目前，全球工業(yè)互聯網處于格局建立的關鍵期及規(guī)?；瘮U張的窗口期，發(fā)展工業(yè)互聯網成為各國搶占全球產業(yè)競爭制高點、重塑工業(yè)體系的新選擇。5G、F5G、智能云網（IP）等作為新一代信息技術演進升級的重要方向，工業(yè)互聯網作為第四次工業(yè)革命的關鍵支撐，兩者的結合發(fā)展已成為2021年乃至未來幾年，國家和產業(yè)最為關心的話題。
一方面，國家產業(yè)發(fā)展政策與“十四五”規(guī)劃明確提出將繼續(xù)發(fā)展工業(yè)互聯網；另一方面，ICT技術的不斷發(fā)展，為社會、各行業(yè)及產業(yè)的發(fā)展，帶來了實實在在的巨大價值，在助力實體經濟數字化轉型的同時，實現了降本增效。
截至目前，我國工業(yè)互聯網在平臺培育、平臺應用等方面成果顯著，已完成平臺建設100余個，連接的工業(yè)設備總數達到7300萬臺套。其中，多種ICT技術顯現出巨大的“威力”：企業(yè)通過將人員、機器、環(huán)境、平臺等進行連接，實現了生產系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、及網絡系統(tǒng)的深入融合。
ICT賦能，工業(yè)互聯網進入關鍵發(fā)展期
工業(yè)互聯網產業(yè)生態(tài)的發(fā)展架構為：以網絡為基礎、平臺為中樞、數據為要素、安全為保障，其中，ICT技術是關鍵底座。2021年1月，在工信部發(fā)布的《工業(yè)互聯網創(chuàng)新發(fā)展行動計劃(2021-2023年)》中，更是將“網絡體系強基”作為第一項重要任務。
在網絡部分，新一代ICT技術具有的高帶寬、低時延、安全可靠等特性，讓無人AGV小車、AI檢測、遠程操控等場景的夢想照進現實。那么，相較于4G、Wi-Fi及傳統(tǒng)OT網，5G、F5G以及智能云網有哪些優(yōu)勢呢？
5G+工業(yè)互聯網。眾所周知，工廠的設備連接，大多采用工業(yè)有線網絡及Wi-Fi網絡。有線網絡不靈活、Wi-Fi時延大等因素，導致多機協同通信面臨可靠性、同步性等方面的多重難題。工廠與其在傳統(tǒng)工業(yè)技術上艱難攻克，不如采用高速、低時延的5G連接，推動生產線的數字化轉型。
F5G+工業(yè)互聯網。以10G PON技術與Wi-Fi 6技術為基石的千兆光網，在家庭市場得到快速發(fā)展的同時，也為工業(yè)互聯網場景下的各類新應用提供了強大支撐。
工信部通信科技委常務副主任韋樂平表示，在傳統(tǒng)的工廠網絡中，不僅應用環(huán)境復雜、電磁干擾多，且產品以國外廠家定制為主，通信協議的“七國八制”，導致了信息孤島的形成。對傳統(tǒng)PON進行適配改造后的標準化產品工業(yè)PON，具有工業(yè)應用契合度高、國產化程度高、可靠性高等特點，可為企業(yè)的數字化奠定堅實的網絡基礎。
智能云網。傳統(tǒng)工業(yè)場景使用的MPLS網絡，配置復雜，難以為關鍵業(yè)務提供確定性的時延保障，鑒于此，業(yè)界提出，對工業(yè)外網的建設建議使用IPv6+（SRv6）技術。IPv6+作為面向云時代的智能IP網絡技術，可滿足靈活組網、業(yè)務快速開通、智能選路、簡化網絡運維、差異化保障等承載需求。
2021年，華為聯合中國信息通信研究院等單位共同發(fā)布的《網絡體系強基展望白皮書》指出，通過“設備網聯化、網絡IP化”，實現IT與OT端到端的靈活組網，打造萬物智聯的工業(yè)互聯網網絡基座，讓數據上得來、算力下得去，是工業(yè)互聯網實現疊加倍增發(fā)展的必由之路。
為何火熱？多個案例樹標桿，帶來實實在在的價值
目前，產業(yè)各方通過協同發(fā)展，深度匹配不同場景下的工業(yè)物聯，在智慧制造、智慧園區(qū)、智慧港口等多領域，打造出眾多成功的ICT+工業(yè)互聯網案例，幫助企業(yè)實現了全方位的數字化轉型升級及全方位的智能化發(fā)展。下面分享幾個表現出色的標桿項目。
三一重工5G全連接工廠
今年6月，知名制造企業(yè)三一重工發(fā)布了北京首個5G全連接工廠。該工廠在生產制造、視覺管理、智慧物流等八大類共計30余個細分場景中落地了5G應用，貫穿業(yè)務全流程的新應用，助力其生產制造實現了“剪辮子”、去機房化、少人化及數據驅動智能應用。
以北京市三一南口產業(yè)園為例，工廠通過用視覺導航替代傳統(tǒng)的激光導航，實現了多臺AGV的協同設置，節(jié)約成本達80%以上。在激光下料環(huán)節(jié)，原來需要十幾個人才能完成的工作，借助5G技術只需一個人就可完成，效率提升了10倍以上。
九牧5G智慧園區(qū)
今年5月，筆者參觀了高端衛(wèi)浴領軍企業(yè)九牧集團的5G智慧產業(yè)園。從2019年起，九牧廚衛(wèi)公司與運營商合作，通過5G+MEC（邊緣計算）技術，實現了生產設備管理、生產線能耗管理、智慧倉儲、自動質檢等九大類場景的22項創(chuàng)新應用。
借助創(chuàng)新應用，九牧集團的人工成本節(jié)省20%，管理效率提升20%；生產線的產品質量不斷提升，產品不良率降低5%；企業(yè)各類能耗不斷降低，能源用量減少7%，企業(yè)運營成本降低8%；產品的研發(fā)周期年均縮短15天。
永煤集團F5G礦山
今年6月，永城煤電控股集團有限公司聯合華為發(fā)布了全國首個商用F5G礦山。F5G通過支撐第五代N00采煤工藝，構建了煤礦各數據系統(tǒng)之間互通的橋梁，提供了全感知、全聯接、全智能的體驗，為建設安全型、智慧型礦山打下了堅實基礎。
具體來看，F5G礦山采用大量“無源”光傳輸節(jié)點替代傳統(tǒng)的有源設備，減少了40%的防爆節(jié)點，在保障電氣安全的同時，節(jié)省了防爆設備的投資；而智能診斷功能，可將故障定位的范圍精準到米級，減少了約90%的下井時間。
馬鋼集團IP承載平臺
作為我國特大型鋼鐵聯合企業(yè)，馬鋼集團迫切需要打通信息孤島，針對全流程業(yè)務系統(tǒng)建立集中式運營管控中心。為此，馬鋼集團采用智能云網解決方案，構筑了一張覆蓋全公司的IP網絡，以實現一網多用、智能選路、時延可承諾等功能。
借此該承載網，馬鋼集團的各類集中控制系統(tǒng)可對生產線進行遠程管理，靈活支持不同生產線、不同子公司的多種業(yè)務，加速實現了“4個一律”，即操作室一律集中、操作崗位一律機器人、運維一律遠程、服務環(huán)節(jié)一律上線，滿足了集團未來5~10年的業(yè)務發(fā)展訴求。
寧波舟山港打造智慧港口
2019年4月，全球貨物吞吐量第一的寧波舟山港啟動了5G智慧港口項目的建設。經過幾年的發(fā)展，舟山港逐步解決了涉及5G基站、核心網、數通、終端、視頻攝像頭、PLC工控機等一系列環(huán)節(jié)的諸多技術問題。目前，寧波舟山港5G網絡提供的上限時延均未超過50ms，平均時延更是保持在了10ms左右。
依托5G網絡，寧波舟山港實現了龍門吊的遠程控制，裝卸效率提升了20%，人工成本有望下降50%。最關鍵的是，龍門吊司機們再也不用像過去一樣，坐在離地30多米高的操作室里三班倒地連續(xù)作業(yè)，而是可以坐在辦公室里遠程操控，真正實現了“從桑拿房進到了空調房”。
產業(yè)生態(tài)日趨完善，應用規(guī)模發(fā)展可期
雖然我國的工業(yè)互聯網已經取得了可喜的突破和進步，但是我國的數字化產業(yè)升級還處于起步階段，ICT技術與工業(yè)互聯網的融合，仍需產業(yè)各方加強協同、不懈求索。
隨著ICT技術及行業(yè)應用know-How的快速發(fā)展，筆者預測，未來工業(yè)互聯網將朝向5個方向演進。
一是ICT技術標準、方案等將不斷升級。華為高級副總裁、工業(yè)互聯網產業(yè)聯盟（AII）副理事長張順茂曾分析，由于當前工業(yè)制造領域使用的通信技術眾多、各有不足且相對封閉，因此工業(yè)設備很難通過互聯互通形成一張可用的網，而全球化的全程全網則更為困難。
對此，領先行業(yè)已經采取了積極的行動，比如，智慧港口的通信標準、智慧煤礦的5G建網標準等都在制定和發(fā)布過程中。
在技術方案領域，ICT產業(yè)則結合工業(yè)領域的需求在不斷升級。比如，為了滿足煤炭行業(yè)的應用場景訴求，5G設備必須進行創(chuàng)新并完成防爆改造，以保障將發(fā)射功率控制在6W以下，從而符合井下安全生產防爆的要求。今年，中國移動、中國聯通5G演進技術5G-Advanced行動計劃的推出，極大地增強了5G在上下行體驗速率、高精度定位、連接密度及感知等方面的能力，可更好地賦能于“中國制造”的轉型升級。
二是5G、AI、云等新技術將進一步融合。長期以來，工業(yè)互聯網的發(fā)展一直面臨跨產業(yè)合作難的問題。為此，業(yè)界通過深入OT（工廠運營和操作技術）核心場景，在邊云協同、云網協同、全場景AI等方面加速行業(yè)的數字化升級，與區(qū)塊鏈、AR/VR、全息影像等技術融合創(chuàng)新等模式，一直在積極推進5G/F5G+云+AI+IoT的協同，以支持各類工業(yè)場景和應用。
三是工業(yè)模組等成本持續(xù)降低，產業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大。目前，業(yè)界已經有了60多款5G模組，但相較于4G模組的1400余款產品種類及價格，5G模組不僅種類偏少，價格也偏高，導致行業(yè)終端難以匹配各行業(yè)的市場需求。隨著芯片、模組及行業(yè)終端廠家創(chuàng)新合作的不斷加速，5G模組的種類將快速增加，價格也將大幅降低。
四是政府牽頭，大型企業(yè)推進，產業(yè)生態(tài)通力合作，共同探索成功道路，不斷豐富行業(yè)應用。ICT技術與工業(yè)互聯網的融合發(fā)展，對生產環(huán)節(jié)的專業(yè)性提出了更高要求，但針對工業(yè)制造流程的某些環(huán)節(jié)，現有的技術、產品及解決方案尚未形成完整的產業(yè)生態(tài)。鑒于此，政府、工業(yè)企業(yè)、ICT企業(yè)、ISV以及行業(yè)集成商等工業(yè)互聯網各參與方均在積極行動，以為跨行業(yè)的協作、應用創(chuàng)新提供更大的舞臺。2018年，工信部開始舉辦“綻放杯”5G應用大賽，歷時三年，參賽項目已從初期的300多個，增長到2020年的4000多個；在湖北，由政府牽頭成立了5G產業(yè)聯盟；各部委、地方政府及行業(yè)組織聯合建立了多個5G應用創(chuàng)新中心；中國商飛構建了5G產業(yè)聯盟與AI創(chuàng)新開放平臺。
五是業(yè)界推動工業(yè)互聯網應用1-N的發(fā)展，并進一步賦能中小企業(yè)。大型工業(yè)制造企業(yè)資金及人才儲備充足，推動工業(yè)互聯網發(fā)展的條件相對成熟。但中國還有數千萬家中小企業(yè)，對于引入工業(yè)互聯網應用，他們處于心有余而力不足的尷尬境地。
為此，領先的運營商及工業(yè)企業(yè)通過持續(xù)迭代、升級工業(yè)互聯網平臺，在推動中小制造企業(yè)的百萬工業(yè)設備聯網上云的同時，也在不斷探索工業(yè)互聯網數據資源的合作共享及融通機制。以九牧工廠為例，由廈門樂石科技與中國電信聯合發(fā)布的福建陶瓷工業(yè)互聯網云平臺，不僅可賦能九牧的數字化，還將賦能福建乃至全國陶瓷制造業(yè)的提質增效及智慧發(fā)展。
面向未來，我們期望各省市政府、產業(yè)組織、行業(yè)龍頭企業(yè)攜手合作，共同打造好ICT基礎設施，聯合建設好工業(yè)互聯網公共服務平臺，在促進工業(yè)應用創(chuàng)新和融合型人才培養(yǎng)的同時，在生態(tài)方面下大功夫，最終超越聯接這種傳統(tǒng)的商業(yè)模式，推動技術與市場更深層次的融合創(chuàng)新，為各行各業(yè)的數字化、智能化升級貢獻力量。
