Page 73 - 《橡塑技术与装备》2026年3期

智能与数字化应用
INTELLIGENT AND DIGITAL APPLICATIONS

随着技术演进，网络支持 5G LAN 技术之后，5G
网络中可以直接传输二层协议，如图 7 所示，PLC 控
制系统和天车 PLC 之间也无需插入 AR 路由器来新建
隧道， 5G 工业终端也不再需要 5G 网络分配的 IP 地址。
在这种方式中，整个网络是单层网络，5G 核心网自学
PLC 的 MAC 地址列表，其作为虚拟交换机完成二通
信可以简化网络组网，降低改造成本，更好地支撑二
层网络通信。
5G LAN 的另外一个重要的区别以往的特性是可
以支持广播、多播。可以让终端动态加入不同工作域，
实现更加灵活和智能的设备间通信。例如，根据位置
加入附近 “ 工作岛 ”，进行设备间通信，可以实现更
图 5 新元 5G 双路径终端原理图
加高效和可靠的物流管理和生产线控制。5G LAN 可
实时通信和工业控制系统中，因为它们提供了更低的 以支持终端动态加入不同工作域，根据位置信息将设
通信延迟和更大的带宽。一些典型的 “ 裸露 ” 以太网 备分组，实现设备间的快速通信。例如，AGV 车、可
协议包括 Profinet、 EtherCAT 和 Modbus TCP。此外， 穿戴设备、巡查产线编组等。
工业场景中有很多组播 / 广播业务，组播 / 广播可以实 通过 5G LAN 提供的二层组网，工业用户可以快
现分布式控制和管理，从而提高生产效率和质量。 速地搭建起二层网络，实现设备之间的高效通信和隔
以天车控制为例，原本天车 PLC 和与 PLC 上位 离，满足工业通信的特殊需求，提高工业生产的智能
机控制系统之间是通过二层协议通信的，依靠对端的 化和自动化水平。
MAC 地址寻址。而原生态的 5G 网络是依靠 IP 寻址
的三层协议，5G 终端获取的地址也是 IP 地址，不支
持二层数据转发。引入 5G 网络后，为了保证 PLC 控
制系统和天车 PLC 之间能够正常通信，除了引入 5G

工业终端进行 5G 无线信号转换外，图 6 中还分别在
天车 PLC 后面以及 PLC 控制系统前面增加了 AR 路
由器，发端 AR 路由器负责包装 softGRE 隧道，将 图 7 5G LAN 技术可直接支持工业设备的二层组网
工 业二 层 协议 封 装在 softGRE 隧 道中， 再 与对 端 的
5 结论
AR 进行通信，接收端的 AR 路由器再负责将隧道去
轮胎智能工厂首先是以自动化为基础的企业，也
除，转换为工业协议发送给天车 PLC 或 PLC 控制系
是以信息为重心的企业。以 5G 为底座，融合 MES、
统。同时 5G 网络为 5G 工业终端分配 IP 地址。这种
门禁、视频监控、人员定位、AR 巡检、集群对讲、
方式相当于建立了两层网络，上层是企业专网，通过
AGV、机器人、能源管理等子系统，实现对人员、物
softGRE 隧道通信，下层是 5G 网络，作为承载层。
料资源、生产环境、能耗等生产要素的实时感知，应
这种组网方式较为复杂，成本略高。
采尽采，进 ― 步打通生产制造环节、实现信息流、物
流等生产要素的更快流转，围绕着 “ 人、机、料、法、
环、测 ” 各要素，帮助企业不断优化资源配置，提升
生产效率，为企业的高质量创新发展和智能化转型提
供了路径。

图 6 传统的 5G 工业终端，需通过 AR 路由器实现层二 参考文献 ：
组网 [1] 3GPP. TR 22.832 Study on enhancements for cyber-physical
control applications in vertical domains: 3GPP 国际标准，

年
2026 第 52 卷 ·27·