近日，我国在自主研发新一代工业无线通信芯片领域再传捷报。10月30日，辽宁辽河实验室与沈阳市邦粹工业通信与安全研究院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。
沈阳市邦粹工业通信与安全研究院技术负责人杨雨沱表示，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。以往，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国外现场总线技术所垄断。
他同时指出，物理线缆不支持移动/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。
据杨雨沱介绍，本次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接近100%的可靠性。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。“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。”
杨雨沱同时表示，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，电磁波在传播过程中可能存在数据泄露等安全风险。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。“我们在无线通信数据加密的基础上，在物理层调制上也进行了一个波形的加密，使波形动态呈现，没有任何规律可循，令恶意攻击无从下手。”
据了解，本次发布的芯片所基于的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。
机械工业仪器仪表综合技术经济研究所所长欧阳劲松教授表示：“今天的芯片发布完成了WIA-FA技术产业链标准、芯片、设备、系统的全链条闭环，为整个生态的繁荣奠定了坚实基础。同时，对于用户企业提供了更优性能、更高安全、更具成本竞争力的无线解决方案，助力企业数字转型和自动化升级，是创新链与产业链深度融合的成功典范。”
中国科学院沈阳自动化研究所副所长、辽宁辽河实验室副主任曾鹏表示，以往工厂里的网络（传输）只能用有线（物理线缆）方式，无线通信在信号传输的实时性、可靠性方面无法很好满足工业场景应用的要求。本次发布的芯片在以上问题上实现技术突破，在信号传输的实时性与可靠性方面达到国际领先水平，有望实现工厂全面无线化。“实现无线通信和无线信息采集，我们将真正做到透明工厂、数字工厂，智能工厂。”曾鹏说。
来源：《新华社》
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