消息 又是一年5.17世界电信日,自1969年起,迄今已是第53个年头。
5G,是当代移动通信技术的至高点。工业互联网,则是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的产物。二者走向紧密结合,已成新型工业化加速下的必然趋势。
2019年,是5G商用元年,也是5G与工业互联网融合创新的起点。2019年11月,工业和信息化部办公厅印发《“5G+工业互联网”512工程推进方案》,为“5G+工业互联网”的发展奠定基调。
2022年4月,工信部印发的《工业互联网专项工作组2022年工作计划》表示,要持续深化“5G+工业互联网”融合应用,拓展发展新空间,具体包括加快5G全连接工厂建设,培育典型应用场景等措施。《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》也明确提出构建基于5G的应用场景和产业生态,积极稳妥发展工业互联网。
风口之下,5G到底为工业互联网带来了怎样的机遇?二者的深度融合,会迸发出怎样的火花?
技术标准完善,加速产业数字化
5G作为工业互联网发展的关键技术之一,具有低时延、大带宽、海量连接等特点。国际电信联盟定义了5G的三大应用场景,增强移动宽带、低时延高可靠、海量机器类通信,后两个场景主要面向工业等实体经济行业需求设计。
5G技术标准正在不断成熟。5G URLLC(Ultra-reliable and Low Latency Communications,即高可靠和低延迟通信)的时延大大低于4G时代,可靠性进一步提高,能够满足工业自动化的实时控制场景的需求,如人机界面控制、产线实时控制等场景的实现。
根据中国信息通信研究院的数据,5G URLLC标准定义了无线接口时延可达1ms,当前基于5G URLLC标准的落地,5G 网络端到端时延可达20ms,能够满足机器视觉、环境监测、预测管理等场景需求。5G的超高可靠低时延能让能够让机器享有更高的自由度,在精密加工等场景更加游刃有余。
未来5G将有力支撑工厂生产线内网控制、机器人控制、运动控制等低时延高可靠业务。5G正在成为工业互联网发展的有力驱动。
轻量化、可定制的5G核心网(5G Core Network,简称5GC)是5G专网的重要组成部分,能够为企业数字化转型提供灵活的网络解决方案。基于3GPP标准,5GC可以通过灵活定制的5G网络能力开放接口,实现5G专网对各类业务场景的适配。此外5G与TSN技术、边缘计算技术的应用也正在加速。
在4G向5G的转变中,基站是其中的一个关键。工业和信息化部统计数据显示,截至2021年底,我国累计建成并开通5G基站142.5万个,去年全年新建5G基站超过65万个,为产业应用与数字化转型奠定了基础。
应用模式升级,向生产内部环节延伸
2021年,工业和信息化部先后发布了第一批与第二批“5G+工业互联网”典型场景和重点行业应用实践。应用场景包括协同研发设计、远程设备操控、机器视觉质检、厂区智能物流、虚拟现场服务等二十种。
重点行业包括电子设备制造业、石化化工行业、港口行业、装备制造行业、电力行业、纺织行业等十个行业。
在5G与化工行业的结合方面,浪潮云洲针对化工行业痛点提出了解决方案,其中包括“厂区5G+视频工业互联网解决方案”。该⽅案主要依托确定性⽹络技术, 实现对化⼯⼚区的全⽅位监控,保障⼚区的安全⽣产的实时可控。
该方案依托5G通信、计算机模式识别、机器视觉等技术,赋能传统视频安防,在周界与危险区域布防、厂区行为规范约束、在岗检测、火焰识别四个场景实现智能业务管理。
此外,5G 在工业互联网中的应用正在不断深入。《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》表示,要持续实施“5G+工业互联网”512工程,深化核心应用,推动应用领域从工业外围环节向生产制造核心环节拓展。“5G+工业互联网”正在向产品协同研发设计、远程设备操控、柔性生产制造等核心环节深层次延伸。
工业4.0时代,构建全新产业生态
机器、数据和人共同构成工业互联网的生态系统。5G带给工业互联网的,不仅仅是生产环节的优化,而是全新的生态建构。5G技术通过对人、机、物、系统等的全面连接,构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系。
5G全连接工厂作为新兴的产业热点,是全新制造生态下的例证,也被称作“5G+工业互联网”升级版。信通院《中国“5G+工业互联网”发展报告》表示,全连接工厂首先强调网络无处不在的覆盖,具有全连接的能力,其次基于5G连接的手段,通过数据采集泛在化、资源透明可视、生产柔性化等演进措施,实现工厂“降本提质增效”。
企业协同合作也是5G重要的应用场景之一,综合运用5G、边缘计算、大数据实现产业链上下游企业设备联网,促进产业链企业协作深化、供需匹配、效率提升。多个合作主体基于自身资源、能力及产品,提供综合解决方案。
例如2020年7月开始,中国电信与美的集团、华为公司进行5G+工业互联网应用示范园区战略合作,打造5G联合创新实验室,发挥三方优势构建基于5G+云+AI的工业互联网解决方案。
工业4.0时代将至,5G正与工业互联网走向深度融合,大量的传统产业企业加快数字化、网络化、智能化改造的过程。5G时代,工业互联网得以加速奔跑,联通各个构成要素,重塑企业形态。