2024工业交换机行业渗透率、市场需求及相关标的分析报告（36页）.pdf

1、2 0 2 3 年深度行业分析研究报告UZYZ1XDXOZ5XPZbRaO8OpNmMoMtPeRnNnPjMsQoP9PqRmMuOqMtMwMrQqP目 录 1 工业网络向融合化发展，工业以太网交换机渗透加速 2 工业交换机市场：下游增量需求增长，高端制造加速发展 3 行业相关标的 1.1 工业网络：工业设备通信的管道 1.2 工业交换机：工业设备连接的汇聚者 2 定义：工业网络是指安装在工业生产环境中的一种综合集成网络，将工厂生产现场的各种要素连接在一起并提供可靠、实时通信的设施，集确定性、可靠性、灵活性于一体。工业网络的概念已经从最初的工业控制网络延伸到包含工业控制网络（OT）、工业信

2、息网络（IT）以及工业物联网在内的网络全集。工业网络最重要的功能是实现传感器、控制器、执行器之间的通信，通常会在恶劣的环境下运行，所以对于连接性能和通信有着严格的要求。数据来源：王宝友5G推动工业网络转型升级，朱瑾瑜，陈洁，段世惠.确定性工业网络架构与关键技术分析，智能制造之家，西南证券整理 1.1.1 工业网络：工业设备通信的管道 工业网络与传统互联网对比 特征 工业网络 传统互联网 主要功能 物理实体设备控制 数据处理和传输 应用功能 制造业 企业 层次结构 深层的、功能上分离的层次结构，具有许多协议和物理标准 具有统一协议的集成层次结构和物理标准 故障级别 高 低 可靠性 高 低 传输时

3、间 250us10ms 50ms+确定性 高 低 数据组成 周期性和非周期性的小数据包 大且非周期性数据包 时间一致性 要求 不要求 3 数据来源：贾东耀，汪仁煌工业控制网络结构的发展趋势，梁晓辉，黄骅，张骥等工业网络新技术研究与趋势展望，西南证券整理 工业网络经历了计算机集中控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统三个发展阶段，目前正处于从现场总线技术到工业以太网的演进过程中。21世纪开始，IT与OT信息交互模式出现变革，工业网络未来还将向5G、TSN、APL等新型网络技术方向不断演进。1.1.2 工业网络发展：向广泛而兼容趋势前进 在CCS中，数字计算机取代了传统的模拟仪表，使用更为先进的

4、控制技术；但由于控制简单，直接面向控制对象，并未形成控制网络体系。DCS的特点是“集中管理，分散控制”，降低局部对整体系统的损害程度，提高系统可靠性；但效率低下，传输可靠性差，成本高。FCS实现了各类工业数据信号的共总线传输，有接口简单、协议开放、等突出优势，但存在布线成本高、布线复杂、周期长的问题。工业以太网技术在标准以太网协议基础上进行改进，从高速率、分组交换和同步机制三方面进行增强，以确保实时性和可靠性。4 1.1.3 工业网络架构：工业交换设备连接工业网络各层级 Level 4 Level 3 Level 2 Level 1 数据来源：常洁，王艺，李洁等工业通信网络现有架构的梳理总结和

5、未来运营商的发展策略，工业互联网产业联盟工业互联网体系架构（版本2.0），西南证券整理 Level 0 企业层：定义管理制造组织所需的与业务相关的活动，包括建立基础车间调度、确定库存水平以及确保物料适时适量适地进行生产。制造运营管理层：定义工作流的活动以产生所需的最终产品，包括生产期望产品的工作流活动、生产过程的协调与优化、生产记录的维护等。SCADA层：定义监视和控制物理过程的活动，人机界面，SCADA等都是该级别的一部分。设备层：定义与感测和操纵物理过程以及过程参数的自动控制有关的活动。这包括传感器，输入/输出（I/O）模块，嵌入式控制器和执行器。定义实际的物理过程或物理生产过程。ISA-

6、95标准参考模型将工业互联网系统分为五层，定义了从物理生产过程到企业管理各个层级所实现的功能。同时，我国工业互联网产业联盟（AII）也定义了工业网络实施架构，包括设备层、边缘层、企业层和产业层四个层级，各个层级通过工业总线、边缘网关、工业以太网交换机、路由器和高质量专线等模块相互连接，形成一套全流程、全业务的公司内网与公司外网数据互通体系。我国工业互联网网络实施框架 ISA-95标准参考模型 5 工业网络分为有线通信和无线通信，其中有线通讯技术包括了现场总线和工业以太网等，工业无线则包括了Wi-Fi、LoRA等。工业以太网相较于现场总线有更易于集成、适用范围更广的优势，有效解决了现场总线数据包