“渝”見(jiàn)高?？萍饥?| 智能網(wǎng)絡(luò)下車(chē)間！重郵這項(xiàng)科研成果解決多項(xiàng)關(guān)鍵難題

開(kāi)欄語(yǔ)

科技是第一生產(chǎn)力。高質(zhì)量發(fā)展，離不開(kāi)科技創(chuàng)新這一主要驅(qū)動(dòng)力。高校，則是產(chǎn)生科研成果的“富礦”，是助推重慶從傳統(tǒng)“制造重鎮(zhèn)”向高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展過(guò)程中的重要力量。

今年是全面貫徹黨的二十大精神的開(kāi)局之年。重慶科技報(bào)、重慶科技融媒體中心推出“渝”見(jiàn)高校科技欄目，通過(guò)深入的采訪調(diào)研、豐富的融媒形式，抓亮點(diǎn)、強(qiáng)傳播、促轉(zhuǎn)化，與您一同見(jiàn)證重慶在以科技創(chuàng)新引領(lǐng)高質(zhì)量發(fā)展中的高校風(fēng)采！

近日，一項(xiàng)高可靠實(shí)時(shí)互聯(lián)的自主可控工業(yè)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)，被應(yīng)用到重慶盟訊電子科技有限公司。智能網(wǎng)絡(luò)下車(chē)間后，該企業(yè)的智能工廠運(yùn)維效率提升了15%，運(yùn)維成本還降低了10%。

重慶盟訊電子科技有限公司主要從事無(wú)線電通訊、汽車(chē)電子等產(chǎn)品加工服務(wù)。汽車(chē)與電子，是重慶的兩大支柱產(chǎn)業(yè)。在重慶傾力打造“智造重鎮(zhèn)”，加快建設(shè)“智慧名城”的過(guò)程中，智能工廠是重要一環(huán)。

讓工廠更智慧的高可靠實(shí)時(shí)互聯(lián)的自主可控工業(yè)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)，由重慶郵電大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)。

有了這項(xiàng)技術(shù)，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中時(shí)間同步、實(shí)時(shí)調(diào)度、高可用冗余、安全、多協(xié)議異構(gòu)實(shí)時(shí)互聯(lián)等5項(xiàng)難點(diǎn)被一一解決。

讓工廠更“聰明”“聽(tīng)話”

“我們的成果屬于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，主要運(yùn)用于工廠內(nèi)，讓工業(yè)生產(chǎn)更智能化?！痹摽蒲袌F(tuán)隊(duì)帶頭人、重慶郵電大學(xué)教授王恒說(shuō)，就好比公司里的團(tuán)隊(duì)要做好一個(gè)項(xiàng)目，需要統(tǒng)一調(diào)動(dòng)、管理團(tuán)隊(duì)里每個(gè)員工。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)也是這一運(yùn)行邏輯，只是把團(tuán)隊(duì)里的“人”變成了工廠里海量的工業(yè)設(shè)備。

（王恒教授解釋高可靠實(shí)時(shí)互聯(lián)的自主可控工業(yè)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)）

該項(xiàng)科研成果解決了什么難題？王恒舉例，就像工作中，我們約好在明早九點(diǎn)鐘開(kāi)會(huì)。如果你的表走慢了，就沒(méi)法準(zhǔn)時(shí)參會(huì)。會(huì)議的內(nèi)容若涉及公司秘密，要保證團(tuán)隊(duì)成員不能透露會(huì)議信息。如果在酷暑天氣下開(kāi)會(huì)，我們還要開(kāi)空調(diào)、吹風(fēng)扇，想辦法正常開(kāi)展工作。工廠設(shè)備也會(huì)遇到這些問(wèn)題。

有了重郵自主研發(fā)的高可靠實(shí)時(shí)互聯(lián)的自主可控工業(yè)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)后，上述問(wèn)題迎刃而解。工業(yè)設(shè)備間可實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘精準(zhǔn)同步，設(shè)備能在工廠惡劣環(huán)境中長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的敏感生產(chǎn)信息能被安全傳輸，能實(shí)現(xiàn)多協(xié)議異構(gòu)組網(wǎng)與實(shí)時(shí)互聯(lián)。

該科研成果榮獲2022年重慶市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。在成渝共建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一體化發(fā)展示范區(qū)，重慶創(chuàng)建國(guó)家級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)示范基地的背景下，該科研成果對(duì)推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和新興產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展起到重要作用。

解決卡脖子難題

“該成果解決了許多難點(diǎn)，其中最難得的是多協(xié)議異構(gòu)實(shí)時(shí)互聯(lián)技術(shù)?！蓖鹾阏f(shuō)，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)可控可調(diào)度，解決了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的卡脖子難題，目前該技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先位置。

據(jù)介紹，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)不同網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備互聯(lián)互通很困難。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造要求對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程精確管控，底層物聯(lián)網(wǎng)到互聯(lián)網(wǎng)需要無(wú)縫集成。但傳統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)采用分層的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，造成信息獲取、控制、調(diào)度和管理方面集成度差、協(xié)同能力弱的局限，難以滿(mǎn)足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造對(duì)底層物聯(lián)網(wǎng)到互聯(lián)網(wǎng)無(wú)縫融合與集成的要求。

（多協(xié)議異構(gòu)實(shí)時(shí)互聯(lián)技術(shù)）

“就像公司項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)中，一個(gè)成員只會(huì)說(shuō)中文，另一個(gè)成員只會(huì)說(shuō)英文，沒(méi)有翻譯就無(wú)法交流了?！蓖鹾阏f(shuō)。

該成果則通過(guò)建立IT/OT深度融合的新型工業(yè)融合網(wǎng)絡(luò)，從自主芯片、設(shè)備、軟件、系統(tǒng)等多方面入手，打通了阻礙，而且成本更低。

通過(guò)該成果的加持，工業(yè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間已能開(kāi)放互連、信息互通，滿(mǎn)足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的靈活需求。

（用在多協(xié)議異構(gòu)實(shí)時(shí)互聯(lián)技術(shù)中的芯片）

精度提升一個(gè)數(shù)量級(jí)

“該成果另一個(gè)亮點(diǎn)，是讓工業(yè)設(shè)備間的時(shí)間精度，提升了一個(gè)數(shù)量級(jí)?！蓖鹾阏f(shuō)，在工業(yè)自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)，工業(yè)設(shè)備間具有嚴(yán)格的時(shí)序約束關(guān)系，在規(guī)定時(shí)刻必須對(duì)事件準(zhǔn)確響應(yīng)，數(shù)據(jù)流需要按時(shí)到達(dá)。如果時(shí)間不精確同步，工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行效率會(huì)受影響，嚴(yán)重的話還會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)事故。因此，精確的時(shí)鐘同步和精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)調(diào)度是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵核心技術(shù)。

此外，高精度同步能夠更好地支持工業(yè)設(shè)備實(shí)時(shí)調(diào)度。王恒舉例，就像我們把一天劃分為不同的時(shí)間段，在每個(gè)時(shí)間段規(guī)劃好做不同的事情，最終順利完成一整天所需完成的工作一樣。只不過(guò)機(jī)器劃分的時(shí)間段更小，可以精細(xì)到百分之一秒甚至千分之一秒。

該科研成果提出的基于優(yōu)先級(jí)分類(lèi)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)確定性調(diào)度算法和考慮鏈路重傳的時(shí)-頻聯(lián)合調(diào)度算法，就能確保端到端控制類(lèi)數(shù)據(jù)的“按時(shí)到達(dá)”。

目前，該成果在工業(yè)企業(yè)中被廣泛規(guī)?；瘧?yīng)用，并造福“一帶一路”沿線國(guó)家，用于越南、土耳其、巴基斯坦的水電站群遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)，助推國(guó)家重大戰(zhàn)略實(shí)施。

（該科研團(tuán)隊(duì)的研發(fā)成果）

在多方支持下，該科研團(tuán)隊(duì)已建成智能儀器儀表網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)-韓國(guó)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)“一帶一路”聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)化控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等研發(fā)平臺(tái)。重慶郵電大學(xué)還與渝北區(qū)在仙桃數(shù)據(jù)谷共建了“重慶郵電大學(xué)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院”，積極促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研轉(zhuǎn)化。

策劃：龔丹

文字：謝佳潔

視頻：張世林

制圖：蹇佳、王曦