本文來自新工業(yè)網(wǎng)，作者：張孟哲/夏宜君國(guó)家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心。
從全球視角來看，目前5G在技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)及網(wǎng)絡(luò)部署等方面已取得階段性成果，5G落地的最后一環(huán)——應(yīng)用，正逐漸成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，是立國(guó)之本、興國(guó)之器、強(qiáng)國(guó)之基、富國(guó)之源。
工業(yè)和信息化部（以下簡(jiǎn)稱工信部）在推動(dòng)5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展方面指出，5G既可有效解決工業(yè)有線技術(shù)移動(dòng)性差、組網(wǎng)不靈活、特殊環(huán)境鋪設(shè)困難等問題，又可突破現(xiàn)有工業(yè)無線技術(shù)在可靠性、連接密度、傳輸能力等方面的局限，有力支撐大規(guī)模數(shù)據(jù)采集和感知、精準(zhǔn)操控、遠(yuǎn)程控制等工業(yè)生產(chǎn)需要；同時(shí)，我國(guó)工業(yè)具有完整的產(chǎn)業(yè)鏈、多元的行業(yè)生態(tài)、廣闊的市場(chǎng)縱深，大量仍處于工業(yè)2.0、工業(yè)3.0階段的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)企業(yè)不斷加快數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化改造進(jìn)程，將為5G提供極為豐富的應(yīng)用場(chǎng)景，開辟極為廣闊的發(fā)展空間。
國(guó)際電信聯(lián)盟定義了5G的三大應(yīng)用場(chǎng)景：增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB，速率是4G的10倍）、低時(shí)延高可靠通信（URLLC，時(shí)延是4G的十分之一）、大連接物聯(lián)網(wǎng)（mMTC，連接數(shù)密度是4G的50倍），后兩個(gè)場(chǎng)景主要面向工業(yè)等實(shí)體經(jīng)濟(jì)行業(yè)需求設(shè)計(jì)，5G的真正價(jià)值在于支撐實(shí)體經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展，迫切需要與實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合應(yīng)用創(chuàng)新。從5G的應(yīng)用速度和應(yīng)用效果來看，現(xiàn)階段，5G在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用暫時(shí)落后于消費(fèi)領(lǐng)域，仍處于初期探索驗(yàn)證階段：在應(yīng)用速度方面，消費(fèi)領(lǐng)域場(chǎng)景較為簡(jiǎn)單、落地難度較小，新技術(shù)的應(yīng)用往往能夠在消費(fèi)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)率先探索，而工業(yè)領(lǐng)域細(xì)分門類多、行業(yè)門檻高、定制需求強(qiáng)、投入成本大，新技術(shù)的應(yīng)用速度相較于消費(fèi)領(lǐng)域有所滯后；在應(yīng)用效果方面，目前5G應(yīng)用效果較好、認(rèn)可度較高的場(chǎng)景主要集中在消費(fèi)領(lǐng)域，例如，媒體、醫(yī)療、教育等行業(yè)形成了5G+4K/8K高清視頻、5G+智慧醫(yī)療、5G+遠(yuǎn)程教育等典型應(yīng)用，5G在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較多的場(chǎng)景主要有產(chǎn)品質(zhì)檢、設(shè)備監(jiān)控、無人巡檢等，但由于技術(shù)難度較大、解決方案成熟度不高，且不同場(chǎng)景的應(yīng)用成本和效果差異較大，典型做法在不同場(chǎng)景復(fù)制推廣的實(shí)際成效是否能夠達(dá)到預(yù)期也仍待實(shí)踐檢驗(yàn)。
本文基于對(duì)5G在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀和瓶頸問題的分析，將5G在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景歸為3種類型，分別是引領(lǐng)型、探索型和滯后型，并提出各類型應(yīng)用場(chǎng)景下5G發(fā)展的著力點(diǎn)，以及與之相適應(yīng)的推廣建議。
1 5G在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀
5G的大帶寬、低時(shí)延、高可靠、廣覆蓋等“天然”特性，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)各行各業(yè)的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型提供了技術(shù)前提，正成為推動(dòng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新引擎，其在工業(yè)領(lǐng)域重要場(chǎng)景中的應(yīng)用已呈現(xiàn)“多點(diǎn)開花”的良好局面。
1.1頂層設(shè)計(jì)逐步完善助力5G“揚(yáng)帆”
“十四五”時(shí)期是中國(guó)開啟全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家新征程的第一個(gè)5年，也是中國(guó)5G規(guī)模化應(yīng)用的關(guān)鍵時(shí)期，《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》將5G發(fā)展放在一個(gè)重要位置，指出要“構(gòu)建基于5G的應(yīng)用場(chǎng)景和產(chǎn)業(yè)生態(tài)”。自2019年6月我國(guó)正式頒發(fā)5G牌照以來，一系列推動(dòng)5G在工業(yè)領(lǐng)域加速落地的政策舉措陸續(xù)出臺(tái)，推動(dòng)5G在工業(yè)領(lǐng)域加速落地的政策梳理見表1。
表1推動(dòng)5G在工業(yè)領(lǐng)域加速落地的政策梳理
工信部先后發(fā)布《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程推進(jìn)方案》《工業(yè)和信息化部關(guān)于推動(dòng)5G加快發(fā)展的通知》《“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021—2023年）》等，加快5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，積極豐富5G應(yīng)用場(chǎng)景。2021年7月，工信部等十部門公布《5G應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動(dòng)計(jì)劃（2021—2023年）》，凝聚各方共識(shí)、形成合力，重點(diǎn)推進(jìn)5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、智慧港口、智慧采礦等15個(gè)行業(yè)的應(yīng)用，加速推進(jìn)5G創(chuàng)新應(yīng)用體系的建立。
全國(guó)各地積極加大5G應(yīng)用政策供給，采取建設(shè)創(chuàng)新平臺(tái)、加大資金支持、推廣典型案例等多種手段，推動(dòng)5G應(yīng)用步入快車道。據(jù)中國(guó)信息通信研究院統(tǒng)計(jì)，截至2021年9月月底，各省市共出臺(tái)各類5G扶持政策文件574個(gè)，因地制宜，為各地5G產(chǎn)業(yè)及重點(diǎn)應(yīng)用發(fā)展指引方向。
在各方共同努力下，我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的廣度和深度不斷拓展，5G應(yīng)用不斷走深向?qū)峓7]。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)，截至2022年5月月底，5G應(yīng)用覆蓋國(guó)民經(jīng)濟(jì)40個(gè)大類，在全國(guó)200余個(gè)智慧礦山、1 000余家智慧工廠、180余個(gè)智慧電網(wǎng)、89個(gè)港口、超過600個(gè)三甲醫(yī)院項(xiàng)目中得到廣泛應(yīng)用；5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)加快建設(shè)，由2021年7月的1 655個(gè)提升至6 518個(gè)，增長(zhǎng)近3倍，服務(wù)行業(yè)發(fā)展的能力明顯增強(qiáng)。
1.2 5G在工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)多場(chǎng)景落地見效
工業(yè)領(lǐng)域是5G融合應(yīng)用的主陣地，5G在工業(yè)領(lǐng)域的落地必須與工業(yè)特有的技術(shù)、知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)緊密結(jié)合。2021年，工信部先后發(fā)布2批共20個(gè)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應(yīng)用場(chǎng)景，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”全國(guó)建設(shè)項(xiàng)目累計(jì)已超過3 100個(gè)，5G在工業(yè)領(lǐng)域多場(chǎng)景的積極探索已取得初步成效。結(jié)合5G的主要特性及其適用的重點(diǎn)業(yè)務(wù)領(lǐng)域，可對(duì)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的二十大典型應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行分類，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”二十大典型應(yīng)用場(chǎng)景分類見表2。
表2“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”二十大典型應(yīng)用場(chǎng)景分類
利用5G高速率、大帶寬等特性的應(yīng)用案例居多。例如，在遠(yuǎn)程設(shè)備故障診斷場(chǎng)景中，運(yùn)用5G對(duì)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)故障診斷和定位；在異地協(xié)同研發(fā)設(shè)計(jì)場(chǎng)景中，利用5G同步傳輸設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的協(xié)同修改，提高設(shè)計(jì)效率。利用5G低時(shí)延、高可靠等特性的應(yīng)用場(chǎng)景已有一些成功探索。例如，在設(shè)備協(xié)同作業(yè)場(chǎng)景中，5G支持智能制造工廠中的協(xié)作機(jī)器人實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)以完成自動(dòng)化流程的同步和協(xié)作；在遠(yuǎn)程設(shè)備操控場(chǎng)景中，5G支持無人駕駛或遠(yuǎn)程操控的設(shè)備在工廠、港口、隧道等環(huán)境中實(shí)現(xiàn)物料運(yùn)輸。
利用5G廣連接特性的應(yīng)用場(chǎng)景體現(xiàn)了對(duì)綠色低碳、安全生產(chǎn)等國(guó)家戰(zhàn)略部署的積極響應(yīng)。例如，在生產(chǎn)能效管控場(chǎng)景中，利用5G實(shí)現(xiàn)大規(guī)模終端的海量數(shù)據(jù)秒級(jí)采集和能效狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，助力企業(yè)降低生產(chǎn)能耗，減少污染物排放量，實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型；在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)場(chǎng)景中，將工業(yè)園區(qū)、廠區(qū)、車間等現(xiàn)場(chǎng)的各類傳感器、攝像頭和數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備接入5G網(wǎng)絡(luò)，采集環(huán)境、人員動(dòng)作、設(shè)備運(yùn)行等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的全方位智能化安全管理。
1.3 5G借助技術(shù)融合創(chuàng)新加速應(yīng)用推廣
新一代信息技術(shù)在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的進(jìn)程中“各顯神通”，5G的推廣和應(yīng)用過程即5G與各類新技術(shù)聚合的過程，融合創(chuàng)新已成為5G應(yīng)用落地的鮮明特征。
5G+AR/VR，虛實(shí)結(jié)合打造極致體驗(yàn)。AR/VR技術(shù)需要大量的數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)和計(jì)算，對(duì)帶寬需求巨大。在現(xiàn)場(chǎng)輔助裝配、遠(yuǎn)程培訓(xùn)、遠(yuǎn)程運(yùn)維等場(chǎng)景中，遠(yuǎn)程專家的指導(dǎo)信息、設(shè)備操作說明及圖紙等內(nèi)容通過5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)、可視化呈現(xiàn)，極大地提高了溝通和問題解決的效率。
5G+AI，機(jī)器視覺發(fā)展“如虎添翼”。數(shù)據(jù)是AI的糧食，5G能夠支持大規(guī)模數(shù)據(jù)的高速傳輸，實(shí)現(xiàn)AI算法模型的高效訓(xùn)練和機(jī)器視覺效率的極大提升。在產(chǎn)品的質(zhì)檢場(chǎng)景中，高清圖像通過5G回傳至檢測(cè)系統(tǒng)的AI模塊，實(shí)現(xiàn)圖像的實(shí)時(shí)分析和產(chǎn)品缺陷的實(shí)時(shí)檢測(cè)。
5G+數(shù)字孿生，實(shí)時(shí)仿真實(shí)現(xiàn)孿生共智。5G網(wǎng)絡(luò)將海量生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)上傳，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造狀態(tài)實(shí)時(shí)透明化、可視化。在生產(chǎn)單元模擬場(chǎng)景中，利用3D建模技術(shù)建設(shè)與物理生產(chǎn)單元相對(duì)應(yīng)的虛擬生產(chǎn)單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)要素、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)活動(dòng)的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)管控，助力打造“一眼看全、一眼看穿、一眼看透”的數(shù)字孿生工廠。
2 5G在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用存在的問題
星星之火形成燎原之勢(shì)必然經(jīng)過一段積蓄力量、沖破束縛、逆勢(shì)而上的過程，5G在工業(yè)領(lǐng)域的落地仍然面臨關(guān)鍵技術(shù)、需求場(chǎng)景、服務(wù)能力等方面的瓶頸和問題，“多點(diǎn)開花”向“百花齊放”還有一定距離。
2.1 5G部署成本較高且部分場(chǎng)景優(yōu)勢(shì)不明顯
新技術(shù)的應(yīng)用能否真正幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效，是企業(yè)決策者需要考慮的重要因素。當(dāng)前階段，5G作為現(xiàn)有通信技術(shù)的補(bǔ)充，由于部署成本較高、應(yīng)用成效有待驗(yàn)證，大量工業(yè)企業(yè)對(duì)5G的應(yīng)用并不十分積極，部分行業(yè)專家對(duì)5G的推廣應(yīng)用也存在疑慮。
應(yīng)用5G的成本問題仍待解決。目前，企業(yè)應(yīng)用5G必然要承擔(dān)初期對(duì)設(shè)備設(shè)施的采購(gòu)、建設(shè)和改造成本，以及后期的使用和維護(hù)成本。后疫情時(shí)代，能否將成本降到用戶愿意接受的程度，是5G規(guī)模推廣能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。
應(yīng)用5G的必要性暫未充分體現(xiàn)。成本高不高，需要與其所帶來的價(jià)值提升相比較。在某些場(chǎng)景下，5G與光纖固網(wǎng)、工業(yè)Wi-Fi等通信技術(shù)相比并沒有體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。例如，在對(duì)設(shè)備移動(dòng)性要求不高的場(chǎng)景中，光纖有線即可滿足需要；在對(duì)可靠性要求不高的場(chǎng)景中，用戶更愿意選擇成本較低的Wi-Fi方案。
2.2 5G與不同發(fā)展階段的用戶需求不夠契合
用戶需求是推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和落地應(yīng)用的原始動(dòng)力，工業(yè)各垂直行業(yè)相對(duì)獨(dú)立且分散，5G的應(yīng)用需求呈現(xiàn)碎片化、個(gè)性化等特征。現(xiàn)階段，5G的應(yīng)用場(chǎng)景主要針對(duì)部分行業(yè)的共性需求，對(duì)不同行業(yè)、不同類型企業(yè)的個(gè)性化需求和痛點(diǎn)難點(diǎn)的挖掘還不充分，因此很難激發(fā)用戶嘗試的意愿和決心，落地進(jìn)程仍較緩慢。
龍頭企業(yè)超前布局、搶占市場(chǎng)。行業(yè)龍頭企業(yè)引領(lǐng)著工業(yè)化進(jìn)程，其自身對(duì)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化發(fā)展有著強(qiáng)烈的主觀意愿，并且具備一定的技術(shù)和資金實(shí)力。這類企業(yè)往往擁有大量的連網(wǎng)設(shè)備，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率、時(shí)延和可靠性都有較高的要求。因此，5G是這類頭部企業(yè)占據(jù)市場(chǎng)、獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的必爭(zhēng)之地，它們?cè)趹?zhàn)略上超前布局，但也存在盲目推進(jìn)、對(duì)真實(shí)需求挖掘不夠透徹、應(yīng)用5G所帶來的效益提升不夠明顯等問題。
中小微企業(yè)普遍仍在遲疑和觀望。一方面，部分中小微企業(yè)對(duì)5G相關(guān)技術(shù)并不十分了解，對(duì)其能夠發(fā)揮的作用以及能夠帶來的價(jià)值缺乏充分認(rèn)識(shí)；另一方面，部分中小微企業(yè)仍處于數(shù)字化轉(zhuǎn)型初期，只配備了簡(jiǎn)單的信息化系統(tǒng)，工廠里的設(shè)備并未連網(wǎng)，也沒有實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的需求，或者雖然有部分設(shè)備連網(wǎng)，但數(shù)據(jù)傳輸要求不高，沒有使用5G的必要性，基于成本方面的考量，短期內(nèi)5G不會(huì)成為其主動(dòng)或優(yōu)先的選擇。對(duì)深圳市60家中小型工業(yè)企業(yè)進(jìn)行5G應(yīng)用情況問卷調(diào)查，得到的結(jié)果如圖1所示，近半數(shù)企業(yè)暫時(shí)沒有應(yīng)用5G，處于研判和方案設(shè)計(jì)階段的企業(yè)占27%，在某些業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)開展試點(diǎn)應(yīng)用或小范圍應(yīng)用的企業(yè)均占到13%，已開展規(guī)模應(yīng)用的企業(yè)數(shù)量?jī)H占7%。
圖1中小型工業(yè)企業(yè)5G應(yīng)用情況問卷調(diào)查結(jié)果
2.3 5G解決方案提供方的服務(wù)能力仍不充足
在第五屆“綻放杯”5G應(yīng)用征集大賽中，基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)商占參賽項(xiàng)目主體的61.50%，仍是推動(dòng)5G應(yīng)用發(fā)展的主要力量。第五屆“綻放杯”5G應(yīng)用征集大賽參賽項(xiàng)目主體分布如圖2所示。
圖2第五屆“綻放杯”5G應(yīng)用征集大賽參賽項(xiàng)目主體分布
前幾代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要滿足“人”的通話、上網(wǎng)以及社交等需求，運(yùn)營(yíng)商與其他垂直行業(yè)缺乏有效交流，對(duì)各垂直行業(yè)的知識(shí)了解不深，給推動(dòng)5G在各行業(yè)落地對(duì)運(yùn)營(yíng)商的技術(shù)水平和服務(wù)能力帶來了巨大挑戰(zhàn)。
解決方案成熟度不高，應(yīng)用場(chǎng)景開發(fā)仍需加強(qiáng)。一方面，工業(yè)各領(lǐng)域情況復(fù)雜、需求多樣，所需的通信系統(tǒng)性能和解決方案差異較大，現(xiàn)有的5G解決方案仍不夠成熟，難以對(duì)一個(gè)成功案例進(jìn)行大規(guī)模復(fù)制和推廣，相關(guān)解決方案仍需在實(shí)踐中不斷打磨；另一方面，目前5G的典型應(yīng)用場(chǎng)景仍十分有限，更多深入核心業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的應(yīng)用場(chǎng)景還沒有得到開發(fā)，或仍處于探索和試驗(yàn)驗(yàn)證階段，暫時(shí)沒有切實(shí)可行的解決方案，這在一定程度上影響了用戶對(duì)5G應(yīng)用效果的評(píng)價(jià)和認(rèn)知。
優(yōu)質(zhì)服務(wù)供給不足，合作生態(tài)仍不完善。一方面，雖然有部分用戶企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到5G的重要性，但并不清楚應(yīng)該如何應(yīng)用5G助力自身的轉(zhuǎn)型發(fā)展，可見市場(chǎng)需求是有的，但服務(wù)沒有及時(shí)跟上；另一方面，受限于對(duì)行業(yè)知識(shí)的了解以及當(dāng)前的技術(shù)水平，服務(wù)商單純依靠自身力量往往很難精準(zhǔn)把握用戶企業(yè)的關(guān)鍵痛點(diǎn)問題，構(gòu)建多方合作、協(xié)同攻關(guān)的創(chuàng)新生態(tài)仍需時(shí)日。在第三屆中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大賽中，進(jìn)入全國(guó)百?gòu)?qiáng)的參賽作品僅有12%應(yīng)用了5G，全國(guó)百?gòu)?qiáng)作為助力制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要力量和優(yōu)秀代表，其對(duì)5G的融合應(yīng)用現(xiàn)狀在一定程度上反映出5G在工業(yè)領(lǐng)域的推廣仍有較大的提升空間。第三屆中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大賽全國(guó)百?gòu)?qiáng)參賽作品新技術(shù)應(yīng)用情況如圖3所示。
圖3第三屆中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大賽全國(guó)百?gòu)?qiáng)參賽作品新技術(shù)應(yīng)用情況
3推進(jìn)5G在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的策略建議
如前文所述，我國(guó)大多數(shù)5G行業(yè)應(yīng)用正處于技術(shù)驗(yàn)證或示范階段，已經(jīng)商用落地的項(xiàng)目往往定制化程度較高，暫未出現(xiàn)可大規(guī)模復(fù)制推廣的通用化的成熟產(chǎn)品和解決方案。此外，大部分商用落地項(xiàng)目尚未形成穩(wěn)定的盈利模式，供給成本較高，推廣進(jìn)程仍較為緩慢。建議遵照“分業(yè)施策、有序推進(jìn)”的原則，積極探索分重點(diǎn)、分批次、循序漸進(jìn)推動(dòng)5G在工業(yè)領(lǐng)域垂直行業(yè)落地的策略和路徑。
3.1 5G在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用場(chǎng)景的特征分析
我國(guó)行業(yè)眾多，各行業(yè)、各企業(yè)的數(shù)字化水平和發(fā)展階段不同，需求差異性大，“分業(yè)施策”是有序推進(jìn)5G行業(yè)落地的客觀需要。與此同時(shí)，在一定時(shí)期內(nèi)，不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)5G大規(guī)模復(fù)制推廣的潛力是不一樣的，要充分認(rèn)識(shí)5G應(yīng)用發(fā)展的長(zhǎng)期性、復(fù)雜性、系統(tǒng)性，根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景呈現(xiàn)的特點(diǎn)，有所側(cè)重、精準(zhǔn)發(fā)力。
圖4 5G在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景類型劃分
目前，5G在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景大致可歸為3種類型，分別是滯后型、引領(lǐng)型和探索型，5G在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景類型劃分如圖4所示。引領(lǐng)型場(chǎng)景發(fā)展階段較為靠前，已取得初步成效，目前主要涉及采集監(jiān)控類業(yè)務(wù)；探索型場(chǎng)景技術(shù)方案暫不成熟，與規(guī)?；逃萌杂休^大距離，主要涉及實(shí)時(shí)控制類業(yè)務(wù)；而滯后型場(chǎng)景則受到用戶需求及應(yīng)用成本等多方面因素制約，其應(yīng)用進(jìn)程在一定程度上取決于前兩種類型場(chǎng)景的實(shí)際推進(jìn)情況及應(yīng)用成效。
（1）引領(lǐng)型：成效初顯、推廣潛力大
引領(lǐng)型應(yīng)用場(chǎng)景復(fù)雜度較低，相關(guān)技術(shù)和解決方案正逐漸成熟，且能夠很好地響應(yīng)用戶企業(yè)的剛需。這一類應(yīng)用場(chǎng)景通常能夠破解用戶企業(yè)長(zhǎng)期以來在某些領(lǐng)域面臨的痛點(diǎn)難題，或適配部分工業(yè)企業(yè)的基礎(chǔ)共性需求，有效利用5G等新一代信息技術(shù)革新傳統(tǒng)模式，提高生產(chǎn)效率。目前，該類應(yīng)用場(chǎng)景已經(jīng)涌現(xiàn)出大量成功實(shí)踐，尤其在礦山、電網(wǎng)、港口、電子設(shè)備制造、裝備制造、鋼鐵等行業(yè)成效較為顯著，形成了示范引領(lǐng)效應(yīng)，市場(chǎng)空間廣闊，有望在未來1～2年內(nèi)成熟并快速?gòu)?fù)制，率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化規(guī)模推廣。
引領(lǐng)型主要場(chǎng)景充分發(fā)揮5G高速率、廣連接等特性，能夠顯著提升大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸性能及用戶體驗(yàn)。例如，機(jī)器視覺質(zhì)檢場(chǎng)景，使用多種類產(chǎn)品的實(shí)時(shí)缺陷檢測(cè)技術(shù)，極大地提高了產(chǎn)品檢測(cè)效率；遠(yuǎn)程培訓(xùn)、現(xiàn)場(chǎng)輔助裝配、遠(yuǎn)程運(yùn)維等場(chǎng)景，大帶寬有效增強(qiáng)了AR/VR渲染能力，提升了互動(dòng)體驗(yàn)感以及問題溝通效率；生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控、工藝合規(guī)校驗(yàn)、移動(dòng)巡檢等場(chǎng)景，各類終端采集的數(shù)據(jù)和音/視頻通過5G回傳至監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)預(yù)警異常情況，為安全生產(chǎn)提供保障。
（2）探索型：場(chǎng)景復(fù)雜、技術(shù)不成熟
探索型應(yīng)用場(chǎng)景更加復(fù)雜，通常涉及生產(chǎn)制造的核心環(huán)節(jié)，對(duì)安全性、可靠性要求較高?，F(xiàn)階段，5G還不能完全支持這一類應(yīng)用場(chǎng)景的商用要求，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)、設(shè)備、工藝、材料等的適配也還需要一個(gè)過程，在穩(wěn)定性方面仍需要長(zhǎng)時(shí)間、大規(guī)模的測(cè)試驗(yàn)證，預(yù)計(jì)在未來3～5年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間能夠形成可靠、穩(wěn)定的技術(shù)方案，經(jīng)過試點(diǎn)逐步成熟后實(shí)現(xiàn)規(guī)模推廣。
探索型主要場(chǎng)景依托5G低時(shí)延、高可靠等特性，充分發(fā)揮了5G在實(shí)時(shí)協(xié)作、遠(yuǎn)程控制等領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用價(jià)值。例如，實(shí)時(shí)協(xié)作場(chǎng)景，依靠5G毫秒級(jí)時(shí)延，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人與機(jī)器設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人之間的協(xié)調(diào)與互動(dòng)，提供精確高效的工業(yè)控制；遠(yuǎn)程操控場(chǎng)景，在煤礦井下、隧道及地下工程施工作業(yè)等復(fù)雜危險(xiǎn)環(huán)境中，無人駕駛工程車輛、遠(yuǎn)程設(shè)備操控等應(yīng)用能夠有效降低安全風(fēng)險(xiǎn)和人工成本。
（3）滯后型：成本高企、優(yōu)勢(shì)不明顯
在滯后型應(yīng)用場(chǎng)景中，5G的技術(shù)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)不明顯、替代作用不強(qiáng)，大部分對(duì)5G應(yīng)用的質(zhì)疑主要針對(duì)這類場(chǎng)景。5G作為現(xiàn)有連接技術(shù)的補(bǔ)充，與有線、Wi-Fi等技術(shù)可能會(huì)長(zhǎng)期共存，以應(yīng)對(duì)多樣化的需求。在5G應(yīng)用成本居高不下的情況下，此類場(chǎng)景通常不會(huì)成為企業(yè)應(yīng)用5G的優(yōu)先選擇。但是在未來幾年，當(dāng)5G技術(shù)方案足夠成熟、應(yīng)用成本足夠低時(shí)，隨著企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程的加快，企業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求會(huì)越來越高，此類場(chǎng)景的5G應(yīng)用將水到渠成。雖然這一類應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)5G的需求并不迫切，但5G作為新型基礎(chǔ)設(shè)施，應(yīng)該遵循適度超前的原則，為未來可能的應(yīng)用場(chǎng)景做好準(zhǔn)備。
在滯后型主要場(chǎng)景中，現(xiàn)有通信技術(shù)即可滿足用戶需要，對(duì)5G的需求不強(qiáng)烈。例如，部分企業(yè)所處發(fā)展階段對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接可靠性、連接規(guī)模、數(shù)據(jù)傳輸要求不高，即便Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力較弱，但其影響對(duì)于企業(yè)來說暫時(shí)還能夠接受。
此外，用戶出于對(duì)成本的考慮，往往會(huì)搭配使用多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在不得不用5G的場(chǎng)景下嘗試應(yīng)用5G，但在其他場(chǎng)景仍然不用。
3.2 5G在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用推廣建議
5G在工業(yè)領(lǐng)域的推廣依賴于成熟應(yīng)用。“應(yīng)用”是加速基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的“推進(jìn)劑”，這一點(diǎn)在消費(fèi)領(lǐng)域表現(xiàn)得尤為明顯，例如，微信的登場(chǎng)帶動(dòng)了3G的全面應(yīng)用，短視頻業(yè)務(wù)的規(guī)模爆發(fā)迎來了4G的黃金發(fā)展期。5G應(yīng)用的“主戰(zhàn)場(chǎng)”是賦能實(shí)體經(jīng)濟(jì)和千行百業(yè)，培育“現(xiàn)象級(jí)應(yīng)用”仍是加速5G規(guī)模化落地的重要手段，例如，在新型冠狀病毒感染疫情沖擊之下，人員流動(dòng)受限，5G在遠(yuǎn)程醫(yī)療、線上教育、遠(yuǎn)程辦公、巡檢物流、遠(yuǎn)程運(yùn)維等多個(gè)領(lǐng)域“小試牛刀”，應(yīng)用價(jià)值得以初步顯現(xiàn)，重要性也得到進(jìn)一步認(rèn)可。
不同時(shí)代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，從正式商用到規(guī)?；瘧?yīng)用通常需要2～3年的時(shí)間。5G在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景更復(fù)雜、更多元，培育期更長(zhǎng)。因此，加速5G應(yīng)用發(fā)展要深入挖掘行業(yè)用戶真實(shí)需求，區(qū)分不同類型應(yīng)用場(chǎng)景的發(fā)展現(xiàn)狀和特征，持續(xù)提升5G解決方案的契合度，力求在應(yīng)用推廣過程中“對(duì)癥下藥、精準(zhǔn)施策”，有力提升5G應(yīng)用成效。加速5G在工業(yè)領(lǐng)域各類場(chǎng)景落地應(yīng)用的對(duì)策建議如圖5所示。
圖5加速5G在工業(yè)領(lǐng)域各類場(chǎng)景落地應(yīng)用的對(duì)策建議
（1）引領(lǐng)型：樹立典型、提振信心
●供給端，支持引導(dǎo)服務(wù)商能力快速提升。缺乏既懂5G又熟悉行業(yè)知識(shí)的解決方案提供商，服務(wù)水平與用戶預(yù)期差距較大，是目前引領(lǐng)型場(chǎng)景快速推廣的主要瓶頸。現(xiàn)階段，運(yùn)營(yíng)商仍是推動(dòng)5G應(yīng)用發(fā)展的主力軍，但運(yùn)營(yíng)商的能力和精力都有限，一段時(shí)期內(nèi)無法覆蓋所有垂直行業(yè)的應(yīng)用需求。
由于引領(lǐng)型主要場(chǎng)景已有眾多落地實(shí)踐案例，可在遴選或賽事活動(dòng)中側(cè)重于選拔商業(yè)模式以及多方合作機(jī)制創(chuàng)新的先進(jìn)典型，引導(dǎo)相關(guān)解決方案提供方積極探索切實(shí)可行的5G應(yīng)用規(guī)模推廣新模式和有效路徑。
●需求端，提升工業(yè)企業(yè)對(duì)5G的信心。更好地發(fā)揮新聞媒體的宣傳作用，深入工廠車間一線，及時(shí)掌握這類應(yīng)用案例取得的實(shí)實(shí)在在的成效，總結(jié)好典型經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)秀做法，集中力量、多渠道、多角度進(jìn)行有計(jì)劃、有節(jié)奏的宣傳報(bào)道。樹立典型，形成示范帶動(dòng)作用，組織參觀學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)分享活動(dòng)，提升工業(yè)企業(yè)應(yīng)用5G的信心，吸引更多企業(yè)積極主動(dòng)了解和探索5G應(yīng)用。
（2）探索型：共建生態(tài)、鑄就恒心
●牢牢抓住行業(yè)龍頭企業(yè)這個(gè)關(guān)鍵“發(fā)力點(diǎn)”。垂直行業(yè)的龍頭企業(yè)對(duì)行業(yè)知識(shí)、痛點(diǎn)和前瞻性需求有更為充分的認(rèn)識(shí)，且具備一定的號(hào)召力、數(shù)字化基礎(chǔ)和資金實(shí)力，能夠有效凝聚各方力量，針對(duì)痛點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)和試驗(yàn)驗(yàn)證。成熟后，相應(yīng)的解決方案可以在企業(yè)集團(tuán)內(nèi)部進(jìn)行復(fù)制，并逐步擴(kuò)展到相關(guān)行業(yè)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)價(jià)值變現(xiàn)。因此，要進(jìn)一步調(diào)動(dòng)龍頭企業(yè)這些“明白人”的積極性，發(fā)揮其5G應(yīng)用領(lǐng)導(dǎo)和排頭兵的重要作用。
●加大技術(shù)研發(fā)力度，提升生態(tài)合作能力。目前5G相關(guān)技術(shù)無法很好地支撐復(fù)雜場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)，特別是探索型應(yīng)用場(chǎng)景要深入生產(chǎn)核心領(lǐng)域，還面臨諸多技術(shù)瓶頸。這些難題不是任何一方“單打獨(dú)斗”就能夠有效解決的，需要國(guó)家政策的推動(dòng)以及產(chǎn)業(yè)各方的有效配合，支持鼓勵(lì)工業(yè)企業(yè)、運(yùn)營(yíng)商、大中小服務(wù)商發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，積極加入各類應(yīng)用創(chuàng)新中心，探索各類主體間合作的路徑和邊界，共筑協(xié)同共贏的合作新生態(tài)。
●順應(yīng)科學(xué)規(guī)律，持續(xù)發(fā)力、久久為功。對(duì)新技術(shù)的認(rèn)知和應(yīng)用是一個(gè)由表及里、逐漸深化的過程，新技術(shù)也需要在實(shí)際應(yīng)用中不斷成熟。但這一過程難免經(jīng)歷挫折和低谷，要保持對(duì)技術(shù)演進(jìn)客觀規(guī)律的尊重，避免揠苗助長(zhǎng)，及時(shí)研究工作推進(jìn)過程中出現(xiàn)的新情況、新問題，在遴選或賽事活動(dòng)中選拔關(guān)鍵技術(shù)協(xié)同攻關(guān)類的優(yōu)秀典型，加強(qiáng)資金支持及宣傳報(bào)道，盡可能超前預(yù)判、提供必要的政策支持以加速這一進(jìn)程。
（3）滯后型：持續(xù)引導(dǎo)、保持耐心
●共建共享，讓使用成本逐漸趨向于零。滯后型場(chǎng)景能否大規(guī)模應(yīng)用5G，主要取決于成本。大部分企業(yè)十分關(guān)注成本問題，但在相當(dāng)一部分場(chǎng)景中，5G與有線和Wi-Fi可相互替代，因此企業(yè)會(huì)選擇成本更低的方案，廣大的中小企業(yè)更是如此。降低5G的應(yīng)用成本，要支持地方、園區(qū)與運(yùn)營(yíng)商大膽探索合作新模式，積極推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的共建共享，進(jìn)一步加速網(wǎng)絡(luò)切片、虛擬專網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)的成熟，完善適配不同用戶需求的多層級(jí)服務(wù)體系，讓5G能夠更早成為更多用戶負(fù)擔(dān)得起的好技術(shù)。
●創(chuàng)造需求，與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同推進(jìn)。受發(fā)展階段所限，目前仍有大量工業(yè)設(shè)備處于離線離網(wǎng)狀態(tài)，更談不上對(duì)5G的需求。一方面，要通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的建設(shè)推動(dòng)工業(yè)設(shè)備連接網(wǎng)上平臺(tái)，逐步創(chuàng)造出更多能夠發(fā)揮5G優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用場(chǎng)景，激發(fā)5G應(yīng)用需求；另一方面，需對(duì)滯后型場(chǎng)景保持耐心，優(yōu)先推動(dòng)前兩類5G應(yīng)用的落地見效和宣傳推廣，當(dāng)5G在工業(yè)企業(yè)的應(yīng)用普及率達(dá)到一定程度，應(yīng)用成本降到足夠低，表現(xiàn)更加穩(wěn)定可靠，優(yōu)勢(shì)和成效更加凸顯時(shí)，5G就會(huì)成為企業(yè)的自主選擇。
4結(jié)束語(yǔ)
本文對(duì)5G在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀和問題進(jìn)行了分析，整體來看，在一系列政策舉措的推動(dòng)下，5G已實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)景落地見效，呈現(xiàn)與各類新技術(shù)融合創(chuàng)新的鮮明特征。與此同時(shí)，5G部署成本較高且部分場(chǎng)景優(yōu)勢(shì)不明顯、與不同發(fā)展階段的用戶需求不夠契合、解決方案提供方的服務(wù)能力仍不充足等問題仍是制約5G加速推廣的瓶頸。
本文基于對(duì)5G典型應(yīng)用場(chǎng)景的特征分析，將5G在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景劃分為引領(lǐng)型、探索型和滯后型3種類型，并針對(duì)性提出了分重點(diǎn)、分批次、循序漸進(jìn)推動(dòng)5G在工業(yè)領(lǐng)域垂直行業(yè)加速落地的策略建議。未來需持續(xù)跟進(jìn)5G在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)程中出現(xiàn)的新情況、新問題，及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化相應(yīng)推廣策略，讓5G更快、更好地服務(wù)于實(shí)體經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展。
