垂直領域摸索5G專網(wǎng)

劉晶

5G商用最大的應用場景在哪里？從4G到5G，由于5G具備了高帶寬、低時延、大連接的特點，將使4G時期的消費互聯(lián)網(wǎng)向5G時期的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)變遷。產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是業(yè)內認可的5G最大的應用場景，然而從消費互聯(lián)網(wǎng)如何通向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)？5G技術又將如何在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中落地生根？國內，5G獨立組網(wǎng)的推動正在關鍵期;國外，5G專用網(wǎng)絡，甚至5G私有網(wǎng)絡開始流行。

5G專用網(wǎng)絡受重視

熱衷專有網(wǎng)絡的，工業(yè)領域肯定是第一個，此外還有礦產(chǎn)、港口、零售、運動場所。

在日前召開的中國國際信息通信展覽會上，英特爾數(shù)據(jù)中心事業(yè)部副總裁、網(wǎng)絡創(chuàng)新業(yè)務部總經(jīng)理林怡顏在接受記者采訪時表示，5G專用網(wǎng)絡的確越來越多，德國、瑞典都已經(jīng)有相應案例，英國也在考慮5G專用網(wǎng)絡。美國CBRS（公眾無線寬帶服務）現(xiàn)在采用的是LTE技術，下一步也會用5G。這是一個大趨勢。

“熱衷專有網(wǎng)絡的，工業(yè)領域肯定是第一個，此外還有礦產(chǎn)、港口領域，在零售行業(yè)、運動場所很多也都喜歡用專網(wǎng)?！绷肘佌f，“日本樂天先鋪了4G專網(wǎng)，下一步要鋪5G專網(wǎng)，因為他們覺得5G會在安全性、網(wǎng)絡切片上帶來更高收益，例如網(wǎng)絡切片可以讓一張網(wǎng)變成很多虛擬網(wǎng)?！?/p>

在今年IC CHINA大會上，美國高通公司產(chǎn)品管理副總裁雷納·克萊門特也表達了同樣的觀點，同時他認為，5G私有網(wǎng)絡將占未來5G網(wǎng)絡很高的比例。

但在專網(wǎng)中，5G技術還要進一步完善。英特爾標準與下一代技術部門5G先進技術總經(jīng)理RobertTopol說：“5G標準有三個階段，第一個階段針對eMBB，實現(xiàn)大寬帶;第二個階段是uRLLC，實現(xiàn)低時延;第三個階段是密集和比較有效的5G網(wǎng)絡布網(wǎng)。要想uRLLC更加優(yōu)化，要先實現(xiàn)5G單獨組網(wǎng)，這有一個時間過程。另一方面，垂直行業(yè)的廠商也要學習怎樣用5G這張無線網(wǎng)，才能把5G技術能力通過應用創(chuàng)新發(fā)揮出來?！?/p>

“現(xiàn)有5G網(wǎng)很大程度上是為廣域網(wǎng)而設計，真正拿到工廠室內、零售業(yè)，常常需要做一些減法。廣域網(wǎng)要求移動性，在室內常常不是很需要移動性，通信可以做減法;但在這些專網(wǎng)中，對儲存、計算的要求反而更嚴格，這方面要做加法。”林怡顏說，“所以我覺得做無線、做通信出身的人要轉到垂直行業(yè)，思維也得轉變。”

雷納·克萊門特對5G專用網(wǎng)絡的頻率來源做了梳理，他認為，未來5G專用網(wǎng)絡可以用授權頻率和非授權頻率兩種來做。一種授權頻率來自5G運營商，他們?yōu)樘囟ǖ男袠I(yè)物聯(lián)網(wǎng)劃出使用頻率，另一種授權頻率是政府分配的行業(yè)性或者區(qū)域性頻率，例如德國的3.7GHz是為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)分配的，可選同步共享的專用頻率;非授權的頻率則是指一些開放頻率，對于沒有時延要求的應用場景，可以用非同步共享方式布網(wǎng)。

從富士康看5G專用網(wǎng)絡走勢

做5G工業(yè)專網(wǎng)核心網(wǎng)時，用了很多減法，以便服務于工廠的靈活部署和推廣。

目前國內三大運營商在積極地推動5G落地工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，但對企業(yè)來說，實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術很多，可以是總線型、以太網(wǎng)型，也可以是WIFI、藍牙聯(lián)網(wǎng)。那么5G如何才能在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景中實用化？

富士康控股的富華科精密有限公司首席營銷官榮樂天說：“富士康是全球最大的制造業(yè)，在全球有120萬人，在中國有38個廠區(qū)，我辦公的龍華廠區(qū)有將近20萬人，產(chǎn)業(yè)線有上千條。2018年總收入達到1萬億元。我們在研發(fā)每年的投入很大，主要用于優(yōu)化制造業(yè)?！?/p>

據(jù)富士康統(tǒng)計，在近1萬平方米的廠房里，每天的數(shù)據(jù)量可以高達7TB，到今天為止，富士康有8萬自主研發(fā)的機器人部署在不同的產(chǎn)線上，未來有可能會增長到20萬機器人，富士康工業(yè)富聯(lián)在大量推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，其中工業(yè)機器人是很重要的一個環(huán)節(jié)。

榮樂天說，進入富士康工廠，通過圖像識別攝像頭打卡上下班，通過藍牙技術做一些人的跟蹤，通過智能倉庫、自動導航車（AGV），可以跟蹤物料、半成品、成品的具體位置和數(shù)量。電子信息行業(yè)工業(yè)攝像頭的部署在產(chǎn)業(yè)線上非常頻繁，PCB板的焊接工作都是通過工業(yè)攝像頭完成的。

“現(xiàn)在我們要在這個基礎上更大規(guī)模地導入工業(yè)攝像頭，不僅是對品質，直接生產(chǎn)的半成品、成品做監(jiān)控，還對一些流程，通過攝像頭的導入逐漸做相關的監(jiān)控。”榮樂天說，“我們在AGV上裝了攝像頭，前后各一個，可以實時把視頻流通過攝像頭傳到邊緣計算服務器上做圖像識別，然后基于這個導航去控制AGV，以前是用4G專網(wǎng)實現(xiàn)，我們計劃今年年底、明年年初升級為5G?！?/p>

為什么升級5G呢？榮樂天說，現(xiàn)在AGV車上裝的是1080P攝像頭，定位大約可以做到3厘米左右。如果升級成4K，定位可以做到1.5厘米，直接的效果是可以做更多精密的上下料和設備對接的場景，導航做得精密帶來的優(yōu)勢很明顯。

“我們在一些數(shù)控機床上，已經(jīng)有了振動傳感器和4K攝像頭做品質監(jiān)控?，F(xiàn)在正計劃通過5G把它連接起來，在舊環(huán)境中實現(xiàn)這種布線連接數(shù)量是比較大的。我們希望把這些數(shù)據(jù)通過無線的方式傳上來，在邊緣做相關分析，基于此實現(xiàn)對這些機器的快速閉環(huán)控制。從數(shù)據(jù)采集到閉環(huán)控制大概在10毫秒內完成，我們最近推出了全球第一款為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設計的5G小基站，這個基站從端到核心再到端跑一圈的時延是5毫秒，我們接下來會落實這個案例?！睒s樂天說。

榮樂天表示，在做5G工業(yè)專網(wǎng)的核心網(wǎng)時，做了很多減法，以便服務于工廠的靈活部署和推廣，并提供相關的管理軟件?！疤拱渍f，我覺得外面的核心網(wǎng)太重量級了，不太適合在工廠里做?！睒s樂天說，“現(xiàn)在很多應用場景只是簡單把設備連起來，未來的趨勢是會改變工業(yè)整個網(wǎng)絡的結構，因為等到未來西門子等公司把5G技術用到它的設備里面，再加上低延時，一些東西會逐漸地軟件化，不僅是PLC軟件化，運動控制在一定情況下也有可能軟件化?！?/p>

5G生根行業(yè)要從內部打破

在行業(yè)終端內加入5G天線和模組的改造時間遠超預計，到可以上市應用，大約要用一年時間。

雞蛋，從外部打破是食物，從內部打破是生命。5G要落地垂直行業(yè)，首先要得到垂直行業(yè)的認可。5G網(wǎng)絡的專有化、私有化，會帶給垂直領域更好的應用體驗。私有5G網(wǎng)絡是經(jīng)過優(yōu)化的、專門面向企業(yè)應用而設計，比如它們的服務質量（QoS）和時延優(yōu)勢;其次，私有5G網(wǎng)絡是專用的，具備本地網(wǎng)絡、易部署、獨立管理等特點;此外，私有5G網(wǎng)絡具備蜂窩級的安全性，讓敏感的數(shù)據(jù)可以在本地進行處理，無需上傳至云端，更為安全。

中國信息通信研究院國際合作部副主任、“綻放杯”5G應用征集大賽的組委會副秘書長朱禹濤說：“在幫助垂直行業(yè)使用5G過程中，很多問題從通信技術來講很簡單，但要讓垂直行業(yè)的用戶把它轉化成拳頭產(chǎn)品，就有很大的門檻。垂直行業(yè)的人有多年行業(yè)經(jīng)驗，也有固有的生態(tài)圈，要改變垂直行業(yè)的思維、產(chǎn)品需要時間。”

這種門檻通信業(yè)人士甚至感覺不到。在一個行業(yè)終端內加入天線和模組，這個改造時間遠遠超出預計，在開始改造到真正通過各種測試可以上市應用，大約要用一年時間?！皩νㄐ胚\營商、制造商來說，行業(yè)創(chuàng)新的主角不一定是我們，很可能我們需要行業(yè)應用的企業(yè)去主導，用通信技術解決它的問題，這才是根本?！痹?G垂直應用中形成新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，就需要聯(lián)合創(chuàng)新，通信行業(yè)、垂直行業(yè)、第三方、集成商甚至投資渠道都要打通，才能探索新需求、新應用、新業(yè)務、新模式。

對于垂直應用企業(yè)來說，5G僅是一種通信工具，在垂直行業(yè)中75%都會用到AI，聯(lián)合創(chuàng)新是將5G、云、AI融合起來解決垂直應用中的現(xiàn)實問題。林怡顏說：“我們已經(jīng)把軟件和硬件平臺嵌入到5G+AI+邊緣計算中，在這個網(wǎng)絡上做5G，到底有多少數(shù)據(jù)需要在邊緣節(jié)點處理和分析？這需要AI和5G互補、AI和邊緣計算互補，使創(chuàng)新應用做得更平滑，更加像原生態(tài)的云，這對我們來說是最大的挑戰(zhàn)，也是將來最大的受益點?！?/p>