加入5G產(chǎn)業(yè)時(shí)代交流群，加TD小助手微信：17388784965出示名片，僅限5G產(chǎn)業(yè)鏈及5G+應(yīng)用。
對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將成為5G應(yīng)用的主戰(zhàn)場，業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)達(dá)成了共識。而今年是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃的收官之年，也是開啟十四五發(fā)展新征程的起步之年。
工信部黨組成員、副部長劉烈宏表示，實(shí)施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略近三年來，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展步入快車道，新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)快速推進(jìn)，融合創(chuàng)新應(yīng)用不斷深入，產(chǎn)業(yè)生態(tài)規(guī)模持續(xù)壯大。
工信部通信管理局副局長魯春叢透露，工信部正在制定未來3年的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”仍是布局重點(diǎn)。中國信息通信研究院副院長余曉暉認(rèn)為，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”將有可能替代現(xiàn)在的有線和無線網(wǎng)絡(luò)，并帶來更大的變革升級。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展步入快車道
當(dāng)前，在5G的催化下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為步入了發(fā)展的快車道。據(jù)魯春叢介紹，中國“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項(xiàng)目超過800個(gè)，投資超過34億元，應(yīng)用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的5G基站總數(shù)超過3.2萬個(gè)。
《中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展白皮書(2020年)》預(yù)計(jì)，2020年，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)增加值規(guī)模將達(dá)到3.78萬億元，占GDP的比重將升高至3.63%，成為推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量增長的關(guān)鍵動(dòng)力。
各大運(yùn)營商也在不遺余力推動(dòng)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
前段時(shí)間，中國移動(dòng)發(fā)布了5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“1+1+1+N”產(chǎn)品體系，包括1類5G工業(yè)終端模組、1張5G工業(yè)專網(wǎng)、1個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺以及N個(gè)行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用，涵蓋5G+智慧工廠、5G+智慧冶金、5G+智慧礦山等。
2020年8月，中國聯(lián)通也在5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推進(jìn)會發(fā)布了“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃”和“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景聯(lián)合創(chuàng)新計(jì)劃”，并發(fā)布三款“5G專網(wǎng)產(chǎn)品”和兩大“5G專線產(chǎn)品”。
而中國電信早在去年10月30日就發(fā)布了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開放平臺；2020年9月，中國電信聯(lián)合中國水泥協(xié)會、中國信息通信研究院、建筑材料工業(yè)信息中心發(fā)布了《“5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”水泥行業(yè)白皮書》，梳理“5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應(yīng)用場景，指導(dǎo)行業(yè)開展“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用的深度融合。
從應(yīng)用端來看，當(dāng)前，各大企業(yè)也在不斷探索5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合之道。
據(jù)悉，中國電信與三一重工、中建鋼構(gòu)、美的集團(tuán)、中國電建、中船工業(yè)、小米、西門子醫(yī)療、通用電氣、海爾集團(tuán)等在內(nèi)的百余家行業(yè)龍頭企業(yè)開展了5G合作實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)5G對各行各業(yè)的賦能。
中國聯(lián)通方面，其分別與寶鋼、美的、格力、比亞迪等行業(yè)龍頭進(jìn)行合作，先后成功申報(bào)5個(gè)國家創(chuàng)新發(fā)展工程，6個(gè)“省級示范產(chǎn)業(yè)集群”、30個(gè)省級行業(yè)應(yīng)用標(biāo)桿以及多個(gè)“全省5G示范工業(yè)園區(qū)”。
據(jù)中國移動(dòng)副總經(jīng)理趙大春介紹，截至今年9月底，中國移動(dòng)聯(lián)合合作伙伴已完成100個(gè)集團(tuán)級5G龍頭示范項(xiàng)目落地，帶動(dòng)超1700個(gè)省級區(qū)域特色項(xiàng)目。
專家表示，未來5G應(yīng)用的70%將部署在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等實(shí)體經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。只有融入千行百業(yè)，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”才能真正釋放出商業(yè)價(jià)值。
目前，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在航空、機(jī)械、汽車、鋼鐵、礦業(yè)、港口、能源、醫(yī)療等行業(yè)實(shí)現(xiàn)率先發(fā)展，總結(jié)提煉出了數(shù)據(jù)采集和感知、高清視頻、機(jī)器視覺、精準(zhǔn)遠(yuǎn)程操控、現(xiàn)場輔助、數(shù)字孿生等多類可復(fù)制、可推廣的典型場景。
如何賦能工業(yè)生產(chǎn)？
關(guān)于5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)如何賦能工業(yè)生產(chǎn)，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：
一、“5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化
目前，工業(yè)企業(yè)OT和IT底層網(wǎng)絡(luò)通常是基于有線網(wǎng)絡(luò)，隨著工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的復(fù)雜化，越來越多的工業(yè)場景逐步采取無線傳輸方式。工業(yè)領(lǐng)域使用的無線通信協(xié)議和傳統(tǒng)通信行業(yè)相比，存在協(xié)議眾多、標(biāo)準(zhǔn)缺失、兼容性差等弊端，制約了工業(yè)設(shè)備的全面互聯(lián)互通。
基于5G網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)移動(dòng)專網(wǎng)具有大帶寬、廣連接、高可靠、低時(shí)延特性，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)私網(wǎng)部署、生產(chǎn)數(shù)據(jù)不外流的密閉性和安全性，成為支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的無線網(wǎng)絡(luò)不二之選。通過將5G技術(shù)與工業(yè)PON、MEC（移動(dòng)邊緣計(jì)算技術(shù)）等相結(jié)合，能夠降低工業(yè)場景下的協(xié)議轉(zhuǎn)換和設(shè)備接入難度，提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)數(shù)據(jù)接入能力，有效解決設(shè)備互聯(lián)的問題。
此外，網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計(jì)算、TSN等技術(shù)的日臻完善，將進(jìn)一步加速工業(yè)企業(yè)運(yùn)營系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng)的交叉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)大數(shù)據(jù)的跨層互聯(lián)。雖然當(dāng)前工業(yè)通信連接中無線連接占比僅為10%，但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的更新迭代，未來工業(yè)通信連接中無線連接將迎來高速發(fā)展和更加廣泛的應(yīng)用，這個(gè)過程中，5G無疑將發(fā)揮重要作用。
二、“5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”加速工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化、柔性化
目前，工業(yè)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)無法支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景下的海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸和網(wǎng)絡(luò)同步，亟須進(jìn)行基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)升級改造，提升網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬。5G作為下一代通信網(wǎng)絡(luò)，具備大帶寬、低時(shí)延、海量連接的網(wǎng)絡(luò)特性，能夠提供端到端毫秒級時(shí)延和接近100%的高可靠性通信保障，滿足工業(yè)大數(shù)據(jù)傳輸需求和工業(yè)領(lǐng)域大量即時(shí)處理需求。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景下，智能制造系統(tǒng)中，典型的閉環(huán)控制過程周期低至毫秒級別，同時(shí)對可靠性也有極高的要求。未來工廠中，靜態(tài)的順序制造系統(tǒng)，越來越多地被新型模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)取代，從而提供更高的靈活性和多用途適應(yīng)性。5G在實(shí)現(xiàn)高可靠、低時(shí)延的基礎(chǔ)上，使海量工業(yè)數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)同步，進(jìn)而帶來生產(chǎn)設(shè)備無線連接的靈活性，使得工廠生產(chǎn)系統(tǒng)模塊化和柔性制造成為可能，極大降低生產(chǎn)線重組的時(shí)間開銷及成本。
三、“5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”助力工業(yè)生產(chǎn)虛擬化、遠(yuǎn)程化
在未來的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系中，工業(yè)企業(yè)將更多地使用高清視頻監(jiān)控、VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）、AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)虛擬化作業(yè)和遠(yuǎn)程化作業(yè)。在生產(chǎn)過程中，要求這些智能設(shè)備間的密切協(xié)同和無碰撞作業(yè)，需要以無線方式，低時(shí)延、高可靠地進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換。5G對于這些設(shè)備間的精密協(xié)作至關(guān)重要，可以大大提升制造效率。
以5G﹢AR為例，目前AR的應(yīng)用已融入工業(yè)制造的交互、營銷、設(shè)計(jì)、采購、生產(chǎn)、物流和服務(wù)等環(huán)節(jié)，包括AR遠(yuǎn)程協(xié)助、AR在線檢測、AR樣品展示等。利用基于5G的AR遠(yuǎn)程協(xié)助，后臺專家可以通過語音視頻通信、AR實(shí)時(shí)標(biāo)注進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)作，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場人員和遠(yuǎn)程專家的“零距離”溝通，大大提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。
仍面臨諸多挑戰(zhàn)
有觀點(diǎn)指出，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合仍處于起步探索階段，面臨著數(shù)字化基礎(chǔ)薄弱、產(chǎn)業(yè)支撐能力不足、商業(yè)模式有待探索等問題。
中國工程院院士鄔賀銓也在近日舉辦的“第三屆中國高科技產(chǎn)業(yè)化高峰會議”上指出，目前我國5G基站建設(shè)等硬件的建設(shè)速度很快，但在具體的工業(yè)終端的應(yīng)用上有待加強(qiáng)，需要讓懂得5G技術(shù)的人和懂得工業(yè)的人更緊密結(jié)合。
從應(yīng)用層面來看，聯(lián)想集團(tuán)中國區(qū)大客戶總經(jīng)理王立平認(rèn)為，應(yīng)用場景碎片化和工業(yè)協(xié)議復(fù)雜多樣已經(jīng)成為當(dāng)下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深入應(yīng)用的兩大攔路虎。目前來看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景多元但過于零散，難以形成統(tǒng)一的解決方案，滿足不同客戶的獨(dú)特需求；同時(shí)，復(fù)雜的、不同協(xié)議類型的數(shù)據(jù)對采集、傳輸、處理設(shè)備提出了更高的要求，平臺需要更加開放的生態(tài)支撐，以適應(yīng)種類繁多的應(yīng)用場景。
從技術(shù)上來看，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，由于目前工業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接仍以現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)為主，兩者的融合發(fā)展面臨著諸多挑戰(zhàn)。
首先，就是5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本較高的問題，據(jù)估算，5G基站耗電量約是相同覆蓋半徑下4G基站的9倍到10倍，在一定程度上限制了5G技術(shù)在工業(yè)企業(yè)尤其是中小型工業(yè)企業(yè)中的推廣部署和應(yīng)用。
而5G產(chǎn)業(yè)時(shí)代數(shù)據(jù)中心（TD）創(chuàng)始人羅煥塔則提出，5G大部分核心基礎(chǔ)硬件技術(shù)以日美企業(yè)為核心。這也是業(yè)內(nèi)人士普遍擔(dān)憂的地方：因?yàn)楹诵碾娦旁O(shè)備和部分終端設(shè)備的核心器件依賴進(jìn)口，在標(biāo)準(zhǔn)制定方面，融合應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)體系尚未建立，工業(yè)數(shù)據(jù)上云、上平臺的分類分級標(biāo)準(zhǔn)體系尚不完備。
羅煥塔還表示，未來5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域要實(shí)現(xiàn)較為快速的爆發(fā)，需要考慮的因素遠(yuǎn)比消費(fèi)領(lǐng)域要復(fù)雜。無論是工業(yè)AR應(yīng)用、云化機(jī)器人，還是工廠無線自動(dòng)化控制等，都需要考慮經(jīng)濟(jì)性、基礎(chǔ)性、安全性、穩(wěn)定性、兼容性、擴(kuò)展性、持續(xù)性等。
從網(wǎng)絡(luò)安全來看，羅煥塔認(rèn)為，5G時(shí)代構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)安全成本大幅上升。業(yè)內(nèi)人士也表示，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和5G網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)較為開放，將打破傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域相對封閉可信的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，使網(wǎng)絡(luò)攻擊直達(dá)生產(chǎn)內(nèi)部，對工業(yè)安全技術(shù)體系、標(biāo)準(zhǔn)體系、認(rèn)證體系等提出新的要求。
