数字化、网络化和智能化是工业互联网的主要特征。传统工业网络主要用于设备间信息的传递,工业互联网将传统工业网络转变为围绕生产的智能网络系统,促进人员、设备、工厂和供应商之间建立快速的信息交互通道,实现了生产全流程及“人、机、料、法、环”全方位的数字化,提高了工业生产的灵活性,使大规模定制能够满足客户在数量、质量、设计和配置方面的需求。随着新一轮科技革命和产业变革的深入发展,5G、工业互联网等新型基础设施建设正在加快推进,日益成为支撑实体经济向数字化、网络化、智能化转型升级的关键驱动。只有将新一代信息通信技术与生产流程相融合,才能实现全流程的数字化采集、数据驱动的智能化分析及网络化的灵活控制。因此,加速5G、TSN等信息通信技术(ICT)与运营技术(OT)的深度融合,是促进工业数字化转型的关键。
与传统工业网络技术不同,工业互联网并不是一种单纯的网络技术,而是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的全新工业生态、关键信息基础设施和新型应用模式,通过人、机、物的全面互联,实现全要素、全产业链、全价值链的全方位连接,推动形成全新的工业生产制造和服务体系。从技术角度而言,工业互联网对各类数据进行采集、传输、分析并形成智能反馈,优化资源要素配置效率,推动形成全新的生产制造和服务体系。因此,为了更好地理解5G-TSN的需求和技术驱动力,本章重点介绍了工业互联网发展背景及技术体系。