工業(yè)網(wǎng)絡(luò)總線作為智能制造的“神經(jīng)中樞”，是支撐新型工業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵底層技術(shù)。近日，在重慶召開的第七屆全國工業(yè)過程測量控制和自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)議上，中國機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)總線（AUTBUS）專業(yè)委員會(huì)宣布成立，并同步啟動(dòng)了三項(xiàng)重點(diǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這標(biāo)志著我國自主研發(fā)的AUTBUS工業(yè)網(wǎng)絡(luò)總線技術(shù)邁入產(chǎn)業(yè)化推廣新階段，將助力我國在工業(yè)通信領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從底層協(xié)議、核心芯片到上層應(yīng)用的全鏈路自主創(chuàng)新，構(gòu)建安全可靠的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。
自主技術(shù)破局：構(gòu)建工業(yè)安全防護(hù)屏障
工業(yè)網(wǎng)絡(luò)總線是工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中用于連接現(xiàn)場設(shè)備（如傳感器、執(zhí)行器、控制器）的專用通信網(wǎng)絡(luò)，它作為底層數(shù)據(jù)傳輸通道，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換和協(xié)同控制。
近年來，工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)已成為全球網(wǎng)絡(luò)攻擊的重要目標(biāo)。工業(yè)通信系統(tǒng)的安全漏洞可能引發(fā)安全事故，直接威脅一些關(guān)鍵領(lǐng)域的穩(wěn)定運(yùn)行。長期以來，我國工業(yè)數(shù)據(jù)接口由OPC UA等國外體系主導(dǎo)，關(guān)鍵生態(tài)環(huán)節(jié)與認(rèn)證體系受制于人，工業(yè)數(shù)據(jù)泄露、關(guān)鍵裝備失控等潛在風(fēng)險(xiǎn)始終存在，成為制約制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的安全隱患。
“工業(yè)通信的自主可控，是保障產(chǎn)業(yè)安全的前提。”中國機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)（AUTBUS）專業(yè)委員會(huì)秘書長程遠(yuǎn)指出，我國在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)總線領(lǐng)域曾長期面臨三大核心痛點(diǎn)：協(xié)議碎片化導(dǎo)致系統(tǒng)集成成本高、數(shù)據(jù)共享能力受限；傳統(tǒng)總線帶寬與實(shí)時(shí)性不足，難以承載機(jī)器視覺、激光雷達(dá)點(diǎn)云等海量數(shù)據(jù)傳輸需求，以及多軸機(jī)器人精密協(xié)同等尖端應(yīng)用，且不兼容下一代互聯(lián)網(wǎng)IPv6技術(shù)；國產(chǎn)化率偏低導(dǎo)致供應(yīng)鏈易受外部影響，安全風(fēng)險(xiǎn)凸顯。
由東土科技參股公司神經(jīng)元主導(dǎo)研發(fā)的AUTBUS技術(shù)，通過十余年攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了從協(xié)議、芯片到應(yīng)用的全鏈條自主可控，為破解上述痛點(diǎn)提供了系統(tǒng)性解決方案。該技術(shù)創(chuàng)新性地將無線通信領(lǐng)域的OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)引入工業(yè)有線通信，與TSN機(jī)制深度耦合，成功攻克了“高帶寬、高實(shí)時(shí)性、長距離傳輸、高可靠性”同步實(shí)現(xiàn)的世界性難題。
更關(guān)鍵的是，AUTBUS通過統(tǒng)一語義體系、寬帶化通信能力和自主數(shù)據(jù)接口，大幅提升了工業(yè)系統(tǒng)的。在能源、軌交、化工等重點(diǎn)行業(yè)，該技術(shù)可構(gòu)建更可靠的安全屏障，從根本上提升關(guān)鍵領(lǐng)域的安全防御能力。目前，AUTBUS已成為國家標(biāo)準(zhǔn)和IEC國際標(biāo)準(zhǔn)，這意味著我國首次在工業(yè)通信語義體系、數(shù)據(jù)接口、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)到芯片等全鏈路具備自主掌控能力，徹底改變了長期受制于人的被動(dòng)局面。
產(chǎn)業(yè)賦能升級(jí)：激活“億級(jí)”市場新動(dòng)能
隨著機(jī)器人、智能汽車、高端裝備等新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，市場對自主、高可靠、高實(shí)時(shí)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)需求日益迫切。據(jù)預(yù)測，到2030年，我國機(jī)器人、工業(yè)控制、汽車等重點(diǎn)行業(yè)將形成規(guī)模達(dá)“億顆級(jí)”的國產(chǎn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)總線芯片市場，AUTBUS技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化推廣正為這一市場的形成注入了核心動(dòng)力。
在機(jī)器人領(lǐng)域，具身智能的發(fā)展對通信總線的性能提出了極致要求。當(dāng)前，人形機(jī)器人自由度不斷增加、傳感器數(shù)量持續(xù)增多，傳統(tǒng)CAN總線在帶寬和傳輸速率上已難以滿足高精度同步控制和多模態(tài)感知數(shù)據(jù)的傳輸需求，而部分高性能總線又存在成本高、拓?fù)潇`活性差等問題。
“AUTBUS憑借高帶寬、低延遲、確定性的網(wǎng)絡(luò)特性，為機(jī)器人構(gòu)建了高度自主、反應(yīng)敏捷的‘神經(jīng)系統(tǒng)’，可支持全身數(shù)百個(gè)關(guān)節(jié)電機(jī)的同步精準(zhǔn)控制，實(shí)現(xiàn)視覺、力覺、環(huán)境感知等多模態(tài)數(shù)據(jù)的無縫傳輸與處理。”北京東土科技股份有限公司副總裁、神經(jīng)元信息技術(shù)（成都）有限公司總裁薛百華介紹說。
作為技術(shù)原創(chuàng)者和主導(dǎo)者，東土科技深度參與了機(jī)器人相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)與構(gòu)建，重點(diǎn)支撐“大小腦”融合電子架構(gòu)的打造。依托深厚的工業(yè)場景積累和產(chǎn)業(yè)鏈資源，東土科技正推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)快速導(dǎo)入工業(yè)制造、電力巡檢等高價(jià)值場景進(jìn)行驗(yàn)證。這種“技術(shù)研發(fā)+場景驗(yàn)證”的協(xié)同模式，不僅能提升機(jī)器人產(chǎn)品的底層控制性能與系統(tǒng)穩(wěn)定性，加速其“全自主”“通用化”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，更讓AUTBUS技術(shù)在實(shí)踐中不斷優(yōu)化，培育新的產(chǎn)業(yè)增長曲線。
在智能汽車和能源領(lǐng)域，AUTBUS的賦能效應(yīng)同樣顯著。此次啟動(dòng)制定的《AUTBUS車載總線》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，將為智能汽車“中央計(jì)算+區(qū)域控制”的新一代電子電氣架構(gòu)提供核心支撐，以解決車內(nèi)海量傳感器數(shù)據(jù)的高速、確定傳輸問題；《油氣現(xiàn)場高速總線技術(shù)規(guī)范》則破解了油氣管線監(jiān)測距離遠(yuǎn)、環(huán)境復(fù)雜、多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并發(fā)傳輸?shù)碾y題，目前已在“西氣東輸”等國家重大工程中成功驗(yàn)證。
截至目前，AUTBUS相關(guān)產(chǎn)品和解決方案已在機(jī)器人、油氣、電力、汽車等多個(gè)重點(diǎn)行業(yè)展開示范應(yīng)用，展現(xiàn)出良好的產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)效應(yīng)。業(yè)內(nèi)人士指出，AUTBUS的廣泛應(yīng)用將為智能工廠、工業(yè)機(jī)器人、新能源汽車等新興產(chǎn)業(yè)提供統(tǒng)一的通信底座，推動(dòng)制造業(yè)向網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化方向加速邁進(jìn)。
標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建：提升工業(yè)通信國際話語權(quán)
標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“風(fēng)向標(biāo)”，更是提升國際話語權(quán)的核心載體。此次中國機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)總線（AUTBUS）專業(yè)委員會(huì)的成立，標(biāo)志著AUTBUS技術(shù)從“技術(shù)創(chuàng)新與標(biāo)準(zhǔn)制定”階段，正式邁入“產(chǎn)業(yè)協(xié)同與生態(tài)共建”的新階段。作為我國首個(gè)全國性國產(chǎn)化工業(yè)網(wǎng)絡(luò)總線社會(huì)組織，專委會(huì)匯聚了高校、科研院所、重點(diǎn)企業(yè)和用戶單位資源，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合創(chuàng)新，全面推廣、標(biāo)準(zhǔn)化AUTBUS技術(shù)。
“此次同步啟動(dòng)的三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作，并非是孤立的，而是在AUTBUS統(tǒng)一技術(shù)框架下向關(guān)鍵垂直領(lǐng)域的縱深突破。”程遠(yuǎn)表示，除車載總線和油氣現(xiàn)場高速總線相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外，《機(jī)器人通信總線協(xié)議》修訂工作將聚焦具身智能機(jī)器人關(guān)節(jié)間極致同步與群體協(xié)作的通信挑戰(zhàn)，為機(jī)器人“手腳協(xié)調(diào)”和“群體智能”奠定標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)。這三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的落地，將進(jìn)一步規(guī)范AUTBUS技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用，降低先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用門檻，助力中小企業(yè)便捷采用。
作為工信部工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)底層基礎(chǔ)技術(shù)工作組組長單位，東土科技已完成從標(biāo)準(zhǔn)制定、芯片研發(fā)到國際互聯(lián)互通測試的工業(yè)通信全鏈條布局，初步構(gòu)建起我國自主工業(yè)通信與數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)體系。
“依托AUTBUS作為IEC國際標(biāo)準(zhǔn)的先天優(yōu)勢，東土科技正通過‘三步走’戰(zhàn)略提升工業(yè)通信領(lǐng)域的國際話語權(quán)。”薛百華介紹：先以專委會(huì)為樞紐筑牢國內(nèi)生態(tài)基礎(chǔ)，形成扎實(shí)的產(chǎn)業(yè)基本盤和豐富應(yīng)用案例；再聯(lián)合上下游推廣自主核心硬件，筑牢技術(shù)底座；最終主動(dòng)與國際主流生態(tài)組織對接，推動(dòng)技術(shù)方案和標(biāo)準(zhǔn)成果納入更多國際應(yīng)用指南與行業(yè)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)從“技術(shù)跟跑”到“并跑”乃至“局部領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變。
薛百華表示，展望未來，AUTBUS技術(shù)的演進(jìn)將聚焦“算網(wǎng)一體”等核心方向，實(shí)現(xiàn)通信與計(jì)算任務(wù)的協(xié)同調(diào)度，更好地服務(wù)于分布式智能；同時(shí)持續(xù)深化與各行業(yè)用戶、集成商的合作，以用促研推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，形成規(guī)模化產(chǎn)業(yè)鏈；推動(dòng)賦能機(jī)器人，打造“自主神經(jīng)”加速具身智能產(chǎn)業(yè)化。
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