ICS33.060 CCS M30 YD 中华人民共和国通信行业标准 XXXXXXXXXXX 用于工业互联网的无线短距通信 场景与要求 Short-range wireless communications in Industrial Internet Scenarios and requirements 报批稿 XXXX -XX-XX 发布 XXXX-XX- XX 实施 中华人名共和国工业和信息化部 发布 xx xxxxx—xxxx 目 次 前 I 言 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4缩略语 5概述. 5.1工业互联网短距离无线通信技术 5.2应用场景分类 6控制类典型应用场景及要求， 6.1运动控制. 6.2C2C通信 7采集类典型应用场景及要求 7.1大规模数据采集. 7.2视频检测与采集. 8连接类典型应用场景及要求 8.1远程访问和维护. 8.2移动机器人通信， 附录 A（资料性）现有典型短距离无线通信技术 A.1现有典型短距离无线通信技术特点. A.2现有典型短距离无线通信技术典型应用场景 11 附录 B（资料性）参考性用例 13 B.1电机同步控制 B.2传感器数据采集 13 B.3质量检测.. 13 附录C（资料性）星闪短距技术Release1.0 c.1星闪短距技术Release1.0终端设备协议栈.. c.2星闪短距技术Release1.0空口性能. 15 参 考 文 17 XX XXXXX—XXXX 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本文件由中国通信标准化协会提出并归口。 本文件起草单位：中国移动通信集团有限公司，中国信息通信研究院，联想（北京）有限公司，华为 技术有限公司，中国科学院沈阳自动化研究所，机械工业仪器仪表综合技术经济研究所，中兴通讯股份 有限公司，北京邮电大学，鼎桥通信技术有限公司，新华三技术有限公司等。 本文件主要起草人：张春天、罗达、杨博涵、郑智民、张恒升、王智玮、韩晶、王键、王雅莉、许 驰、王振、陈晓、许方敏、马骁菲、李培、魏志广。 II XX XXXXX—XXXX 用于工业互联网的无线短距通信场景与要求 1范围 本文件规定了用于工业互联网的无线短距通信的典型应用场景分类、各类应用对短距离通信指标的 要求等。 本文件适用于工业互联网工厂内网络的短距离无线通信网络的设计及部署实施。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 垂直领域信息物理控制应用的业务要求 3GPP TS 22.104 (Service requirements for cyber-physical controlapplications invertical domains) 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 管理节点grantnode 短距离无线通信系统发送数据调度信息的节点，也是异构网络系统中的短距域汇聚节点，与其覆盖 下的终端节点进行短距通信组网连接，提供管理、资源分配、接纳控制、信息安全等服务和相关远程 协同服务。 3. 2 终端节点terminalnode 短距离无线通信系统接收数据调度信息，根据数据调度信息发送数据的节点。 3. 3 短距离无线通信网络short-rangewirelesscommunicationnetworks 泛指由管理节点与终端节点，或终端节点之间收发双方通过电磁波传输信息的通信网络，且数据传 输距离限制在较短范围，通常是百米以内。 缩略语 4 1 XX XxXXX—XXXX 下列缩略语适用于本文件。 5G 第5代通信技术 TheFifthGenerationCommunicationTechnology AGV 自动导引运输车 Automated Guided Vehicle 访问节点 AP Access Point ASK 幅移键控 Amplitude Shift Keying BBU 基带处理单元 Base Band Unite BPSK 二进制相移键控 Binary Phase Shift Keying BT 蓝牙 BlueTooth BLE Bluetooth Low Energy 低功耗蓝牙 C2C 控制到控制 Control-to-Control CPE 客户前置设备 Customer Premise Equipment D2D 设备到设备通信 Device-to-Device DSSS 直接序列扩频 Direct Sequence Spread Spectrum FHSS 跳频扩频 Frequency Hopping Spread Spectrum GFSK 高斯频移键控 Gauss Frequency Shift Key IoT 物联网 Internet of Things IP 网际互联协议 Internet Protocol MPLS 多协议标签交换 Multi Protocol Label Switching OFDM 正交频分复用技术 Orthogonal Frequency Division Multiplexing OQPSK 偏移四相相移键控 Offset Quadra Phase Shift Keying PLC 可编程逻辑控制器 Programmable Logic Controller PSK 相移键控 Phase Shift Keying QoS 服务质量 Quality of Service RFID 无线射频识别 Radio Frequency Identification Devices SNMP 简单网络管理协议 Simple Network Management Protocol SRv6 基于IPv6转发平面段路由 Segment Routing IPv6 THSS 跳时扩频 Time Hopping Spread Spectrum UE 用户设备 User Equipment UWB 超宽带通信 Ultra Wide Band VPN 虚拟专用网络 Virtual Private Network WIA-FA工厂自动化工业无线网络 Wireless networksforIndustrial Automation-FactoryAutomation WIA-PA过程自动化工业无线网络 WirelessnetworksforIndustrialAutomation-ProcessAutomation Wi-Fi 无线保真 Wireless-Fidelity 5 概述 5.1工业互联网短距离无线通信技术 工厂生产环境下，存在现场总线、工业以太网、工业无线等多种网络通信协议，彼此互不解析，互 联互通存在困难。目前，工业现场部署的现场总线和工业以太网等有线网络占比高，是工厂内网络的主 要连接方式。但是，部分生产场景，如旋转类机械装备、移动机器人协同装配以及高温、高湿、高腐等 恶劣环境，并不适合部署有线网络，因此对无线通信有较强需求。通过工厂的无线化改造，可以使生产 线建设更为便捷，降低维护成本。 2 xx xxxxX—xxxx 随着蜂窝网络技术性能的优化与提升，5G技术也正在渗入工业互联网工厂内网络。然而在部分场 景中，受限于终端硬件成本、卡资费、终端利旧、干扰等因素，并非所有企业设备都可以通过内置蜂窝 模组满足通信需求，基于蜂窝网络的D2D技术对垂直领域支撑尚不完善。短距离无线通信网络作为蜂窝 移动网络的延伸，可凭借其高性能、低成本等优势性能代替传统有线连接，与蜂窝网络协同通信满足工 厂内网络需求，加速推进工业互联网发展 现有短距离无线通信技术主要包括：Wi-Fi、BT/BLE、ZigBee、RFID等常规短距离通信技术、 WirelessHART、WIA-PA等面向工业应用的专用短距离通信技术（见附录A）。此外，国内正在推动新 型短距通信技术研发，如星闪联盟推动的星闪无线短距通信系统（Sparklink）。 5.2应用场景分类 根据工业自动化的应用特点，可以分为5大应用领域：工厂自动化、过程自动化、人机交互、物流 仓储、监测和运维，涉及的主要工业应用场景包含但不限于：运动控制、C2C通信、大规模数据采集、 视频检测与采集、远程访问和维护、移动机器人通信等。 依据各应用场景的业务特点，上述场景可以分为：控制类、采集类、连接类场景三类，其中控制类 场景包含但不限于运动控制、C2C通信等，采集类场景包含但不限于大规模数据采集、视频检测与采集 等，连接类场景包含但不限于远程访问和维护、移动机器人通信等，5大应用领域的场景分类见表1，各 类场景的细分典型应用见表2。对于其他可能出现的新型应用场景，今后可扩充新的场景分类。 表15大工业应用领域的典型场景 场景 控制类 采集类 连接类 大规模数据 视频检测与 远程访问和 移动机器人 运动控制 C2C通信 领域 采集 采集 维护 通信 工厂自动化 V 过程自动化 人机交互 / 物流仓储 监测和运维 V 现有短距离无线通信技术链路抗干扰性不足，受环境干扰时易产生传输性能抖动的问题，因此目前 主要应用于数据采集及连接类等场景，无法深入核心生产控制流程。随着技术演进与增强，如基于超短 顿的新型顿结构设计、极化编码等技术的引入，短距离无线通信技术的性能在逐步提升，未来可满足对