摘要
工业网络连接是工业互联网的基础，对运营商来说如何应用5G、SDN、TSN、工业PON等新一代通信技术解决工业的外网连接、工厂内网建设迫在眉睫。工业PON技术采用先进的无源光纤通信技术，和工厂自动化融合构建新兴的网络平台，是构建未来工厂智能化的基础，可以有效解决智能工厂和数字车间的通信交流，构造安全可靠的工厂内网络，完成智能制造基础设备、工艺、物流、人员等各方面基础信息采集，解决困扰企业的工业协议繁多和异构网络互联问题，实现工业现场协议的灵活转换和统一格式，同时为企业上云做好基础网络和数据服务。本文对工业PON技术的市场业务驱动和其关键技术发展进行了分析和阐述，可以为工业PON的普及和发展提供参考。
关键词：无源光网络，工业互联网,时间敏感网络,软件定义网络
1.引言
随着制造业规模的日趋壮大，传统的工厂内网络性能、稳定性、维护成本、业务改造升级等方面已经逐渐无法跟上制造业本身的发展步伐。同时，工业设备种类繁杂、工业通信协议格式各异，协议承载和分析的成本巨大，工业企业急需灵活、智能的协议分析解决方案。随着智能制造云化、边缘计算等新兴技术方案的兴起，如何搭建一张实现从现场总线到云端平台的端到端网络，实现智能制造所涉及的各类生产元素之间的互联互通，是实现智能化的基础条件。
中国电信率先提出工业PON的概念，并从实现工厂需求的角度对工业PON进行规划，积极牵引PON设备厂商参与其中，旨在为工业企业提供一张高质量、高可靠、高安全性的通信网络。
我们规划的工业PON1.0让PON网络进入工厂，从网络性能、稳定性、演进性等方面使得工厂网络的基础提升了台阶。工业PON2.0让工厂海量的机器接入网络，并且能相互对话，使得工厂机器接入网络的意义提升了台阶。工业PON3.0将让工厂海量的数据赋能，实现与工业云平台的功能对接和有效整合，完善和实现ONU侧开放平台方案；实现数采相关功能APP化；解决数据计算的问题，引入边缘计算，通过边云协同，增强计算能力；引入TSN和其他低时延的网络技术，解决低时延、高可靠的工厂需求。
工业PON技术相比传统以太网交换机技术，是一套全新的安全、可靠、融合、先进的工业网络综合解决方案，是工厂内车间数据采集组网的全新方案。
2.工业PON业务需求
企业内部网络的建设通常可分为四张网络，分别是：企业办公网、企业生产管理网、企业生产控制网以及企业安全生产监控网。其中最核心的是生产控制网（业界又称为工业通信），除生产控制网之外的网络主要解决企业办公、内外部协同、生产管理（ERP、MES、PLM等）以及企业安全生产监控的需求。
中国电信内部针对已经部署了工业PON网络的多个省公司进行调研，调研结果如下：
共同需求点：
1.通过流量特征监测网络对工厂设备和系统的攻击
2.存在需要1-5ms和5-10ms时延的保障的业务
3.工业PON设备在物理性防护指标上需要加强（如：防爆、防尘、高低温度、等等）
部分强需求点：
1.对接入PON网络设备进行网络访问权限的认证
2.工业PON设备在物理性防护指标上需要加强（如：防爆、防尘、高低温度、等等）
3.工业PON网络需保障业务连续性
4.工业视觉（视频、图片）的边缘计算
5.工业设备生产状态的边缘计算
考虑到工业PON同时承载不同的网络（如生产网、办公网、视频监控网等）
1.工业PON的切片功能为迫切需求
2.工业PON网络灵活管理功能为