10月30日,一场以“核‘芯’自主、摆脱‘线’制”为主题的发布会在沈阳中国工业博物馆举行。辽宁辽河实验室与沈阳市邦粹工业通信与安全研究院在此联合发布了两款由我国完全自主研发的新一代工业无线通信芯片——通用型与专用型。此举标志着我国在工业无线通信技术领域取得了从标准引领、技术领先到芯片首发的关键性突破。
工业智能化浪潮呼唤无线技术,运动控制无线互联成全球战略新焦点。 当前,工业发展已离不开无线通信技术,而运动控制的无线化通信始终是世界性难题。随着智能制造浪潮席卷全球,柔性化生产、多机器人协同作业、同步运动控制等新形态正深刻重构工业生产模式。然而,支撑这些高速、高精度应用的“神经中枢”——工业通信网络,长期被EtherCAT、PROFINET等国外现场总线技术所垄断,我国工业发展面临“卡脖子”风险。更关键的是,那根物理线缆已成为工业智能化迈向更深层次的瓶颈,它不支持移动/旋转工业装置间的互联互通,限制了设备部署的灵活性,阻碍了机器人关节的连续旋转,制约了产线的快速柔性重组。能否以无线技术替代有线,实现媲美有线的确定性与可靠性,成为全球工业强国竞相争夺的战略制高点。
中国方案率先破局,原创技术实现超靠性与硬实时双突破。 面对这一世界性难题,邦粹团队基于近十年在工业应用现场的深厚积淀,组建了顶尖技术研发与芯片设计团队,历经两年多潜心攻关,率先给出了响亮的“中国答案”。发布会上展示的通用型工业无线通信芯片,通过动态跳频、冗余传输、精细化资源调度等原创性技术,在实际工业场景中实现了99.999999% 的惊人可靠性。针对运动控制的硬实时需求,芯片更实现了全新的“端到端全链路确定性时延” 理念,通过芯片级接口链路映射技术,将工业终端间的全链路时延突破至50微秒以内。正如技术负责人杨雨沱所言:“我们的芯片将无线通信的实时性与可靠性推向了前所未有的高度,无限接近于有线传输,甚至在特定极端环境下比老旧的有线连接更稳定、更可靠。”
筑牢安全防线,从物理层根除无线通信风险。 无线通信固有的开放性是其应用于工业核心领域的另一大顾虑,电磁波在空中传播,极易被窃听或攻击,可能导致数据泄露、设备被挟持等严重安全风险。为此,本次发布同步推出的专用型工业无线通信芯片,创新性地集成了芯片级空口加密与无线物理层波形加密技术。该技术不仅对全类型、全字段的帧数据进行加密,有效防御针对控制帧、管理帧的协议攻击,更将安全防护手段“下沉”至电磁波波形本身,使得非法设备在物理层即无法解析原始信号,从通信最底层为工业系统构筑了一道天然绝缘的安全屏障。
从国际标准到技术领跑,中国工业无线技术体系实现全面自主引领。 本次芯片发布,不仅是一款产品的成功,更是我国自主工业无线技术体系的完美闭环。芯片所基于的WIA-FA技术,是我国自主提出的工业无线网络标准,并于2017年成为工业高速无线控制领域唯一的IEC国际标准。如今,基于我国自主标准成功研发出核心通信芯片,标志着我国在该领域实现了从核心技术、国际标准到核心芯片的全面自主可控,技术先进性领跑全球。
依托场景创新实现“换道超车”,自主无线技术有望重塑工业通信格局。 以芯片为基石,没有线缆束缚的柔性产线、自由穿梭的同步机器人、无线互联的精密仪器正从愿景走向现实。这些由无线技术催生的全新应用场景,以其前所未有的灵活性与效率优势,有望形成强大的市场牵引力。这不仅为工业升级开辟了新路径,更有望通过生态体系建设与规模化应用,逐步改变我国在工业通信领域对国外现场总线技术的长期依赖,不仅从根本上扭转核心技术被“卡脖子”的被动局面,更有望重塑全球工业通信技术格局。
(黄超 刘适铖|编辑 中国日报辽宁记者站 吴勇)