张平：多种ICT技术耦合支撑工业4.0

　　摘要：北京邮电大学教授、网络与交换技术国家重点实验室主任张平表示，在推动工业4.0的发展进程中，多个ICT技术的耦合，是工业4.0稳步发展的基石。
　　
　　工业4.0的浪潮即将来临，新兴的技术将渗透到工业的各个方面。这将形成一个灵活度高，具有个性化、智能化的生产模式。工业要实现向智能方向的转型，就离不开信息通信技术的支撑。

　　
　　工业4.0即是ICT和CPS的结合
　　
　　“工业4.0”终需要实现的目标是制造业向智能化的方向转型;“智能”思想是“工业4.0”的核心。“工业4.0”主要可以分为两大部分，部分是“智能工厂”，重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现。第二部分是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。
　　
　　工业4.0对于移动通信来说不是一个陌生的字眼，它与“两化融合”息息相关。在4G的发展乃至下一代移动通信5G的研究中，移动通信领域已经接触到类似的概念;而对工业4.0的实践反过来有助于移动通信自身的创新和发展。
　　
　　德国学术界和产业界对“工业4.0”概念的一个比较统一的阐释是继机械化、电气化和信息技术之后，以智能制造为主导的第四次工业革命。主要是指通过信息通信技术(ICT)和信息物理系统(CPS)的结合，将制造业向智能化转型，实现集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，终建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务生产模式。
　　
　　ICT技术，即为信息通信技术。近几年，ICT技术飞速发展，各种新的概念、技术不断涌现，已经应用到各个领域、行业中，并发挥着巨大的作用。信息物理系统(CPS)包括智能机器、储存系统和生产设施，各个部分能够相互独立地自动交换信息、触发动作和控制。而物联网、服务网以及数据网是“工业4.0”的基础。
　　
　　多个ICT技术耦合工业4.0
　　
　　在推动工业4.0的发展进程中，CPS面临了各种问题，其中与信息通信技术相关的主要可以归纳为如下几个问题：1.异构异质融合问题，2.海量性问题，3.实时性问题。针对这些方面的问题，有一些相关的ICT技术可以对它们进行解决或改善。
　　
　　异构网络融合(异构异质融合问题）
　　
　　在工业环境中实现设备与设备间的相互通信，网络的异构异质是需要首先考虑到的问题。异构性是指要求不同类型的无线技术(如Internet，WSN等)可以进行互联互通，并且保证服务质量。异质性是指要求不同公司生产的、不同功能的硬件不兼容的设备在没有彼此差异的情况下进行互联互通。由于整个工业环境是由很多具有通信、计算、决策控制设备组成的智能网络，可知整个通信网络也具有高度的复杂性。