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一根光电混合缆破解智能制造布网难题

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发表于 2023-4-1 18:16:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
  一直以来,制造业是国家经济命脉所系。改革开放以来,四十多年的发展沉淀让中国蜕变为制造大国,然而目前我国制造业仍处在国际分工的中低端,大而不强等问题突出,提质增效势在必行,转型升级任重道远。
  天上浮云如白衣,斯须改变如苍狗。
  在《“十四五”智能制造发展规划》的指引下,越来越多的制造企业正在通过数字化、智能化转型。在这一过程中,制造企业对于网络基础设施的要求也在不断提升。
  在新兴技术与先进制造加速融合的当下,如何构建坚实有力的网络基础设施,保障企业网络的稳定运行、数据的高效流动、业务的持续开展?这是每个制造企业在转型之路上必须直面的议题。
布网之困:从“制造”到“智造”的藩篱
  9月,工业和信息化部信息技术发展司副司长王建伟在新闻发布会上介绍,截至今年第二季度,我国制造业企业实现智能化生产的比例是6.6%。由此可见,要迈向智能制造,对大部分企业来说仍然道阻且长。目前,制造企业面临的网络问题主要集中在三大方面:
  一. 信息点、数采终端海量增长,基础网络结构复杂。随着5G技术的深入应用和“工业4.0”的逐步发展,实现了全流程自动化、智能化的“黑灯工厂”渐次涌现。海量智能终端的引入导致了网络结构的复杂化。
  二. 业务快速开通、规范管理的需求提升。疫情爆发以来,柔性生产的概念逐渐深入人心。具备柔性化生产特质的智能制造让企业可以在短期内重建一条个性化生产线,推动产品快速更新迭代。如何支持这种快速迭代的需求对企业网络来说是切实的考验。
  三. 移动办公常态化下的信息安全。制造企业中办公场景下数据泄露事件时有发生,比如不可信应用用于办公、各方不合规接入、员工误点钓鱼软件等等。怎么从网络层面来保证信息安全依然值得深思。
  制造业要向智能制造迈进,无论是在网络性能、传输距离还是部署、运维、成本等多个层面上都有更高的要求。
  当生产车间的信息点位不断增加;当摄像头分辨率从1080P升级至4K、8K;当移动办公趋势下接入内网的终端不断增多。这些很“吃带宽”的变化,都对以铜缆为主要介质的传统以太网络形成了挑战。传输介质的升级自然而然成为业内共识。
破局之道:一根光电混合缆凝结的奥义
  近年来“光进铜退”理念从家庭宽带延伸至企业级园区网络,满足高带宽、低时延、高速率等特性的“全光网络”被越来越多的企业认可并接受。不可否认,相较铜缆来说,光纤几乎没有带宽瓶颈,可平滑演进至数百G;布线最长可达上百公里,可覆盖园区的每个角落,而铜缆的传输距离则有百米限制。但是,对于制造业园区来说,光纤并不能完全取代铜缆。
  光纤固然可以解决性能和传输距离的问题,但是以玻璃纤维为原材料的光纤是绝缘体,无法直接取代铜缆的PoE供电方式。视频监控、无线AP、接入交换机等大量设备只能本地取电,对于部署拉线、点位扩展、弱电间设备管理、用电安全来说难度增大。
  现在的制造业需要的是一张既能发挥光纤的强大性能,又要保证供电覆盖、点位扩展和运维体验的基础网络,以适应不同场景下的用网需求。
  面对这一新需求,ICT基础设施及解决方案提供商锐捷网络提供了一种新解法——光电混合缆。所谓光电混合缆,就是将光纤和铜导线集成在一根线缆中,数据通过光纤可以完成高速率、远距离的传输,供电通过铜缆可以完成长距离供电,避免本地取电。这样一来,就达成了取两家之长,实现一线两用的目的。
  使用铜缆PoE供电仍旧走不出100m的衰减困境,而锐捷采用的光电混合缆则能支持PoF(Power over the Fiber)供电,2.5mm²规格的线缆可以支持最远2.5km的供电,配合上光纤远超铜缆的网络传输距离,可以说是信息点位“指哪打哪”。
  根据制造企业内部生产、办公和办公场景,锐捷网络针对性地推出了光电一体化创新产品——框式时光主机RG-S7808C-V2、盒式时光主机RG-S5750-DP系列。时光主机系列支持对多种型号的远端模块的供电/光纤传输一体化,业务场景覆盖全面;可以实现长距离集中供电、断电不断网;集中部署减少弱电间和网线数量,有效解决弱点间多管控难等问题。
  据介绍,光电一体化系列交换机的多形态设计针对的智能制造中的不同应用场景。
  • 框式时光主机RG-S7808C-V2面向的是中型制造企业生产车间的核心,覆盖1万到2万平米
  • 24口盒式时光主机面向的是大型制造业园区的汇聚,保障三层的网络架构可以承载更多设备
  • 48口的盒式支持48口对外供电,单口支持30W供电功率,主要定位在办公场景
  此外,为了配合企业园区极简以太全光网络解决方案V2.2,锐捷也推出了光电一体化极简光入室交换机RG-IF2920系列和RG-PF2920系列等,匹配不同企业场景下的网络部署需求。
  归根结底,新产品功能的研发制造和多样的规格设计,都基于锐捷精益求精的实践精神,每次迭代升级都源于用户的实际需求,这一点贯穿在极简光历代方案和产品的设计中。
研发之旅:极简以太全光网从1.0到2.2
  2021年3月,面向不断升温的全光网络市场需求,锐捷网络对外发布了极简以太全光网络1.0。这套精心打造、筹备良久的解决方案为企业网络升级提供了新的路径。此后,锐捷网络又在此基础上进行了全新升级,而针对制造行业,锐捷推出了适配性的光电一体化解决方案——企业园区极简以太全光网络解决方案V2.2(以下简称“极简光2.2”)。
企业园区极简以太全光网络解决方案V2.2——全景图
  相较于1.0版本,新一代的极简光2.2有哪些硬核升级?在版本迭代时其核心研发需求是否有所变化?研发团队基于哪些痛点对相关产品进行了针对性设计?锐捷网络交换路由产品事业部产品总监高振向记者介绍了背后的故事。
  高振提到,和上一代解决方案相比,极简光2.2主要在两大层面进行了重点革新。
  其一,在产品的软、硬件设计上,更符合制造行业细分场景需求。在硬件上,提高实用性和性价比,除了推出新产品外,还改善了原有的产品系列更适配光电一体化的需求。同时,在软件上,更加注重运维管理的精细化和智能化。光电一体化不仅仅是物理上的一体化,在设备、线缆运维层面也实现了一体化。延续了1.0的“零配置上线”“零配置替换”“环路自愈”“光链路检测”等智能运维的同时,极简光2.2增加了“光电一体运维”、“哑终端智能识别”等功能,尽可能减少在运维管理层面的压力。
  其二,在网络架构上,锐捷认为园区网络未来会走向“LAN-WAN融合”。“由于园区路由交换方案种类很多,方案与方案之间其实是彼此隔离的,如果要同时采用多个方案,对用户来说,容易形成‘方案烟囱’,导致各个子方案之间彼此隔离。未来我们希望自己更多的是提供端到端的解决方案。”而且在移动办公、万物互联,以及IPv6的发展的驱动下,LAN与WAN的边界正在变得模糊。实现LAN/WAN统一纳管,从而降低管理成本、提升整体网络效率等,是未来园区网络的发展和厂商的研究方向。
  尽管新一代解决方案里有不少创新性设计,但高振强调,总体来说,核心研发需求是一以贯之的,那就是——始终以客户为中心,为其实现降本增效。“帮助客户筛选出网络建设中没必要花钱的点并进行精简,比如布线施工,这些环节花费再多对于网络质量的提升并没有任何实质好处。反之,如果在带宽的升级、时延的降低等方面多做投入,那效果必然立竿见影。”
扎根行业场景:我们的技术梦想终将伸手可及
  “扎根行业,深入场景”一直是锐捷网络进行研发与创新时坚持的理念。极简光2.X方案在制造业的应用落地对此做了恰如其分的诠释。
  生产场景中,传统方案往往因为信息点的变动面临施工难、周期长的挑战,加上重点区域车间大机柜需要独立部署UPS电源,成本高昂。而采用极简光2.X方案,时光主机通过光电混合缆统一为各种类型设备供电,降低UPS部署成本;光纤到接入交换机,未来调整布线、拆线成本再降低;管控上各类终端连通状态实现可视化管理。
  在仓储场景中,由于仓储环境所限,传统方案中仓储交换机通常部署在高空桥架,高空维护难,而且布线大于100M,需要额外部署PoE交换机,整体成本高且线路利用率低。而采用极简光2.X方案,时光主机统一管理,无高空作业;AP虚拟化,同频零漫游AGV/PDA不掉线;全光仓储部署,节约仓储PoE交换机至少60%。
  在办公场景中,楼层信息点数量众多,传统布线不灵活,弱电间众多,管理成本高。加上业务互访频繁,无线用户难管控,安全策略变更频繁。而采用极简光2.X方案,光纤入室,显著减少布线和楼层弱电间;全光接入,业务扩展无需重新布线;交换机、弱电箱一体设计,易安装;SDN控制器自动适配,身份,网络安全策略,无需人工干预。
  在这些应用实践中,我们可以发现,网络基础设施对于制造企业而言不仅是数据流转的“血管”,也是支撑起生产制造、仓储物流、研发设计的“神经网络”。锐捷网络立足于制造业的布网之困,寻求光电一体化的破局之道,在研发道路上惟实励新,在产品设计中精进臻善,最终让极简以太全光网络解决方案在实践中得到淬炼,在场景中得到优化,在行业中得到验证,为加速智能制造的创新发展提供了有力支撑。


责任编辑:张洁来源: 51CTO

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