6月21日消息（水易）随着工业4.0时代的到来，智能制造变得日益重要。工业PON（无源光网络）传输技术作为一种创新的通信解决方案，正逐渐成为推动智能制造发展的重要力量，推动工业自动化和数字化转型。
工业PON技术，基于传统PON技术，专为满足工业环境的高可靠性和耐用性需求而设计。它通过使用光纤网络，提供高速度和大容量的数据传输能力，尤其适用于数据密集型的工业应用。尽管工业PON技术具有诸多优势，但在实际应用中仍面临挑战，如网络安全问题、与现有工业系统的兼容性等。
在此背景下，6月20日，由CIOE、C114与中国电信股份有限公司研究院共同合作主办的“工业PON技术研讨会”。邀请标准化组织、高校、运营商、设备商、工业企业等产学研用专家代表，围绕工业PON技术最新发展和方案落地应用等热点话题进行了深入探讨。
工业PON应用潜力巨大，加速标准生态构建
信息通信技术赋能制造业，提升产业数字化水平，是新型工业化发展的重要方向。工业PON作为信息通信技术与制造业紧密融合、交叉赋能的前沿技术方向和新兴应用场景，将在推动智能制造转型和新质生产力培育等方面发挥重要作用。
尽管优势突出，不过工业PON技术在垂直行业的应用还面临一些挑战。中国通信标准化协会理事长闻库介绍，一是工业PON仍需持续提升在重点行业领域的认知度和采用率。二是不同行业对数字化转型的需求不同，对工业PON的技术和应用需求也存在较大差异。
闻库表示，中国通信标准化协会致力于推进包括工业PON在内的先进信息通信技术的标准化工作，促进信息通信技术的广泛应用和普及，为智能制造以及新型工业化的发展贡献力量。
中国信通院技术与标准研究所副总工、TC615全光垂直行业组组长刘谦介绍，标准化进展方面，工业PON设备技术要求和设备测试方法已经完成，以中国电信为代表的中国成员单位，积极向ETSI推动工业PON的实践经验以及技术方案。目前ETSI已经成功将工业PON的应用场景写入F5G标准中，同时稳步推动工业PON技术规范的制定。
为进一步持续推动工业PON产业生态发展，中国信通院联合以中国电信为代表的运营商、以及设备制造商、垂直行业企业，发动成立了全光垂直行业工作组，持续推动生态发展。目前成员单位数量已超过55家，覆盖面广泛，垂直行业企业在整个成员单位中占比超过60%。
技术日渐成熟，创新工业控制网络融合架构
作为引领工业PON发展的运营商，中国电信研究院网络技术研究所副所长蒋铭介绍，中国电信从2017年就开展工业PON的研发和实践，通过不断推进工业PON技术的演进升级，打造工厂网络融合光底座，实现数据互联互通，提供边缘计算功能，与云平台对接构建工业数据智慧中心，依网生云，依云生智，以智赋能。
基于多年实践，中国电信面向工业制造业网络升级演进，首次提出基于工业PON的新型工业控制网络融合创新架构，构建了确定性链路能力、智能化管理能力、算网融合能力、高可用网络保障能力，满足工业现场智能化、数字化发展新趋势。
北京邮电大学教授张佳玮表示，常规PON技术发展思路主要关注于如何提升网络带宽，然而面向工业互联场景，工业PON需要具备更低的时延和更高的可靠性，才能为时延敏感业务流提供可预测和可保证的“传输通道”。
在张佳玮看来，要实现确定性传输，就必须要解决PON在带宽分配方案、注册和测距机制以及队列调度机制等三大挑战，可以引入协作式DBA技术、单帧多突发技术、对确定性带宽分配算法改进、网关的抖动补偿、基于网络演算的建模与性能分析技术。
东北大学副教授吴志伟介绍，基于工业PON的新型工业控制网络解决方案总体架构分为端、边、云三个方面。其中，端侧进行生产过程控制和工况感知；边侧是数据传输底座，基于工业PON构建算网融合系统；云侧进行工业大数据汇聚和智能决策控制。
基于工业PON的新型工业控制网络设计思路是“一网到底”，首先是要实现工业大数据的互联互通，将PON内化为工业控制网络连接架构；其次是网络的确定性传输能力增强，PON向下融合底层控制网络；另外，实现网络与控制一体化，PON向上赋能智能控制。
推动价值落地，工业PON目标“一网到底”
技术要服务于具体应用场景。闻库介绍，中国通信标准化协会的电信运营企业和通信设备制造企业等会员单位积极探索工业PON在工业领域的应用，众多工业制造企业已依托工业PON技术，实现了研发设计、生产运行、检测监测、仓储物流、运营管理等方面的数字化改造，提高了生产效率和产品质量。
蒋铭介绍，中国电信采用PON+5G定制网作为网络基础设施，打造双千兆智慧工厂信息底座，承载数条产线；采用工业PON边缘设备改造工厂网络，提升工业数采能力；实践了确定性能力承载工业控制业务，效果显著。目前正在实验室仿真环境下探索算网控一体化的工业控制网络。
烽火通信宽带业务产出线接入产品线技术专家张宏进介绍基于“一网到底，云网协同”的理念和网络架构，烽火通信工业PON系统已在工业领域陆续部署。例如小米智能工厂采用烽火通信工业PON系统，通过铜线改光纤，成本降低50%以上，空间减少80%、能耗降低30%；网络架构简化，使得施工效率提升50%；统一可视化网管快速定位故障，设备即插即用放装，运维效率提升60%。
上海金亭汽车线束有限公司IT副总监邵文来介绍，金亭利用工业PON的网络优势性能（时延<1ms，抖动<500µs），能更好地满足工业制造低时延业务场景需求，工业PON相对以太网具有较大的优势，估算本项目可以提升生产效率达20%以上。同时，工业PON自服务平台可实现自主管控、统一运维。
展望未来，蒋铭指出，工业PON的愿景是“一网到底”，希望通过工业PON真正能够解决工业现场的问题，目前已经实现了工业网络中控制业务的网络承载能力。后续将进一步推进工业现场网络与控制深度集成，基于工业PON控制网络的新型架构，进一步提升算网控一体化水平，做到网络即是控制的目标，推进工业PON作为工业现场网络的全光底座。
“2024中国光通信高质量发展论坛”是由CIOE中国光博会与C114通信网联合推出的大型研讨会系列活动，以“光联万物，智创未来”为主题，通过多场专题论坛、线上研讨会、闭门研讨会等形式，聚焦产业链薄弱环节，瞄准技术未来演进方向，发掘热点应用场景，群策群力，贡献行业价值，进一步助力我国光通信产业高质量发展。
下一场线上研讨会将于7月18日举办，以“智能光网络：应对算力新挑战”为主题，聚焦智能光网络的发展趋势，探讨如何利用智能技术优化数据中心的运算效能。
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