今年,我國工業(ye) 互聯網產(chan) 業(ye) 規模持續保持快速增長勢頭。據工業(ye) 互聯網產(chan) 業(ye) 聯盟初步估算,2019年工業(ye) 互聯網產(chan) 業(ye) 規模將達8000億(yi) 元,以18%的年均增速增長。
“5G+工業(ye) 互聯網”的融合創新既是產(chan) 業(ye) 發展的必然趨勢,也是推動新舊動能轉換的重要動力。5G超大帶寬、超低時延、海量連接的特性,與(yu) 工業(ye) 互聯網的要求和目標高度契合,為(wei) 工業(ye) 互聯網新型基礎設施建設和融合創新應用提供了關(guan) 鍵支撐和重要機遇。
5G為(wei) 工業(ye) 互聯網發展注入新活力
5G是驅動工業(ye) 互聯網高質量發展的關(guan) 鍵使能技術。2019年全國預計開通5G基站超過13萬(wan) 個(ge) ,實現億(yi) 級工業(ye) 設備接入。
“5G+工業(ye) 互聯網”重點聚焦工業(ye) 製造、能源電網、智慧港口等領域,中國信息通信研究院院長劉多表示,我國“5G+工業(ye) 互聯網”融合應用類型已達20種以上。在製造領域,5G應用以信息采集、遠程控製、視頻監控、產(chan) 品質量監測為(wei) 主。
5G TSN技術可以實現工廠內(nei) 無線TSN,保障工業(ye) 互聯網業(ye) 務端到端的低時延;5G高頻和天線技術,支持工廠內(nei) 的精準定位和高帶寬通信,大幅提高遠程控製領域的操作精度;5G邊緣計算技術,正加速工業(ye) IT和OT網絡融合,提升製造工廠內(nei) 邊緣的智能化。根據IDC預測,未來將有超過50%的數據在邊緣側(ce) 處理,到2020年邊緣計算支出將占物聯網基礎設施總支出的18%,成本僅(jin) 為(wei) 單獨使用中心雲(yun) 計算的39%。
工業(ye) 超高清視頻和VR/AR對帶寬與(yu) 時延有很高的要求。工業(ye) VR/AR應用都要求快速響應,例如VR頭盔時延超過7毫秒就會(hui) 產(chan) 生眩暈感,而4G時延約40毫秒,5G的超低時延就可滿足VR要求。5G應用到Saas層,嵌入工控管理軟件,與(yu) 物聯網、大數據、雲(yun) 計算、AI結合。以工廠的遠期規劃為(wei) 例,不需要召開臨(lin) 時的生產(chan) 調度會(hui) ,智能ERP的執行時間可以縮短25%。
5G的特點不僅(jin) 僅(jin) 是在無線網絡速率的提升上,5G切片技術對核心網更是帶來革命性的變化。南方電網聯合中國移動、華為(wei) 在深圳開展5G承載配用電業(ye) 務改造試點,利用5G切片技術確保工業(ye) 網絡便捷、高效、安全應用,依托5G低時延、高可靠的特性滿足差動保護業(ye) 務需求,驗證切片管理器配置、發布、管理和性能檢測等功能,實現核心網切片自動管理。
青島港試點是“5G+港口”的典型應用,利用5G大帶寬、低時延、高可靠的特性實現工程機械遠程操控,通過5G網絡遠程控製抓取集裝箱,改善操作人員的工作環境,有效保障操作人員安全,助力企業(ye) 生產(chan) 施工降本增效。
5G創新工業(ye) 應用場景
工業(ye) 互聯網對5G充滿期待。大眾(zhong) 所認知的5G網絡通常是“一秒鍾可以下載一部高清電影”,但這並不是5G網絡的剛需。5G改變了4G的應用規則,1G~4G是麵向個(ge) 人通信,而5G拓展到產(chan) 業(ye) 互聯網和智慧城市等應用。
中國工程院院士鄔賀銓認為(wei) ,40%跨物聯網應用的潛在價(jia) 值以及某些環境中將近60%的潛在價(jia) 值都需要運用互操作性。產(chan) 業(ye) 數字化需將工廠內(nei) 設備聯網,5G的到來為(wei) 物聯網提供了很好的互聯手段。
中國聯通打造了5G+MEC+PON的工業(ye) 內(nei) 網和工業(ye) 互聯網承載網(CUII)的工業(ye) 外網。在此基礎上,上海商飛聯合中國聯通等多家合作夥(huo) 伴打造的全球第一個(ge) 5G工業(ye) 園區和國內(nei) 第一個(ge) 5G全連接工廠,是5G應用在製造業(ye) 的典型案例。中國商飛上海飛機製造有限公司航研所黨(dang) 總支副書(shu) 記、智能工廠部部長汪順利由衷地說:“近兩(liang) 年時間,我們(men) 切實感受到了5G技術下的工業(ye) 互聯網。”
5G網絡在商飛的應用創新了很多工業(ye) 領域的應用場景:基於(yu) 5G大帶寬的特性,“5G+大數據+AI”技術進行複合材料缺陷檢測,使對比試塊減少了90%,人員成本降低了95%;基於(yu) 5G低時延的特性,“5G+雲(yun) 計算+機器視覺”的8K視覺檢測係統,相較之前的檢測效率提升了300%;“5G+雲(yun) 計算+機器視覺”雲(yun) 化雙目相機檢測,使檢測速率提升10倍,對質量檢測產(chan) 生顛覆性的變化;基於(yu) 5G大連接特性建成的24小時“黑燈產(chan) 線”的數控全連接工廠,較傳(chuan) 統加工效率提升近一倍。
“在企業(ye) 生產(chan) 過程中,遇到最多的問題就是連接問題。”珠海格力電器股份有限公司總裁助理兼總工程師助理李紹斌說,“客戶提出的很多人工智能方麵的需求,在5G出現之前我們(men) 沒有辦法通過網絡方式有效解決(jue) 。”5G的特性成就了工業(ye) 互聯網,解決(jue) 了工廠內(nei) 關(guan) 鍵的設備連接問題。
李紹斌介紹,格力電器珠海廠區建設了5G專(zhuan) 網網絡架構,基於(yu) 5G專(zhuan) 網的很多應用幫助格力實現了提質增效。5G+AR遠程指導與(yu) 輔助操作應用,通過實時的視頻、語音、3D標記、凍結圖像等對產(chan) 線裝配人員進行圖文動態操作指導,遠程分析原因並快速解決(jue) 問題,有效減少質量問題發生。廠房內(nei) 高密度物聯網接入5G應用,通過5G網絡實現廠房環境下大量IoT設備數據實時傳(chuan) 輸,滿足低時延場景要求。5G的低時延、高可靠可滿足格力產(chan) 線智能控製和快速動態調整需求,實現更加靈活、互聯、協同的柔性生產(chan) 。5G網絡下的AGV小車實現跨樓層、跨車間的物料自動精準配送,實現智慧物流。
推動“5G+工業(ye) 互聯網”融合發展
推動“5G+工業(ye) 互聯網”發展,使我國工業(ye) 從(cong) “規模和數量”向“質量和效益”加速轉換已成為(wei) 行業(ye) 共識。
未來,促進“5G+工業(ye) 互聯網”加速融合是大勢所趨。中國信息通信研究院院長劉多認為(wei) ,要從(cong) 三方麵積極推動“5G+工業(ye) 互聯網”融合發展。一是推動落實“5G+工業(ye) 互聯網”部署實施。支撐5G戰略、工業(ye) 互聯網創新發展戰略落地,強化基於(yu) 5G企業(ye) 內(nei) 網建設改造的測試、評估、應用谘詢服務能力,引導建設技術測試床和行業(ye) 測試床,打造典型工業(ye) 應用場景。二是積極製定“5G+工業(ye) 互聯網”技術標準體(ti) 係。立足5G和工業(ye) 互聯網發展階段、核心技術和關(guan) 鍵突破,深入研究“5G+工業(ye) 互聯網”融合關(guan) 鍵技術,統籌推進“5G+工業(ye) 互聯網”融合標準體(ti) 係建設,搭建合作平台,推動垂直行業(ye) 應用測試和試點示範建設。三是加速構建“5G+工業(ye) 互聯網”融合發展生態。充分發揮工業(ye) 互聯網產(chan) 業(ye) 聯盟、5G應用產(chan) 業(ye) 方陣的作用,凝聚和培養(yang) 一批既懂5G又懂工業(ye) 互聯網的專(zhuan) 家和複合型人才,舉(ju) 辦“綻放杯”等全國大型科創競賽,孵化“5G+工業(ye) 互聯網”優(you) 秀項目。
5G作為(wei) 工廠內(nei) 網往專(zhuan) 網方向和公網互聯互通方向發展,已經成為(wei) 5G網絡發展比較成熟的龍頭企業(ye) 的需求方向。盡管如此,華為(wei) 公司高級副總裁張順茂認為(wei) ,5G在工業(ye) 領域應用仍麵臨(lin) 兩(liang) 個(ge) 挑戰。一是工廠內(nei) 網覆蓋的挑戰,“5G+工業(ye) 互聯網”首先要把工廠內(nei) 的設備通過5G網絡連起來,讓很多傳(chuan) 統老式設備“5G化”;二是5G網絡下收集的數據上傳(chuan) 到雲(yun) 端麵臨(lin) 的數據主權問題。
未來已來。5G將帶來無窮的力量,變很多不可能為(wei) 可能。我們(men) 應該抓住這個(ge) 機會(hui) ,跟上這個(ge) 時代,實現跨越式發展。
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