智能工厂融合网络解决方案
1、工厂网络建设背景
智能工厂是实现智能制造的重要载体，通过构建智能化生产系统、网络化分布生产设施，实现生产过程的智能化。而智能网络在智能工厂的建设中占有举足轻重的地位，就如同人体里流淌着的血液，可以说没有智能网络的支撑就无法保障智能工厂的落地。
新兴概念“智慧工厂”、“智能制造”、“柔性制造”、“个性化定制”畅想美好，是各大制造厂商升级和转型的重要方向。由于现有以太网技术的局限性，多年来制造厂商一直没能解决的痛点是IT和OT的网络融合问题。随着工业4.0的步伐逐步加快，IT和OT的网络融合又是一个不可避免的趋势，可以解决工厂在网络建设过程中面临的投资成本高、工程实施进度慢、后期运维工作量大等困扰。
2、智能工厂网络需求分析
在传统以太网中，IT和OT并非不可以融合，而是工厂“不敢”把IT和OT融合，原因是传统以太网的工作方式是“尽力而为”，网络融合会产生工厂不可接受的后果。例如IT的数据流量会影响到OT的控制系统，在一个工厂中，控制系统是整个工厂的生命线，任何情况下任何数据都不能影响到工厂的控制系统。
智能工厂网络的基本需求应包括以下几点：
（1）设备通信与管理通信融合
（2）软件定义智慧工厂、软件定义智能网络
（3）通信高密度、高带宽
（4）数据安全、通信可靠
（5）网络易使用、可观察、可管理
（6）网络组建和维护的便利性
如图1所示，智能工厂网络体系架构分为8个层次，融合网络解决方案的服务范围包括：1、智能机器与工厂控制系统，5、工厂控制系统与工厂云平台，6、工厂云平台与用户。
3、IT/OT融合网络方案
应用EOE技术，提出智能确定性网络IDN (Intelligent Deterministic Network)，IDN网络在IT和OT融合方面具有明显的优势，这也是现在自动化工厂转型真正需要的网络架构。
IDN网络具有6项特征：
（1）双通道机制：确保IT和OT的数据互不影响，实时通道为OT数据提供微秒级延时和纳秒级抖动的确定性传输。
（2）数据多路径传输：确保整个网络数据多条路径可达，在某条路径出现问题时不影响设备的正常工作（零自愈网络）。
（3）精准时间服务：网络对接入设备的精准授时和对数据的时间标记。
（4）整体网络趋向二层传输：提高网络的带宽和工作效率。
（5）复杂的网络拓扑：使工厂的网络更可靠、更安全。
（6）零配置自组网：使工厂的网络施工更加简单、维护方便。
如图2所示，以上的IDN网络特征，是现有网络所不具备的，要想实现真正的网络融合，这些特征必不可少。IDN网络让自动化工厂的IT和OT融合成为可能，为智能工厂构建新一代的智能网络。
4、融合网络安全
IDN网络兼容标准以太网设备，工厂网络安全设备如防火墙、流量审计分析系统和工业安全网关都可以按照常规方式部署，EOE技术特有的“以太总线”工作方式可以让网络安全设备的作用最大化。除此之外，IDN网络也提供了如下安全保障：
（1）彻底根除网络风暴
复杂的网络拓扑设计在提高通信可靠性的同时，IDN网络中不会产生网络风暴。
（2）逻辑层一键锁定
网络施工和配置完成后，通信可以在逻辑层进行一键锁定，锁定后拒绝再为其它设备提供通信服务。
（3）白名单机制
网络提供白名单服务，不在白名单之内的MAC地址无法正常通信。
（4）实时通道认证服务
用户需要自行定义实时通道使用权限，认证通过的设备才能使用实时通道通信，即使网络被攻破也不会影响OT数据的确定性传输。
