随着6月6日5G商用牌照的发放，中国5G的发展毫无意外地开始加速。中国移动2019年预计将投入192亿人民币，三大运营商预计今年建设8至9万个基站（对比一下，美国目前只有几千个 ）。相关数据表明，2026年ICT运营商5G的数字化收入预计将超过12000亿美元，其中约2340亿美元来自相应的垂直制造领域

工业正在迎来美好的通讯时代，而工业4.0背后需要的通讯体系，也开始浮出水面。

工业4．0的新通讯

工业4．0一开始就定义了自身的顶层架构RAMI，它从三个维度对工业4．0进行了框架描述，代表了德国对工业4．0所进行的全局式思考。有了这个模型，各个企业尤其是中小企业，就可以在整个体系中寻找到自己的位置。这是一股前所未有的洪流交融，万物、人机、软硬、虚实都要连接，需要一种全新的通讯观，才能实现这种集成。从国外的工业巨头如西门子的实践来看，基本是按照这样的通讯框架进行全域构建。

控制器到控制器、从控制器到现场设备（例如执行器、传感器和驱动器）、输入和输出等则有水平通讯需求。以往，各种类型的现场总线和工业以太网支持这些不同的通讯需求，从而将流量划分到各个单独的网络上。这种数据“各自为政”的数据治理局面的形成固然有其历史的必然性，可是当前却正在成为制约万物互联的“枷锁”。

作为一种打造万国设备的工厂级世界语，OPC UA出现了。

近几年来， 开放平台通讯统一架构OPC UA的标准发展速度很快，一路领跑。2017年底，德国机械制造协会VDMA与弗劳恩霍夫IOSB发布了针对中小型机械制造企业如何导入OPC UA及其策略的导则。导则明确的强调，OPC UA不是自动化实时通讯的另一个标准，而是一种为目前尚处于信息孤岛的设备之间建立附加通讯通道的工具， 为不同生产厂商生产的成套装置、机械设备和部件之间提供一种统一的通讯方式。

OPC UA不是来取代现有的通讯协议，而是实现通讯进行统一对话的工具。换言之，这次来的不是抢地盘的，而是劝和使者。更重要的是，它是将设备从灰暗地带、甚至是至暗角落，带向一个高光时刻。

从传感器到设备、到云端，那是一路凶险的火焰山。取经途中需要解决的问题包括：统一的语义（各种通关文牒）、实时（跑得快）、大数据量传递（个子大）、海量并发（拥挤）、异构数据（不同肤色）。OPC UA作为一种面向服务的架构SOA，为机械数据（诸如设备描述、测量数值、参数和控制变量）信息交换的标准化，成为西天取经的重要法宝。然而它只解决了上层问题，对于底层纷至沓来的数据，如同从山谷里杀出多个兵种的千军万马，网络体系如何招架？

时间敏感网络TSN开始登场，它专门针对不同数据响应速度要求的特点，提供了一种网络弹性的保障机制。例如，在现代工厂控制中，既有大量实时数据的通讯与控制，也有许多监视器的监测，以及各种无线数据，使得现场的数据形成了拥挤的跑道，充满了大量结构化实时信息和非结构化信息（如音频、视频流）等各种不同类型的数据，对数据同步的精度要求比较高。在控制器之间进行通讯时，可以利用TSN的功能按信息传输的优先级加以协调，从而在复杂的现场情况下保障各种通讯的协调一致性。

工业机器人维修，而是承认数据多样性的一种理性选择。

目前，TSN已达到了实用所需的技术成熟度，具有TSN功能的网络组件、通讯处理器、软件和网络管理系统都已经面世。其实，TSN也并非全新的技术，其来源于AVB（Audio Video Bridging）音视频桥接，是由AVnu联盟组织所倡导开发的协议。AVB协议是为保障实现音频和视频数据提供时间同步的、低延迟的和保证带宽预留的流媒体功能。TSN是AVB的进化版，在原有规格的基础上扩大了标准的范围、功能和应用程序。在2017年，工业互联网联盟（IIC）和Avnu联盟宣布联手，共同推动TSN开放标准设备的部署。这也意味着TSN正在工业领域得到广泛认可。

这样一来，OPC UA在上层，而TSN主要在下层，二者构成了地板与天花板之间的相互呼应。

搬迁到机制上。专业通讯的架构，仍然是工厂通讯的核心要害。这需要对设备有着深入的了解。

符合工业4．0要求的通讯，并无法立刻全面普及。要获得全面的应用，恐怕还需要十年左右的时间。这对于急性的人们而言，或许显得有点长，库卡机器人何服电机维修，但考虑到自动化技术的应用动辄三四十年，这已经算快速的应用了。

万物互通讯，让数字企业更精准

数据的魅力已经得到确认。在这样一个5G时代，各种数据正在四处炸开，像是叮当散落的珠子。大珠小珠落玉盘，各处溅射的数据，更需要一个聚宝盆来盛接。

物联网平台随着而来，正在成为一个理想的容器。与国内工业互联网平台承接中小企业的赋能任务所不同，国外纷纷走向大企业的战略合作。德国大众汽车在今年3月宣布，西门子MindSphere将成为大众工业云的集成合作伙伴。其122家工厂的各种机械设备将整合到工业云中进行，数据透明和数据分析将为大众汽车进一步提高生产效率奠定技术基础。

这个时代最令人深刻的印象是，大的科技都是在同时并发。5G、Wifi6．0、NB－IoT等这些通讯技术，与物联网大平台、人工智能都交叉前进，呼应着一个数据大时代。

万物互联背后，正是通讯的时代。

在精益生产的体系中，水蜘蛛这个岗位的出现，意味深长。水蜘蛛是生产线上专门从事生产看板、物料的准备和传递的人员。这些人被昵称为“水蜘蛛”，形容其犹如飘在水上的蜘蛛，行动快速，日本人称之为Mizusumashi。日本人一方面把现场力做到极致，另一方面就是这么擅长制造名词，成为日本制造背后的一种病毒式传播的工业文化。水蜘蛛是一种完成态势感知，从而弥补局部工位信息不足的一个重要岗位。

在未来智能工厂中，诸如 AGV、移动机器人等各种生产物料将与人力、机器设备和系统协同工作，机器或机器人的位置会随时变动。因此，精确提供其在工厂中的位置信息，对于自我引导的高效工作流程来说至关重要。

在这种场景下，“数字水蜘蛛”出现了。一种实时定位系统RTLS，正在开始以位置＋自通讯的视野，进入了数字化工厂。它具有水蜘蛛的感知特性，但更能与上层的管理软件系统直接对话，而且可以指挥。

一方面智能系统如移动机器人、自动导引车AGV会随时报告自己的地点和时间信息；而相关对象 （如工件、工装夹具、AGV 或机器人）都可以绑定电子标签。标签信号将由上位系统采集，并计算其位置，然后将信息反馈给自动化系统和制造单元。