一、5G全连接工厂总体评估能力
物联网研究院建设的 5G 全连接工业互联网网络研发测试平台面向“5G+ 工业互联网”应用，针对未来工业互联网人机物全要素安全可靠互联的系统复杂性难题，聚焦 5G 全连接工厂网络的综合评估能力，涵盖 5G 全连接工厂的无线通信及有线工业生产网络能力及质量评估、工业互联网能力要素评估、5G 网络相关质量评估等内容。
研发测试平台通过探索工业互联网 OT/CT/IT 异构融合过程中广域与局域、无线与有线等端到端传输的多模态协同机理，推动工业设备跨协议互通，提升异构工业网络互通能力，推动5G、时间敏感网络(TSN)、边缘计算等技术在工业企业综合应用，助力提升生产各环节网络化水平。
二、5G 全连接工厂的无线通信及有线工业生产网络能力及质量评估
5G 全连接工厂的通信能力与质量评估广泛涵盖了有线和无线工业生产网络的多个关键维度。
(1) 无线工业通信网络的能力质量评估
· 5G 无线信号质量评估(选定测试点):RSRP、SINR、RSSI
· 5G 无线数据通信质量评估(选定测试点):5G 无线传输带宽、5G 无线传输时延、5G 无线传输抖动
· 5G TSN/5G LAN 业务承载能力评估:5G LAN组网规模、5G TSN 时钟同步性能
· 5G 网络切片支持能力评估:切片数量、切片隔离能力
· 5G 网络切片及 QoS 保障能力评估:切片及终端限制能力、切片间拥塞控制能力
(2) 有线工业通信网络的能力质量评估
· 工业以太网或工业确定性生产网络的有效传输带宽评估
· 工业以太网或工业确定性生产网络的单向传输时延评估
· 工业确定性网络拥塞避免及门控能力评估
(3) 有线通信网的通信及保护性能
· 有线工业以太网断链保护能力
· 有线工业以太网环网保护能力
(4) 工业生产网的实时质量监控
· 主动式网络探针长时间监控
· 5G 终端形态探针长时间监控
三、工业互联网能力要素评估
工业互联网能力要素评估着重于有线网络承载能力、无线网络承载能力等多个重要领域。
(1) 有线网络承载工业互联网应用能力的模拟与评估
工控协议的节点间/网络间转发时延纳秒级测量、工控协议的网络间转发带宽 100Mbps-10Gbps 或更高。
(2) 无线网络承载工业互联网应用能力的模拟与评估
工控协议的节点间/网络间转发时延、工控协议的网络间转发带宽。
(3) 工业控制型网关东西向工业总线协议转换能力
Modbus TCP、Profinet RTU、Ethercat 之间互转。
(4) 数据采集型网关南北向工业总线协议转换能力
Modbus TCP、Profinet RTU、Ethercat 转换 MOTT。
(5) 工业网关协议转换性能评估
工控协议转换延迟、工控协议转换速率、工控协议转换信元准确度。
(6) 5G 网络承载工业控制协议能力评估
通过 5G 网络承载工业网络的数采协议和工业总线协议能力及性能评估。
四、5G TSN 与 5G LAN 在工业现场网的部署与验证
5G TSN(时间敏感网络)与5G LAN(局域网)在工业现场网络中的部署与验证。
通过研发测试平台提供的 5G+TSN 网络测试能力和实验数据，将为 5G+TSN 网络在智能制造生产系统的部署和推进提供重要的技术支持。
五、工业互联网的系统容错能力与应用支撑能力质量边界探索
面向工业互联网网络各类通信环境，探索和分析工业生产系统和设备等在异常通信环境下所受影响的程度。
(1) 工业互联网异常通信环境下对生产系统不同能力的影响程度
· 数采设备对工业以太网有线通信质量异常情况的容忍度测量
· 驱动控制对工业以太网有线通信质量异常情况的容忍度测量
· IO 控制对工业以太网有线通信质量异常情况的容忍度测量
(2) 工业生产系统不同能力对 5G/WVIFI等无线通信系统质量问题容忍度
· 衰落:主要由信道模型参数 PDP 体现
· 移动性:移动速度
· 干扰:AWGN 载噪比
· 网络切换:接收信号强度
· 电磁干扰因素:可使用外部干扰源实现
(3) 5G无线网络通信质量对生产系统不同能力的影响程度
· AGV 应用对无线通信质量异常情况的容忍度测量
· 数采设备对无线通信质量异常情况的容忍度测量
· 驱动控制对无线通信质量异常情况的容忍度测量
· IO 控制对无线通信质量异常情况的容忍度测量
(4) 工业生产系统不同能力对有线质量问题容忍度
· 时延容忍度
· 错包及误码容忍度
· 丢包容忍度
· 抖动/失步容忍度
