Network Slicing for Industry 4.0
Author
Kalør, Anders Ellersgaard
Term
4. term
Education
Publication year
2017
Pages
76
Abstract
Industri 4.0 bringer moderne kommunikations- og informationsteknologier ind i produktionen, og applikationer forventes at have meget forskellige netværkskrav – fra ekstremt lav latenstid (meget hurtig reaktion) til meget høj gennemstrømning (stor datakapacitet). Dette speciale undersøger network slicing – opdeling af et fysisk netværk i flere virtuelle delnet – som en måde at imødekomme disse heterogene behov. Vi beskriver metoder til at analysere end-to-end-egenskaber i industrielle netværk og foreslår måder at opdele industrielle kommunikationsteknologier, så der kan skabes virtuelle delnet med forskellige niveauer af udnyttelse (belastningsgrad), pålidelighed og isolation (adskillelse af trafik). Derudover definerer vi en abstrakt repræsentation af industrielle netværk, som adskiller styringen af kommunikationsteknologier fra selve konstruktionen af netværksslices. Endelig foreslår vi en metode til at konstruere slices ud fra applikationskrav og demonstrerer, hvordan end-to-end-analyse kan indbygges i en algoritme. Selvom der stadig er arbejde forude, før network slicing kan indføres bredt i industrielle netværk, giver dette speciale indsigt i centrale udfordringer og muligheder ved opdeling af industrielle kommunikationsnet.
Industry 4.0 brings modern communication and information technologies into manufacturing. Future applications will need very different network performance, from extremely low latency (very fast response) to very high throughput (large data rates). This thesis examines network slicing—creating multiple virtual networks on the same physical infrastructure—as a way to meet these heterogeneous needs. We present methods to analyze end-to-end behavior in industrial networks and propose schemes for slicing industrial communication technologies to offer different levels of utilization (how much of the network is used), reliability, and isolation (separation of traffic). We also define an abstract representation of industrial networks that decouples the management of communication technologies from how slices are constructed. Finally, we propose a method that builds network slices from application requirements and shows how end-to-end analysis can be embedded in an algorithm. While more work is needed before network slicing can be widely adopted in industrial settings, this thesis clarifies key challenges and opportunities in slicing industrial communication networks.
[This abstract was generated with the help of AI]
Documents