圖為團隊成員圍繞“沙克網(wǎng)絡(luò)”測試系統(tǒng)匹配展開研討。

講述人 中北大學(xué)儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科團隊 劉文怡

傳統(tǒng)大型工業(yè)通信設(shè)施背后，?？梢姷饺纭爸┲刖W(wǎng)”般交織的線纜，這是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在航空航天等尖端領(lǐng)域，以及煤礦、高鐵、智能汽車、工業(yè)機器人等眾多工業(yè)場景里，只要涉及復(fù)雜設(shè)備通信，都離不開這類網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

但傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)存在不少弊端：易斷線、干擾多、維護繁瑣，一旦中斷就成“死胡同”，可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓，引發(fā)大面積數(shù)據(jù)丟失、控制失靈。更關(guān)鍵的是，設(shè)備間通信依賴專業(yè)人工配置，架構(gòu)大多僵化、擴展困難，還存在不小的安全隱患。

針對這些痛點，團隊從2014年起，開始研發(fā)更智能、更可靠的通信網(wǎng)絡(luò)。

歷經(jīng)近十年持續(xù)攻關(guān)，團隊成功研制出全國產(chǎn)化、擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的SharkNet工業(yè)測控網(wǎng)絡(luò)（簡稱“沙克網(wǎng)絡(luò)”）。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，其最大突破是實現(xiàn)“任意拓?fù)洹焙汀拔⒚爰壷悄苤貥?gòu)”。簡單來說，在“沙克網(wǎng)絡(luò)”中，用戶只需搭建一條“沙克總線”，就能像插U盤一樣輕松接入任意設(shè)備，無需人工配置，系統(tǒng)會自動識別、組網(wǎng)并完成維護；若某條線路出現(xiàn)故障，它能在微秒內(nèi)自動探測并尋找新路徑，實現(xiàn)“無感修復(fù)”，全面保障通信不中斷。

應(yīng)用“沙克網(wǎng)絡(luò)”后，系統(tǒng)可靠性大幅提升，幾乎無需人工配置，極大降低了維護成本；通信實時性達(dá)到微秒級，同步精度達(dá)納秒水平，完全適配高動態(tài)、高并發(fā)的工業(yè)控制場景；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大幅簡化，線纜用量和設(shè)備重量明顯減少，特別適合航天、航空、高鐵等對載荷敏感的領(lǐng)域。同時，系統(tǒng)協(xié)議全自主可控，安全性更高，且能在高溫、強電磁干擾等惡劣環(huán)境中穩(wěn)定運行。

“沙克網(wǎng)絡(luò)”填補了國內(nèi)空白，徹底改變了我國高端工業(yè)總線技術(shù)長期依賴進(jìn)口的局面，已獲十余項發(fā)明專利，并榮獲2022年日內(nèi)瓦國際發(fā)明展金獎。該技術(shù)已成功應(yīng)用于多項國家航天任務(wù)和山西省多個智能化煤礦改造項目，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，獲得用戶“皮實、好用、從未出過問題”的好評。

目前，團隊正加快推進(jìn)該技術(shù)的芯片研發(fā)，未來將在更多領(lǐng)域推廣應(yīng)用，為中國工業(yè)網(wǎng)絡(luò)升級與山西產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型注入強勁動力。

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整理：李林霞 胡慧萍

編校：劉慧芳

原標(biāo)題：《轉(zhuǎn)型發(fā)展話亮點｜一條會“思考”的智能網(wǎng)線》

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