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ADNET智能工廠網絡建設方案本方案旨在為製造業企業提供一套可靠的智能工廠網絡建設方案。方案利用工業物聯網、SDN、IPv6等新興技術，實現工業場景下人員、設備、物料、產品的海量互聯，為工廠實現智能生產、協同製造和柔性製造提供網絡支撐。

背景

近年來，製造業企業正面臨着供給側改革的時代命題，轉型升級的需求十分迫切。而傳統工廠IT系統與工控系統間的通信往往存在較多障礙，具體表現在：

1)工業控制協議標準各異，各廠家設備難以互通；

2)工業現場存在很多信息孤島，網絡性能亟待提高。

這些問題導致現有工廠網絡無法支撐數字經濟下的製造業

生產運營模式。隨着物聯網、SDN、IPv6 技術的日漸成熟，

ADNET 智能工廠網絡建設方案（ADNET即應用驅動網絡）的提出，幫助製造業企業完成工廠網絡的升級改造。

實施目標

1)實現工廠有線無線網絡全覆蓋，解決信息孤島的問題。有線網絡的時延、穩定性達到工業現場要求，同時兼容IPv4/IPv6雙棧。無線網絡根據工廠實際需求支持Wi-Fi、 RFID、4G/5G、NB-IoT、LoRa、ZigBee、藍牙等信號中的一種或幾種，同時無線信號質量高，滿足場景要求。

2)對主流工業現場總線協議進行適配，實現生產網和信息網的雙網融合互通。

3)基於SDN 技術部署工廠網絡，向上對接工廠雲平台，實現網絡設備自動配置和業務快速部署，提升產線效率，減少人力投入。

4)建立工廠網絡安全保障系統，實現人、機、物、系統的

可控接入和行為審計，保證工廠的設備安全、網絡安全、控制安全、應用安全和數據安全。

適用範圍

該解決方案適用於製造業工廠內網絡的建設和升級改造，建設完成後的網絡能夠滿足工廠柔性製造、協同生產、個性化定製的業務需求。

1.4在工業互聯網網絡體系架構中的位置

該解決方案屬於工廠內網絡建設方案，在下圖中所處位置包含1、2、3、4、5、6六部分的內容。

需求分析

傳統的工業網絡存在以下問題：

1) 工業現場總線協議標準各異，不同廠家設備無法互通，存在數據孤島；

2)數據孤島的存在使設備狀態無法得到有效監控，進而導致企業需要在計劃排產、物料配送、生產協同、質量控制、設備檢測等環節投入大量的人力物力；

3)傳統IP網絡採用盡力而為的傳輸機制，時延不穩定且存在丟包，因此在一些時間敏感型場景無法使用；

4)網絡安全問題層出不窮，工控設備普遍不打補丁，一旦設備聯外網就容易遭到入侵攻擊，導致工廠大面積癱瘓；

5)生產區域的任意設備都可以隨意接入網絡，缺乏接入管控；

智能工廠網絡的建設目的是構建連接人、機、物、系統的

高性能泛在互聯網絡，實現工業數據的充分流動和處理。為此，需要解決如下問題：

1)傳統工控協議的適配問題

2) 設備物料的泛在接入問題

3) 數據穩定低時延傳輸問題

4) 網絡智能化運維管理

5) 網絡安全可控、終端准入

3 解決方案

系統架構

ADNET智能工廠網絡的建設內容位於上圖紅框中，含邊緣接入層、核心匯聚層和安全保障三部分，其中：

邊緣接入層：主要負責邊緣設備接入、數據採集與邊緣計算。邊緣接入設備應支持海量物聯網傳感器和智能硬件的快速接入和數據服務，滿足物聯網領域的設備連接、協議適配、數據存儲、數據安全、數據分析等服務需求。

核心匯聚層：本次方案採用SDN VxLAN技術設計工廠內核心匯聚層網絡，網絡可以抽象為物理承載網絡和面向應用的 Overlay網絡。這種網絡設計方式的兩大特徵是柔性網絡和軟件定義。柔性一方面指網絡架構靈活，業務部署（應用/終端）與位置無關；另一方面指以人和業務應用為核心，所有網絡資源根據人和業務需要移動。軟件定義指基於SDN 思想將網絡控制平面集中，實現網絡設備的自動部署、業務按需交付，將運維人員從重複勞動中解放出來。