北京交通大學(xué)教授張宏科:智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系與系統(tǒng)
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大家下午好,我給大家匯報(bào)的是國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室近年的工作,實(shí)際上這個(gè)工作大家從題目上看,很多和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)系不大,但是實(shí)際上要從事網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究,特別是你對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)感興趣,這個(gè)名字大家會(huì)感覺(jué)很有關(guān)系。
我專(zhuān)門(mén)從事互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的國(guó)家平臺(tái),擔(dān)負(fù)著的任務(wù)也是光榮而艱巨的,要求成為國(guó)內(nèi)一流,國(guó)際先進(jìn),因此我?guī)ьI(lǐng)我的團(tuán)隊(duì)30年做了一個(gè)事,專(zhuān)門(mén)從事新型的網(wǎng)絡(luò)體系和核心技術(shù)的研究,我們做了三代新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。第一代標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò),第二代智慧標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò),我們今天講的是智融標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)。
為什么要做標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)?一句話大家就明白了,因?yàn)楣I(yè)互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求比較苛刻的,比如人和物同行,物和我同行,工業(yè)制造是人和物、物和物,工業(yè)制造還要管控。我們多年的體會(huì),對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行一般有三個(gè)要素,一個(gè)是傳感器,一個(gè)是某一個(gè)行業(yè),還有一個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù),這三個(gè)東西融在一起,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就能運(yùn)行和工作了。
為什么要標(biāo)識(shí)?我們?nèi)撕臀锿校锖臀锿校悴唤o物一個(gè)ID號(hào)和標(biāo)識(shí),怎么跟它通?要給它一個(gè)標(biāo)識(shí)。我們跟很多物體同行,要解析它,所以標(biāo)識(shí)和解析映射是標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)涵,也是物聯(lián)網(wǎng)或者工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從機(jī)理原理上難以跳出來(lái)的。但是機(jī)理原理掉了怎么解釋?zhuān)@是技術(shù)問(wèn)題,一旦原因形成,用技術(shù)做出來(lái)那就是系統(tǒng)。
所以說(shuō),我們做物聯(lián)網(wǎng)也好,做工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也罷,是標(biāo)識(shí)和標(biāo)識(shí)解析映射,具體怎么映射?這是技術(shù)問(wèn)題,因此,在工業(yè)環(huán)境下,新網(wǎng)也是這樣的概念。為什么要設(shè)計(jì)智慧標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)?這也是難以跳出去的,我們現(xiàn)在說(shuō)的是網(wǎng)絡(luò),那么我們?nèi)撕臀锿校锖臀锿校F(xiàn)在的靜態(tài)僵化的智慧性、智能性、感知性很差的網(wǎng)絡(luò),怎么滿足?顯然需求網(wǎng)絡(luò)有一定的智慧型,按照人的需求去工作。
因?yàn)槿擞兄腔郏锖臀镏g沒(méi)有智慧這個(gè)網(wǎng)絡(luò)怎么通?智慧標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)也是從機(jī)理原理上走的。我們?cè)O(shè)計(jì)了第一代標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò),在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有標(biāo)準(zhǔn)了,已經(jīng)在行業(yè)用得比較廣了,特別是智慧網(wǎng)絡(luò),在工業(yè)制造和一些高鐵特殊專(zhuān)網(wǎng)上用的比較規(guī)模化。我們是針對(duì)大網(wǎng)設(shè)計(jì)的,但是推得比較慢,為此我們又推出了智融,大網(wǎng)上有大的環(huán)境、大的流量、大的范圍、大的用戶,這個(gè)新的技術(shù)推得比較慢的原因,因?yàn)樗呀?jīng)有基礎(chǔ)設(shè)施了,我們要兼容現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施,基礎(chǔ)設(shè)施可以用的就用,不能得到的我們就用新技術(shù),網(wǎng)絡(luò)的智慧是一個(gè)先天的條件。
為此,全世界都有需求,國(guó)家也有需求。原來(lái)的技術(shù)也有問(wèn)題,你盡力而為的沖突碰撞的機(jī)制,怎么能夠滿足工業(yè)環(huán)境下的低延時(shí)、高可靠,還要有規(guī)模的特點(diǎn)?規(guī)模大了以后,現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)從原理上就找不到了,那你不設(shè)計(jì)新的怎么辦?所以說(shuō)這是有挑戰(zhàn)的,全世界做也是很正常的。
總而言之,我?guī)ьI(lǐng)我們的團(tuán)隊(duì)做了幾十年,我剛才講,在工業(yè)制造環(huán)境下要標(biāo)識(shí),要解析映射,還要智慧標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)。我們說(shuō)大網(wǎng)上也是一樣的,為什么要設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)?一套應(yīng)用、一套標(biāo)簽也就是一套標(biāo)識(shí)一套系統(tǒng),V4一套,V6一套,V7一套,V8一套,從大網(wǎng)上都是需要的,走了20年了,可以到了規(guī)模比較成熟的時(shí)候了,智慧網(wǎng)絡(luò)也是這樣的,我們現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)是人適配網(wǎng)絡(luò),簡(jiǎn)單地說(shuō)人是網(wǎng)絡(luò)綁定的,運(yùn)營(yíng)商為我們提供什么服務(wù),我們只能接受。
但是我們希望網(wǎng)絡(luò)按照我們的需求提供,應(yīng)該網(wǎng)絡(luò)適配我,網(wǎng)絡(luò)不智慧,它應(yīng)該按照人的需求去工作,按照人的需求去滿足,所以這也是大網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商商業(yè)模式的逐步變化。它的智慧型網(wǎng)絡(luò)才能滿足人,現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)可以做到嗎?需要新的網(wǎng)絡(luò),這也是發(fā)展的必然趨勢(shì),也很難,只不過(guò)是快慢的問(wèn)題。你要設(shè)計(jì)一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò),必須對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)非常地明白,一句話,現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)IP網(wǎng),本質(zhì)上是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)IP地址之間的通信,怎么通信?我們的標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上是兩個(gè)標(biāo)識(shí)之間的網(wǎng)絡(luò)通信,原理上也很簡(jiǎn)單,用戶域名解析,現(xiàn)在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)有問(wèn)題很正常,它是盡力而為,怎么能可靠。
用戶斷了以后再重新連接?這怎么保持高移動(dòng)下的低延時(shí)高可靠的通信?不可能。小范圍的,我們5G說(shuō)的低延時(shí),5G對(duì)大網(wǎng)來(lái)說(shuō)只是基站接入環(huán)境,當(dāng)然,相對(duì)來(lái)說(shuō)我認(rèn)為它好做一點(diǎn),還是有挑戰(zhàn)的,但是它畢竟是接入網(wǎng)的范疇。
總而言之,要標(biāo)識(shí),要解析映射。我們思想有了,機(jī)理、原理形成了,技術(shù),不同行業(yè)可以有不同標(biāo)識(shí),可以有不同的解析映射,可以形成不同的科學(xué)研究產(chǎn)品,滿足需求,所以希望大家攜起手來(lái)做我們自己的實(shí)驗(yàn),做自己的工作。
我們作為一個(gè)新網(wǎng)絡(luò),肯定是通信的最少變量,它的主網(wǎng)絡(luò)原理和工作機(jī)理,這就是傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò),易攻擊欺騙。我們新的網(wǎng)絡(luò)采用了接入和骨干分離,從原理上要把安全性克服掉,也就證明了鄔江興院士講的內(nèi)生支持安全機(jī)理性很重要,我們采用那個(gè)接入網(wǎng),采用核心分離的方式,這是非常重要的。把接入和骨干一份力,攻擊骨干比較困難,接入網(wǎng)的新技術(shù),因?yàn)樗容^小,一些新的感知,新的決策,邊緣的計(jì)算,一些新技術(shù)容易在上面引入。這樣對(duì)于網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō),這是設(shè)計(jì)一個(gè)主網(wǎng)機(jī)理的變化。
標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)的原理,移動(dòng)性、安全性的支持,有一些性能指標(biāo),這個(gè)也涉及了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。這就是我們說(shuō)的標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò),本質(zhì)上是標(biāo)識(shí)之間的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信,特例V4、特例V6,我們改一個(gè)標(biāo)識(shí)就可以了,一種網(wǎng)絡(luò)也可以支持,這個(gè)設(shè)計(jì)是一種比較大的改良性的,由現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用,又在網(wǎng)絡(luò)機(jī)理和主網(wǎng)機(jī)制上變化了以后,內(nèi)生地支持它的移動(dòng)性和安全性,所以這個(gè)思路是比較成熟的。
現(xiàn)有的技術(shù),現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)只是它的特殊標(biāo)識(shí),剛才我們講了,智慧標(biāo)識(shí)為什么智慧?工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng),都需要智慧。這就是我們說(shuō)的智慧網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的體系,現(xiàn)有的架構(gòu)做到智慧比較慢,原因很清楚。現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò),應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)層面,應(yīng)用上面不好,什么樣的網(wǎng)絡(luò)可以支持,沒(méi)什么呼應(yīng),也就是說(shuō)是一個(gè)松耦合。
這樣的話服務(wù)質(zhì)量不可能好,橫向的捆綁在一起,網(wǎng)絡(luò)層面捆綁在一起,它就很難做到對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管控能力和實(shí)施。就在體系上比較難,為此我們提出了一個(gè),你是緊我讓你松,你是松,我讓你緊。左邊是網(wǎng)絡(luò),右邊是管控、感知它,讓它按照需求去工作,這樣的設(shè)計(jì)原理,這樣的網(wǎng)絡(luò)才能可靠。
我們?cè)趯?zhuān)網(wǎng)上,在高鐵上用得很不錯(cuò),在公網(wǎng)上,比如說(shuō)高鐵上,網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用要適配,高鐵上外面有三張運(yùn)營(yíng)商,4G、3G、2G,用戶只能用一張,能不能哪個(gè)網(wǎng)好用就用哪個(gè)?不能,沒(méi)有感知網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),可以調(diào)配網(wǎng)絡(luò)的資源嗎?把剛才的原理和機(jī)理抽象成一點(diǎn),就是一個(gè)比較好的應(yīng)用了。
如果你光是感知一下的話就無(wú)所謂,現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)也可以做,你要控制它,讓它按照你的想法調(diào)動(dòng)資源,要實(shí)時(shí)可靠,現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)是很難做到的,這是在特殊行業(yè)的,因?yàn)檫@個(gè)行業(yè)的密集型要求比較高,比如說(shuō)大規(guī)模的船,傳統(tǒng)的焊機(jī)要焊一下,規(guī)模的管理了以后,幾千臺(tái)機(jī)器可以同時(shí)焊,又可以知道焊得怎么樣,這對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求特別高。現(xiàn)在雖然說(shuō)網(wǎng)絡(luò)角度有很多SDN、NFV的技術(shù),對(duì)現(xiàn)在的運(yùn)營(yíng)商還是有用的,但是它是對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提升,我們?cè)O(shè)計(jì)這個(gè)東西,內(nèi)生的就有這些好處,而且是綜合性的這些好處。所以說(shuō),這是我們?cè)O(shè)計(jì)的一些指標(biāo)。這是我們獲獎(jiǎng)的情況,這個(gè)專(zhuān)利我們已經(jīng)轉(zhuǎn)讓出去了,我不是為了發(fā)表一些論文,而是為了把我們的研究成果,在國(guó)際上從跟蹤到引領(lǐng),我們?cè)趪?guó)際上形成一個(gè)穩(wěn)定科學(xué)研究的團(tuán)隊(duì),你不能光是國(guó)內(nèi)一流,到了國(guó)際也要好,所以定位就是要到國(guó)際上,這就是我們講的智慧標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò),一句話,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、以及我們大網(wǎng),需要智慧才能滿足我們?nèi)藗兊男枨蟆?/p>
從科學(xué)研究、從基礎(chǔ)研究來(lái)說(shuō)比較好。但是我們發(fā)現(xiàn)它比較慢,特殊行業(yè)沒(méi)有問(wèn)題,沒(méi)有這個(gè)事做不成,但是我們大的運(yùn)營(yíng)商里面推得比較慢,慢的原因就是它現(xiàn)在有這么好的基礎(chǔ)設(shè)施還能用,你要把它推翻的話,你這個(gè)東西我感覺(jué)比較難。為此我們提出了一個(gè)智融,網(wǎng)絡(luò)要是智慧了以后,它好還繼續(xù)用,不能達(dá)到的,我們新技術(shù)加入進(jìn)去,特別是邊緣網(wǎng)技術(shù),完全可以用一些新技術(shù)替代,這樣是不是好多了?在骨干上慢慢來(lái)。這個(gè)當(dāng)然也有體系、機(jī)理,我們這么多年的體會(huì),網(wǎng)絡(luò)首先是體系,體系代表著工作原理和機(jī)理,這個(gè)好了以后剩下的就是技術(shù)了,技術(shù)可以有很多技術(shù),根據(jù)需求,有的做得很大,有的做得很小,真正有用的東西是技術(shù),做成相應(yīng)的產(chǎn)品。但是原理上是一個(gè)本,我舉的這個(gè)例子,智融就好理解了。
大家看,我們現(xiàn)在的用戶是接入的范疇,V4、V6的用戶可以上網(wǎng),這個(gè)用戶變成了專(zhuān)網(wǎng),這個(gè)里面的網(wǎng),我們邊緣的可以感知到中間這個(gè)網(wǎng)絡(luò)哪一個(gè)好用,感知到哪一個(gè)不好用的,可以滿足一些新技術(shù)。邊緣的接入網(wǎng)就可以用邊緣的計(jì)算、邊緣的存儲(chǔ),邊緣的感知,中間的V6、V4,中間的網(wǎng)有很多,我們的用戶只是用其中的一個(gè),我知道三大運(yùn)營(yíng)商V4、V6都有,那么多網(wǎng),為什么不能哪一個(gè)好用用哪一個(gè)?為什么不能匯聚起來(lái)?
我們的運(yùn)營(yíng)商要管道化,相當(dāng)于每一張網(wǎng)自然切片,哪一個(gè)好用哪一個(gè)。我建一個(gè)專(zhuān)網(wǎng)就拿出來(lái)一個(gè)用戶,這對(duì)運(yùn)營(yíng)商確實(shí)是有影響的,這是真正應(yīng)用的,建一個(gè)專(zhuān)網(wǎng),就拿出來(lái)一個(gè)用戶,你運(yùn)營(yíng)商完全是管道化,我還跟你講價(jià)格,你要的價(jià)格高了以后我還不用你的,我把邊緣搶過(guò)來(lái),以后的骨干你肯定會(huì)有的。
運(yùn)營(yíng)商的營(yíng)收一定是下滑的,你努力了就下滑得慢一點(diǎn),你不努力就下滑得快一點(diǎn),對(duì)他們的影響有多大?慢慢考慮吧,我們?cè)趯?zhuān)網(wǎng)上用得不錯(cuò),我們的工業(yè)制造的環(huán)境,剛才前面的領(lǐng)導(dǎo)講得是對(duì)的,不同行業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求是不一樣的,一些公共性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制原理和大的東西不會(huì)變,但是不同技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同行業(yè),這有區(qū)別的。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),只要我們國(guó)家投入,企業(yè)要做的話,我不知道傳感器技術(shù)是不是世界一流的,我不知道這個(gè)行業(yè)制造是不是一流的,但是人看到的網(wǎng)絡(luò)是最好的。你能保證行業(yè)的水平是最好的,你能保證傳感器是最好的,我保證你工業(yè)制造的環(huán)境絕對(duì)是全一流的,光有網(wǎng)絡(luò)一流也不行,你的制造也要一流。比如電焊機(jī),我保證我們的技術(shù)給電焊機(jī)企業(yè),它肯定是一流的,網(wǎng)絡(luò)也是一流的,傳感器也是一流的,我們要?jiǎng)?wù)實(shí),它表面上是網(wǎng)絡(luò),但是網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)瓶頸,但是不同行業(yè)需求不一樣,還有不同行業(yè)感知也不一樣,是結(jié)合的產(chǎn)物。
(審核編輯: 智匯小新)
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