一根光電混合纜破解智能制造布網難題
原創一直以來,制造業是國家經濟命脈所系。改革開放以來,四十多年的發展沉淀讓中國蛻變為制造大國,然而目前我國制造業仍處在國際分工的中低端,大而不強等問題突出,提質增效勢在必行,轉型升級任重道遠。
天上浮云如白衣,斯須改變如蒼狗。
在《“十四五”智能制造發展規劃》的指引下,越來越多的制造企業正在通過數字化、智能化轉型。在這一過程中,制造企業對于網絡基礎設施的要求也在不斷提升。
在新興技術與先進制造加速融合的當下,如何構建堅實有力的網絡基礎設施,保障企業網絡的穩定運行、數據的高效流動、業務的持續開展?這是每個制造企業在轉型之路上必須直面的議題。
布網之困:從“制造”到“智造”的藩籬
9月,工業和信息化部信息技術發展司副司長王建偉在新聞發布會上介紹,截至今年第二季度,我國制造業企業實現智能化生產的比例是6.6%。由此可見,要邁向智能制造,對大部分企業來說仍然道阻且長。目前,制造企業面臨的網絡問題主要集中在三大方面:
一. 信息點、數采終端海量增長,基礎網絡結構復雜。隨著5G技術的深入應用和“工業4.0”的逐步發展,實現了全流程自動化、智能化的“黑燈工廠”漸次涌現。海量智能終端的引入導致了網絡結構的復雜化。
二. 業務快速開通、規范管理的需求提升。疫情爆發以來,柔性生產的概念逐漸深入人心。具備柔性化生產特質的智能制造讓企業可以在短期內重建一條個性化生產線,推動產品快速更新迭代。如何支持這種快速迭代的需求對企業網絡來說是切實的考驗。
三. 移動辦公常態化下的信息安全。制造企業中辦公場景下數據泄露事件時有發生,比如不可信應用用于辦公、各方不合規接入、員工誤點釣魚軟件等等。怎么從網絡層面來保證信息安全依然值得深思。
制造業要向智能制造邁進,無論是在網絡性能、傳輸距離還是部署、運維、成本等多個層面上都有更高的要求。
當生產車間的信息點位不斷增加;當攝像頭分辨率從1080P升級至4K、8K;當移動辦公趨勢下接入內網的終端不斷增多。這些很“吃帶寬”的變化,都對以銅纜為主要介質的傳統以太網絡形成了挑戰。傳輸介質的升級自然而然成為業內共識。
破局之道:一根光電混合纜凝結的奧義
近年來“光進銅退”理念從家庭寬帶延伸至企業級園區網絡,滿足高帶寬、低時延、高速率等特性的“全光網絡”被越來越多的企業認可并接受。不可否認,相較銅纜來說,光纖幾乎沒有帶寬瓶頸,可平滑演進至數百G;布線最長可達上百公里,可覆蓋園區的每個角落,而銅纜的傳輸距離則有百米限制。但是,對于制造業園區來說,光纖并不能完全取代銅纜。
光纖固然可以解決性能和傳輸距離的問題,但是以玻璃纖維為原材料的光纖是絕緣體,無法直接取代銅纜的PoE供電方式。視頻監控、無線AP、接入交換機等大量設備只能本地取電,對于部署拉線、點位擴展、弱電間設備管理、用電安全來說難度增大。
現在的制造業需要的是一張既能發揮光纖的強大性能,又要保證供電覆蓋、點位擴展和運維體驗的基礎網絡,以適應不同場景下的用網需求。
面對這一新需求,ICT基礎設施及解決方案提供商銳捷網絡提供了一種新解法——光電混合纜。所謂光電混合纜,就是將光纖和銅導線集成在一根線纜中,數據通過光纖可以完成高速率、遠距離的傳輸,供電通過銅纜可以完成長距離供電,避免本地取電。這樣一來,就達成了取兩家之長,實現一線兩用的目的。
使用銅纜PoE供電仍舊走不出100m的衰減困境,而銳捷采用的光電混合纜則能支持PoF(Power over the Fiber)供電,2.5mm2規格的線纜可以支持最遠2.5km的供電,配合上光纖遠超銅纜的網絡傳輸距離,可以說是信息點位“指哪打哪”。
根據制造企業內部生產、辦公和辦公場景,銳捷網絡針對性地推出了光電一體化創新產品——框式時光主機RG-S7808C-V2、盒式時光主機RG-S5750-DP系列。時光主機系列支持對多種型號的遠端模塊的供電/光纖傳輸一體化,業務場景覆蓋全面;可以實現長距離集中供電、斷電不斷網;集中部署減少弱電間和網線數量,有效解決弱點間多管控難等問題。
據介紹,光電一體化系列交換機的多形態設計針對的智能制造中的不同應用場景。
- 框式時光主機RG-S7808C-V2面向的是中型制造企業生產車間的核心,覆蓋1萬到2萬平米
- 24口盒式時光主機面向的是大型制造業園區的匯聚,保障三層的網絡架構可以承載更多設備
- 48口的盒式支持48口對外供電,單口支持30W供電功率,主要定位在辦公場景
此外,為了配合企業園區極簡以太全光網絡解決方案V2.2,銳捷也推出了光電一體化極簡光入室交換機RG-IF2920系列和RG-PF2920系列等,匹配不同企業場景下的網絡部署需求。
歸根結底,新產品功能的研發制造和多樣的規格設計,都基于銳捷精益求精的實踐精神,每次迭代升級都源于用戶的實際需求,這一點貫穿在極簡光歷代方案和產品的設計中。
研發之旅:極簡以太全光網從1.0到2.2
2021年3月,面向不斷升溫的全光網絡市場需求,銳捷網絡對外發布了極簡以太全光網絡1.0。這套精心打造、籌備良久的解決方案為企業網絡升級提供了新的路徑。此后,銳捷網絡又在此基礎上進行了全新升級,而針對制造行業,銳捷推出了適配性的光電一體化解決方案——企業園區極簡以太全光網絡解決方案V2.2(以下簡稱“極簡光2.2”)。
企業園區極簡以太全光網絡解決方案V2.2——全景圖
相較于1.0版本,新一代的極簡光2.2有哪些硬核升級?在版本迭代時其核心研發需求是否有所變化?研發團隊基于哪些痛點對相關產品進行了針對性設計?銳捷網絡交換路由產品事業部產品總監高振向記者介紹了背后的故事。
高振提到,和上一代解決方案相比,極簡光2.2主要在兩大層面進行了重點革新。
其一,在產品的軟、硬件設計上,更符合制造行業細分場景需求。在硬件上,提高實用性和性價比,除了推出新產品外,還改善了原有的產品系列更適配光電一體化的需求。同時,在軟件上,更加注重運維管理的精細化和智能化。光電一體化不僅僅是物理上的一體化,在設備、線纜運維層面也實現了一體化。延續了1.0的“零配置上線”“零配置替換”“環路自愈”“光鏈路檢測”等智能運維的同時,極簡光2.2增加了“光電一體運維”、“啞終端智能識別”等功能,盡可能減少在運維管理層面的壓力。
其二,在網絡架構上,銳捷認為園區網絡未來會走向“LAN-WAN融合”。“由于園區路由交換方案種類很多,方案與方案之間其實是彼此隔離的,如果要同時采用多個方案,對用戶來說,容易形成‘方案煙囪’,導致各個子方案之間彼此隔離。未來我們希望自己更多的是提供端到端的解決方案。”而且在移動辦公、萬物互聯,以及IPv6的發展的驅動下,LAN與WAN的邊界正在變得模糊。實現LAN/WAN統一納管,從而降低管理成本、提升整體網絡效率等,是未來園區網絡的發展和廠商的研究方向。
盡管新一代解決方案里有不少創新性設計,但高振強調,總體來說,核心研發需求是一以貫之的,那就是——始終以客戶為中心,為其實現降本增效。“幫助客戶篩選出網絡建設中沒必要花錢的點并進行精簡,比如布線施工,這些環節花費再多對于網絡質量的提升并沒有任何實質好處。反之,如果在帶寬的升級、時延的降低等方面多做投入,那效果必然立竿見影。”
扎根行業場景:我們的技術夢想終將伸手可及
“扎根行業,深入場景”一直是銳捷網絡進行研發與創新時堅持的理念。極簡光2.X方案在制造業的應用落地對此做了恰如其分的詮釋。
生產場景中,傳統方案往往因為信息點的變動面臨施工難、周期長的挑戰,加上重點區域車間大機柜需要獨立部署UPS電源,成本高昂。而采用極簡光2.X方案,時光主機通過光電混合纜統一為各種類型設備供電,降低UPS部署成本;光纖到接入交換機,未來調整布線、拆線成本再降低;管控上各類終端連通狀態實現可視化管理。
在倉儲場景中,由于倉儲環境所限,傳統方案中倉儲交換機通常部署在高空橋架,高空維護難,而且布線大于100M,需要額外部署PoE交換機,整體成本高且線路利用率低。而采用極簡光2.X方案,時光主機統一管理,無高空作業;AP虛擬化,同頻零漫游AGV/PDA不掉線;全光倉儲部署,節約倉儲PoE交換機至少60%。
在辦公場景中,樓層信息點數量眾多,傳統布線不靈活,弱電間眾多,管理成本高。加上業務互訪頻繁,無線用戶難管控,安全策略變更頻繁。而采用極簡光2.X方案,光纖入室,顯著減少布線和樓層弱電間;全光接入,業務擴展無需重新布線;交換機、弱電箱一體設計,易安裝;SDN控制器自動適配,身份,網絡安全策略,無需人工干預。
在這些應用實踐中,我們可以發現,網絡基礎設施對于制造企業而言不僅是數據流轉的“血管”,也是支撐起生產制造、倉儲物流、研發設計的“神經網絡”。銳捷網絡立足于制造業的布網之困,尋求光電一體化的破局之道,在研發道路上惟實勵新,在產品設計中精進臻善,最終讓極簡以太全光網絡解決方案在實踐中得到淬煉,在場景中得到優化,在行業中得到驗證,為加速智能制造的創新發展提供了有力支撐。