随着工业4.0时代的到来，智能制造变得日益重要。在这个背景下，工业PON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。邵文来表示，上海金亭正在建设的二期工厂网络项目，便是采用了工业PON的网络方案。
传统以太网问题频现，亟待工业PON“解救”
邵文来介绍到，上海金亭成立于1997年，是永鼎股份（600105）的全资子公司，主要从事传统汽车低压限速与新能源车的高压限速的研发、设计、制造和服务。金亭早期建设的武汉金亭一期工厂，采用传统的以太网方案。在近几年的使用过程中，逐渐发现存在诸多问题和痛点：
第一、无法满足生产网络毫秒级的低延时需求；第二、无法满足监控网络上行视频流量大的带宽需求；第三、办公网络与生产网络的互通没有隔离，存在着网络安全隐患；第四、一期的网络设备只能单个管理，无法做到统一网管，无法实现设备数据的自动同步；第五、无法实现wifi的统一认证管理，AP只能单个做设置和管理。
针对武汉一期工厂网络所遇到的问题和痛点，邵文来表示，二期工厂建设时，重新梳理了武汉金亭二期网络四项需求：1、生产网的业务需求。生产数据采集，每台机器的带宽要求为10~20兆；AI质检，机器视觉的每路带宽要求大于100兆。同时这两项需求延时均要求低于1毫秒。2、监控网的业务需求。500万像素的高清摄像头要求10兆带宽/每路，上行带宽配置保证15兆/路，时延小于3ms，同时要求承载的ONU的设备支持POE供电。3、办公网的业务需求。带宽100M以上/工位，时延小于2ms，并且需要做到分权分域管理，实现业务的加密成长。4、无线网的业务需求。每个AP上下行带宽1000M，时延小于10ms（包括空口），且支持多种认证模式，无线业务安全加密，同时要求承载的ONU支持POE供电。
工业PON优势突显
基于武汉金亭一期工厂的问题和痛点，邵文来表示，经过金亭多个部门的综合评估，武汉金亭二期工厂网络最终决定采用工业PON网络方案。工业PON网络方案的优势、可靠性以及应用场景效果显著。
邵文来表示，对比武汉金婷一期工厂采用传统以太网所出现的问题，二期工厂所采用的工业PON网络方案具有无源光网的优势，其不受供电的影响，没有电磁干扰的问题。同时，因为光纤的线路不含铜，因此具有较高的抗氧化和耐腐蚀性，可提高网络的稳定性。此外，工业PON网络方案采用关键设备和链路冗余备份，实现了双电源、双主控、双归属、双上面等等，大大提高了网络整体的可靠性。
在工业PON网络方案的应用场景方面，生产网实现了低时延，约有300个现场生产设备的数产信息点；监控网实现高清视频的上行高带宽，约有一百多个信息点；办公网实现了网络的安全互通以及必要的安全隔离，共约有几十个办公点；AP承载实现了所有AP均能通过PON汇聚到AC做统一管理，现场约30个瘦AP。
在会上，邵文来还就“一期的以太网”和“二期的工业PON”在实用性方面做了对比。
首先，在线缆的用量上，一期项目大量使用五类线，而二期项目因为采用光纤到设备，节省了约60%的五类线。第二、在楼层的弱电间，一期工厂每个楼层至少需要两个弱电间，而工业PON方案，每层楼只需放置一个小网络吊柜，节省了设备与空间。第三、在桥架需求方面，一期工厂强电和弱电桥架都需要，且要强弱电分离。而二期工业PON网络方案，因为光纤不受电磁干扰，可利用现有的强电桥架来进行光纤布线。第四、在用电情况方面，一期工厂因为使用了大量楼道交换机和光电转换设备，耗电量大。二期工业PON网络方案，OLT与ONU设备之间无源，也无光电转换设备，耗电量较小。
此外，工业PON自服务平台可实现自主管控、统一运维。通过部署在公司私有云上的一套工业PON自服务平台软件，纳管PON设备，支持智能运维和开放接口，通过可视化界面，实现PON设备统管、可视、可查、可配、可预测等关键能力。
工业PON价值深远
工业PON网络方案相较传统以太网所表现出的突出优势有目共睹，邵文来认为工业PON网络方案为金亭二期工厂所带来的价值意义更将深远。
从部署成本上，工业PON网络具有扁平架构，可以大幅降低部署成本。相比传统以太网方案，工业PON全光网方案架构扁平，其最显著的特点是：1、可有效减少设备堆叠，实现网络多层变两层；2、减少了业务的转发点，大大降低时延，提高网络传输质量；3、二层扁平架构，接入节点扩展方便，不会造成堆叠；4、无源分光器无需供电，可节省楼宇和楼层弱电机房电源、空调、通风设备，提升建筑空间利用率。
从技术能力上，工业PON网络在提升生产效率、带宽利用率和运维效率方面的价值也不容小觑。
邵文来介绍，金亭利用工业PON的网络优势性能（时延<1ms，抖动<500 s），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。
在提升网络带宽的利用率方面，500万像素的摄像头，在PON上行通道上开设150%的保证带宽，保证多路监控画面同时传输时高度清晰流畅 、无丢包。同时可实现多路视频任意调取，实时查看、回放，厂区周边和生产现场操作的AI监控告警等。
金亭通过工业PON自服务平台可视化界面，解决了自主管控内部网络的需求，提升了网络管理的能力和时效性，实现了网络的性能监控、网络告警、切片管理、业务配置管理等功能。预估整体上线后，能使运维效率提升30%。
演讲最后，邵文来肯定了工业PON网络方案为金亭带来的价值。畅想未来，邵文来表示期待今后能够继续与业界深入探讨工业PON的应用。
——信息来自：C114通信网
