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解決“卡點”問題 這個“一帶一路”聯合實驗室制定多項國際標準

  11月1日,重慶郵電大學工業物聯網“一帶一路”聯合實驗室內,研究人員在做實驗。記者 謝智強 攝/視覺重慶

  使用遠端無人代客泊車係統,駕駛員點擊移動終端選擇車位,車輛就能自動通過道閘,尋找車位並泊車;取車時,車輛從車位自動行駛到駕駛員身邊,全程無需人員監控。這樣的“專屬駕駛員”體驗,未來將出現在市民生活中。

  目前,重慶郵電大學牽頭與長安汽車一道聯合承擔了國家重點研發計劃政府間合作專項的“增強型遠端代客泊車核心技術”研發及其示范應用,正圍繞這一技術攻關。該技術的核心研發平臺,就是重慶郵電大學工業物聯網“一帶一路”聯合實驗室(簡稱聯合實驗室)。

  “聯合實驗室是參照國家重點實驗室建設的國家對外科技合作創新最高級別平臺,也是目前重慶唯一獲批的‘一帶一路’聯合實驗室。”重郵自動化學院副院長魏旻介紹。

  聯合實驗室有多厲害?11月3日,記者來到重慶郵電大學,感受這個高端研發平臺的“科技脈動”。

  為智能車間生産裝上“定海神針”

  成果應用到越南、土耳其等國家

  “有了這套網絡技術,我們車間的馬達轉得更響,産品生産得更快了!”前不久,重慶盟訊電子科技有限公司開工了一項高可靠實時互聯的工業網絡關鍵技術。得知工廠運維效率提升15%,運維成本降低了10%,該公司負責人連連讚嘆。

  該技術的研發者,就是重慶郵電大學聯合實驗室。

  “工業物聯網是工業互聯網的底層通信技術,也是工業自動化係統安全運作的核心技術。”魏旻介紹,工業物聯網可以隨時“把脈”生産設備的健康狀況,還能對各種數據進行分析、預測,及時針對設備“病情”開出“藥方”。

  然而,在工業互聯網中,讓不同網絡介面的設備實現互聯互通極其不易。傳統控制網絡採用分層的係統結構,存在資訊獲取、控制、調度和管理方面整合度差、協同能力弱的局限,難以滿足工業互聯網和智能制造對底層物聯網到互聯網無縫融合與整合的要求。

  雖然不少研發團隊針對網絡設備介面的同頻共振展開攻關,但現場級工業網絡技術一直被視為影響工業互聯網發展的“卡點”問題。

  從2012年起,重慶郵電大學工業物聯網團隊有效整合國際合作資源,聯合國外合作團隊承擔政府間國際合作專項展開聯合攻關,建立了IT/OT深度融合的新型工業融合網絡,從自主晶片、設備、軟件、係統等多方面入手,歷時10余年,突破了工業無線、時間敏感網絡、IPv6工業互聯網等關鍵技術難題,突破了行業發展的技術瓶頸。

  據悉,聯合實驗室研發的新技術,解決了工業網絡中實時調度、高可用冗余、安全、多協議異構實時互聯等難題,在國際上處于領先地位。該技術讓工業設備和網絡即使在惡劣生産環境中也能長期穩定運作,相當于為智能車間生産裝上“定海神針”。

  目前,這項成果已用于越南、土耳其、巴基斯坦的水電站群遠端集控係統。

  聯合多國專家制定《應用框架》

  成首個能耗管控物聯網國際標準

  去年,由重郵聯合實驗室聯合編輯的《物聯網-工廠設施需求響應能源管理應用框架》(簡稱《應用框架》)發布,成為全球首個工廠能耗管控物聯網國際標準。

  《應用框架》由聯合實驗室的中外科研人員共同擔任編輯,聯合加拿大等國專家,經過近3年攻關制訂而成。

  在《應用框架》發布前,工廠節能降耗使用的常規方式是根據演算法及物聯網自動化調整生産設備的用電時間來實現。《應用框架》“出爐”後,企業能知道自己跟電廠電網的介面是什麼,企業內的生産設施、發電設施、能耗管控設施等之間的介面是什麼。

  “這相當于一根充電線對應多種型號的手機,無論是A企業的手機、B企業的充電器,還是C企業的介面、D企業的插線板都可以通用,統一到一個介面上。”魏旻表示。

  測算顯示,企業使用該標準後可降低20%左右的能耗。未來,隨著這個標準大規模使用,企業生産能耗將進一步降低。

  開展“多方奔赴”國際合作的案例,在重郵聯合實驗室還有很多。近年來,重郵聯合實驗室依托其科研團隊,牽頭和參與制定了工業物聯網領域9項國際標準,其中牽頭制定3項、聯合編輯6項。

  比如,重郵牽頭制定的國際標準ISO/IEC 21823-2《物聯網互操作性第二部分傳輸互操作》被英國、澳大利亞、加拿大、荷蘭、丹麥等國直接採標應用,被德國工業4.0標準化組織推薦使用。

  打造“境內境外兩中心”架構

  成果獲廣泛應用新增産值30億元

  重郵聯合實驗室2021年獲批建設,為什麼能在短短兩年時間取得不俗成績?重慶日報記者了解到,重慶郵電大學素有“中國數字通信發祥地”之稱,其自動化學院與外方在工業物聯網領域有近30年的合作歷史。

  為加快推進國內外資訊通信技術與制造技術深度融合及務實合作,聯合實驗室以重郵工業互聯網研究院作為實體化運作載體,打造“境內境外兩中心”的聯合實驗室架構,不僅建成了集研發測試驗證于一體的7000平方米研發場地,還在渝北區仙桃數據谷建立了“重慶郵電大學工業互聯網研究院”。

  截至目前,聯合實驗室突破了工業確定性網絡通信技術、有線和無線網絡異構整合方法等基礎理論和關鍵技術難題,成果在北京東土、新松機器人、長安、Nestfield公司等20多家中外企業單位落地,新增産值30億元左右。

  同時,聯合實驗室還牽頭重慶市工業互聯網技術創新聯盟,引入外方優勢資源,為120多家上下遊企業服務,在成渝地區打造工業物聯網技術創新聯盟,已有30余項專利以轉讓、技術入股的方式實現轉化。

  此外,聯合實驗室還積極促進各國政、商、學界精英的溝通交流,為相關研究成果向共建“一帶一路”國家輸入提供重要支撐。

  未來,重慶郵電大學將依托其自動化學院以及控制科學與工程、儀器科學與技術等重點學科,加快與國外科研團隊在工業物聯網時間敏感網絡、工廠能耗管理、核心産品和示范應用等方面的聯合研究與技術轉化,推動更多科研成果在共建“一帶一路”國家落地及應用。

編輯: 陶玉蓮
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