控设备普遍不打补丁，一旦设备联外网就容易遭到入侵攻击，导致工厂大面积瘫痪；

5)生产区域的任意设备都可以随意接入网络，缺乏接入管控；

智能工厂网络的建设目的是构建连接人、机、物、系统的

高性能泛在互联网络，实现工业数据的充分流动和处理。为此，需要解决如下问题：

1)传统工控协议的适配问题

2) 设备物料的泛在接入问题

3) 数据稳定低时延传输问题

4) 网络智能化运维管理

5) 网络安全可控、终端准入

3 解决方案

系统架构

ADNET智能工厂网络的建设内容位于上图红框中，含边缘接入层、核心汇聚层和安全保障三部分，其中：

边缘接入层：主要负责边缘设备接入、数据采集与边缘计算。边缘接入设备应支持海量物联网传感器和智能硬件的快速接入和数据服务，满足物联网领域的设备连接、协议适配、数据存储、数据安全、数据分析等服务需求。

核心汇聚层：本次方案采用SDN VxLAN技术设计工厂内核心汇聚层网络，网络可以抽象为物理承载网络和面向应用的 Overlay网络。这种网络设计方式的两大特征是柔性网络和软件定义。柔性一方面指网络架构灵活，业务部署（应用/终端）与位置无关；另一方面指以人和业务应用为核心，所有网络资源根据人和业务需要移动。软件定义指基于SDN 思想将网络控制平面集中，实现网络设备的自动部署、业务按需交付，将运维人员从重复劳动中解放出来。