工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：5G賦能提升資源效率

隨著5G深入發(fā)展，5G各種應(yīng)用成為業(yè)界熱點(diǎn)，尤其是BtoB的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中最具代表性的領(lǐng)域，被業(yè)界認(rèn)為是5G應(yīng)用的大舞臺(tái)。

賽迪工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)首席研究員袁曉慶向《中國(guó)電子報(bào)》記者表示，5G可以滿足端到端毫秒級(jí)的超低時(shí)延和接近100%的高可靠性通信保障，這與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的需求不謀而合。5G商用牌照的發(fā)放為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新

發(fā)展按下了加速鍵。

5G可以說是一種工業(yè)互聯(lián)的管道，它具

備超大帶寬、海量數(shù)據(jù)、超低時(shí)延的特點(diǎn)，而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)具有連接工業(yè)設(shè)備種類繁多、數(shù)據(jù)類型多樣性、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性要求高的特點(diǎn)。因此，5G契合了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)需求，使其成為了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)重要的支撐。

“大帶寬與低時(shí)延的應(yīng)用場(chǎng)景最適合5G，機(jī)器視覺、工業(yè)控制、工業(yè)AR/VR等是5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域最有可能發(fā)揮作用的地方。另外5G可取代許多過去需要有線手段的工業(yè)連接，增強(qiáng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的靈活性和對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)性?！敝袊?guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院首席科學(xué)家唐雄燕表示。

記者了解到，目前在各工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)布線相當(dāng)復(fù)雜，很難維護(hù)，尤其面臨更換設(shè)備、搬遷產(chǎn)線時(shí)幾乎需要重新部署網(wǎng)絡(luò)，非常不靈活。而且目前工廠內(nèi)主流使用的雙絞線也存在老化，一定年限后傳輸速率會(huì)下降甚至中斷，需要進(jìn)行更換，又面臨再次布線。目前也有非5G的無(wú)線解決方案，由于延時(shí)大、易丟包、易掉線導(dǎo)致產(chǎn)線設(shè)備間數(shù)據(jù)交互不理想，直接影響產(chǎn)品的生產(chǎn)。5G的出現(xiàn)完全可以解決這些問題，后續(xù)將會(huì)有越來(lái)越多的工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)使用5G。

此外，通過5G將工業(yè)實(shí)時(shí)過程數(shù)據(jù)上傳到工業(yè)云平臺(tái)，可以提供實(shí)時(shí)的云計(jì)算及大數(shù)據(jù)分析。5G網(wǎng)絡(luò)超低時(shí)延的數(shù)據(jù)傳輸以及超高的連接密度能夠提供智能工廠遠(yuǎn)程操控大量工業(yè)機(jī)器人所需要的高精準(zhǔn)、高強(qiáng)度交互，以及人對(duì)機(jī)器人的遠(yuǎn)程操控靈敏性。

在消費(fèi)領(lǐng)域，成本目前是5G應(yīng)用最明顯的門檻之一。那么，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用5G，會(huì)遇到哪些瓶頸？成本仍然是一道坎。

“消費(fèi)領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)改造基本都是自上向下的切換模式，而工業(yè)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)企業(yè)基本都采用傳統(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù)和手段，5G技術(shù)的應(yīng)用除了自上向下的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)外，對(duì)于工業(yè)領(lǐng)域比較大的瓶頸是現(xiàn)存工業(yè)網(wǎng)絡(luò)體系替換的成本、速度和風(fēng)險(xiǎn)?！奔o(jì)豐偉表示。

中國(guó)電信天翼云相關(guān)負(fù)責(zé)人也表示，雖然5G在技術(shù)上更先進(jìn)，但技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，零部件也更多。此外，由于5G網(wǎng)絡(luò)頻率高、衰減快，特別是在工廠廠房相對(duì)復(fù)雜環(huán)境當(dāng)中，為實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，除了在室外建立基站，還要在室內(nèi)安裝相關(guān)設(shè)備。這些因素都增加了5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和維護(hù)成本。

產(chǎn)業(yè)鏈尚待培育也是5G應(yīng)用的瓶頸之一，構(gòu)建完整生態(tài)系統(tǒng)成為“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+5G”未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵。

“工業(yè)領(lǐng)域?qū)煽啃?、安全性要求高?G在工業(yè)IT領(lǐng)域應(yīng)用問題不大，但在工業(yè)OT領(lǐng)域應(yīng)用還需要試驗(yàn)和培育，在工業(yè)設(shè)備中植入5G，只有完成驗(yàn)證得到相關(guān)行業(yè)認(rèn)可后，才可能規(guī)模復(fù)制和推廣。”唐燕雄表示。

PTC中國(guó)區(qū)售前技術(shù)總監(jiān)秦成還表示，中國(guó)絕大多數(shù)行業(yè)還處于數(shù)字化、自動(dòng)化的補(bǔ)課階段，原先的工業(yè)設(shè)備是否能支撐5G網(wǎng)絡(luò)還有待驗(yàn)證甚至改造。

專家觀點(diǎn)

航天云網(wǎng)天智公司總經(jīng)理紀(jì)豐偉：

5G是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)關(guān)鍵要素

5G技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用將是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)的關(guān)鍵要素之一。5G網(wǎng)絡(luò)低時(shí)延、高可靠、廣覆蓋的特點(diǎn)將會(huì)推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及，并促進(jìn)工廠組織形式、生產(chǎn)方式和信息技術(shù)應(yīng)用模式的變革。5G為代表的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在供給側(cè)的應(yīng)用，對(duì)于企業(yè)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制、柔性生產(chǎn)、協(xié)同制造、遠(yuǎn)程診斷等新業(yè)態(tài)，將會(huì)帶來(lái)突破性的進(jìn)展和效果。

相對(duì)于4G技術(shù)，5G技術(shù)更適用于工業(yè)領(lǐng)域，但對(duì)于可靠性、安全性等方面要求極高的領(lǐng)域，相信在很長(zhǎng)一段時(shí)間仍然會(huì)保留原有的工業(yè)組網(wǎng)方式。

消費(fèi)領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)改造基本都是自上向下的切換模式，而工業(yè)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)基本都采用傳統(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù)和手段，5G技術(shù)的應(yīng)用除了自上向下的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)外，對(duì)于工業(yè)領(lǐng)域比較大的瓶頸是現(xiàn)存工業(yè)網(wǎng)絡(luò)體系替換的成本、速度和風(fēng)險(xiǎn)。

中控科技集團(tuán)創(chuàng)始人褚?。?/p>

應(yīng)完善或制定工控網(wǎng)絡(luò)

安全產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系

工業(yè)控制系統(tǒng)是冶金、石油/石化、電力、核電、軌道交通、水處理、公共衛(wèi)生等重點(diǎn)領(lǐng)域的核心中樞，是國(guó)家關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全（以下簡(jiǎn)稱“工控安全”）是實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的重要保障，是關(guān)系到國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。

近年來(lái)，隨著“兩化融合”走向深入，工業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化快速發(fā)展，大量工業(yè)系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)備與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接。以往由物理環(huán)境的封閉性和專用性所帶來(lái)的安全性將不復(fù)存在，關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的諸多重要工業(yè)領(lǐng)域成為網(wǎng)絡(luò)攻擊的主要目標(biāo)，針對(duì)能源、交通、制造業(yè)等重要領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)攻擊事件頻發(fā)。

由于工業(yè)控制系統(tǒng)運(yùn)行連續(xù)性、操作周期性、功能實(shí)時(shí)確定性和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境易燃、易爆、有毒、強(qiáng)腐蝕、強(qiáng)電磁干擾的工程特征，面對(duì)日益復(fù)雜的縱深滲透、動(dòng)態(tài)協(xié)同的集團(tuán)化攻擊，僅依靠傳統(tǒng)信息安全技術(shù)體系已無(wú)法有效應(yīng)對(duì)，亟須在攻防地位嚴(yán)重不對(duì)稱、存在大量被利用的漏洞或后門的現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，建立覆蓋設(shè)計(jì)、建設(shè)、驗(yàn)收、運(yùn)維和退役等全生命周期安全防護(hù)技術(shù)體系，突破信息物理空間深度融合場(chǎng)景下的工控安全防護(hù)難題，完善或制定工控網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系。

PTC中國(guó)區(qū)售前技術(shù)總監(jiān)秦成：

5G賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)多種場(chǎng)景

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過人、機(jī)、物全要素的全面互聯(lián)，推動(dòng)形成全新的研發(fā)、生產(chǎn)與服務(wù)體系。5G是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要支撐手段及使能技術(shù)。它具備大帶寬、高速率、多連接、高可靠與低時(shí)延的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)可以有效的由淺入深賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)很多場(chǎng)景。

在研發(fā)領(lǐng)域，5G可以與AR/VR技術(shù)一起改變產(chǎn)品的協(xié)同評(píng)審方式、與供應(yīng)商的數(shù)據(jù)交互方式。可以極大地解決全球化協(xié)同研發(fā)溝通成本高、溝通效率低的問題，并有效保護(hù)知識(shí)產(chǎn)品。5G的加持，可以將帶寬從10M提升到100M～2G，可以非?？焖俚丶虞d產(chǎn)品3D模型以及設(shè)計(jì)參數(shù)、規(guī)格。

制造領(lǐng)域，5G的特點(diǎn)可以使工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)更廣泛地連接各種異構(gòu)設(shè)備以及工控系統(tǒng)。而原本100～200ms的延遲降低到1～4ms，可以使得整個(gè)制造運(yùn)營(yíng)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)報(bào)警、預(yù)警、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制成為可能，從而有效提升生產(chǎn)過程的資源配置效率，提升生產(chǎn)效率。

服務(wù)領(lǐng)域，5G的特點(diǎn)可以使遠(yuǎn)程控制與服務(wù)成為趨勢(shì)，比如產(chǎn)品的軟件程序更新，無(wú)需進(jìn)行派單與現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，只需要通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)遠(yuǎn)程傳輸新版本軟件，重啟系統(tǒng)即可，有效提升服務(wù)效率。同時(shí)低延時(shí)和高速率還可以使得基于AR的遠(yuǎn)程專家實(shí)時(shí)指導(dǎo)更加流暢，有效解決專家資源稀缺，縮短修復(fù)時(shí)間。

在上述場(chǎng)景中，5G最顛覆性的改變是IT新技術(shù)的擁有成本和擁有周期，試想當(dāng)5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸延遲小于終端計(jì)算的時(shí)候，我們可能將整個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)組件部署在整體成本更加便宜（基建、人力、硬件、軟件）的云端，更加快速地應(yīng)用平臺(tái)端IoT、AI、AR/VR等技術(shù)來(lái)服務(wù)企業(yè)業(yè)務(wù)的方方面面。