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国家标准计划《信息技术 系统间远程通信和信息交换 高可靠低时延的无线网络通信协议规范》由 TC28(全国信息技术标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准化管理委员会

主要起草单位 重庆邮电大学中国电子技术标准化研究院深圳海思半导体有限公司上海工业自动化仪表研究院浙江中控技术股份有限公司等

目录

基础信息

计划号
20171721-T-469
制修订
制定
项目周期
24个月
下达日期
2017-10-11
申报日期
2017-01-10
公示开始日期
2017-07-26
公示截止日期
2017-08-09
标准类别
基础
国际标准分类号
35.100.01
35 信息技术、办公机械
35.100 开放系统互连(OSI)
35.100.01 开放系统互连(OSI)综合
归口单位
全国信息技术标准化技术委员会
执行单位
全国信息技术标准化技术委员会
主管部门
国家标准化管理委员会

起草单位

目的意义

1.是国家智能制造标准体系建设的重要组成部分 2015年底,根据工业和信息化部与国家标准化管理委员会联合发布的《国家智能制造标准体系建设指南》,工业互联网/物联网标准的关键技术标准包括“制定工业应用关键技术标准,主要研究机器之间、机器与控制系统之间的低时延、高可靠连接与智能交互的网络技术标准”。

随着工业化与信息化进程的不断交叉融合,越来越多的信息技术应用到了工业领域。

目前,工业控制系统已广泛应用于电力、水力、石化、医药、食品制造、交通运输、航空航天等工业领域,其中,超过80%的涉及国计民生的关键基础设施依靠工业控制系统来实现自动化作业。

工业控制系统已经成为国家关键基础设施的重要组成部分。

2014年4月,美国工业互联网联盟成立,联盟目标是制定通用标准,打破技术壁垒,实现不同厂商设备之间的数据共享。

联盟已经开始起草工业互联网参考体系结构,定义工业互联网的功能域、技术以及标准,同时着手开发用例和测试床,助力软硬件厂商开发与工业互联网兼容的产品,实现企业、云计算系统、计算机、网络、仪表、传感器等不同类型的物理实体互联,提升工业生产效率。

制定《高可靠低时延的无线网络通信协议规范》是形成国家智能制造标准体系的重要组成部分。

目前,在工业无线领域,已形成了WIA-PA (IEC 62601, GB/T 26790.1)、WIA-FA(IEC PAS 62948,GB/T 26790.2),WirelessHART (IEC?62591, GB/T 29910)、ISA100.11a (IEC 62734)等标准,已广泛实施并具有了一定规模的应用;同时针对工业无线网络,各标准组织提出并发布了相应标准的延伸版本如3gpp的LTE-M,ISA100.15,NB-IoT及Lora等技术,以满足工业物联网的需求。

而在工业物联网环境下,网络规模更大,网络更复杂,而对工业无线高可靠和低时延的要求更高。

而现在高可靠,低时延工业无线网络通信协议尚缺乏相关规范和定义。

2.物联网环境下突破新技术瓶颈的需求 目前,随着工业物联网的不断发展,网络环境的复杂性以及多变性,以及网络的时间精度的不断提高,致使缺乏必要的技术和标准指导工业无线网络的部署,提高用户网络部署研发成本,并限制了工业无线网络技术的突破。

以NAMUR(国际流程工业自动化用户组织)为首的用户组织在其recommendation(NE33)中提出用户对工业无线技术的可靠性、安全性及可用性有较高要求,目前的无线技术和产品虽能基本满足要求,但在新的工业物联网环境和部署下,工业用户对工业无线网络的可靠性和时延要求不断提高,以及现存工业无线网络复杂性以及共存干扰等问题,致使传统的工业无线标准已经不能满足新的需求。

3.工业环境中大规模部署和应用的需求 目前工业物联网技术是继现场总线之后,降低自动化成本、提高自动化系统应用范围的最有潜力技术,也是未来几年工业自动化产品新的增长点,是实现智能制造的关键技术。

随着对工业环境下的高可靠低时延无线网络技术需求,设计需求、运行和维护需求等的标准的制定;结合符合标准的工业网络设备的研制以及标准验证平台的搭建,能够有效推进高可靠低时延工业无线网络技术的实施和工业无线网络的应用技术的研究进度,为我国工业无线网络的大规模部署提供技术参考。

相应标准以及技术的研究,有利于促进产业结构优先升级、有利于增强我国产业发展和创新能力、促进经济持续健康稳定发展。

综上所述,所以需要研究符合未来工业无线网络发展及实现大规模智能制造部署的要求的高可靠低时延工业无线技术,对现有工业无线标准进行补充。

研究和制定《高可靠低时延无线网络通信协议规范》标准,分析工业无线网络在智能制造及工业物联网环境下实施时的技术要求及特征,对工业无线通信标准进行融合提炼分析及改进,是智能制造环境下,实施部署工业无线网络的重要基础,也是进一步推动无线网络技术发展的必要技术及标准支撑。

范围和主要技术内容

本部分将定义高可靠低时延工业无线通信系统结构与通信规范,重点对工业无线网络物理层和数据链路层的网络确定性调度,精确时间同步等功能进行规范,定义工业物联网设备之间、设备与控制系统之间的低时延、高可靠连接与智能交互的无线网络技术。 该标准协议适用于工业环境应用的无线网络系统,适用于产品设计、开发、应用及部署高可靠低时延的无线网络。

国家级科研专项支撑

工业物联网技术要求标准化与试验验证系统