淺析5G技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合應(yīng)用

臧海峰

摘要：隨著我國5G商用牌照的發(fā)放，5G的商業(yè)化建設(shè)正式啟動(dòng)。5G技術(shù)與我們的生活更加緊密相連，還將結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信技術(shù)給工業(yè)自動(dòng)化帶來更多的新技術(shù)。5G以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，全面推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展，對加速推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)融合具有重大的意義。

關(guān)鍵詞：5G技術(shù);運(yùn)營商;工業(yè)互聯(lián)網(wǎng);技術(shù)革新;人工智能;大數(shù)據(jù)

一、引言

最近幾年我們常聽到的新名詞為“萬物互聯(lián)”，它主要指的是我們生活和工作中等一切場合中的物體都可以通過某種屬性進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的自由流通。從早期的郵電時(shí)代發(fā)展到如今的電信時(shí)代，極大地改變了我們的生活和工作方式。互聯(lián)網(wǎng)的主體從早期的銷售、物流等產(chǎn)品及服務(wù)逐漸發(fā)展到生產(chǎn)制造的過程以及產(chǎn)品的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈和生命周期中，這也表明了互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)從消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。關(guān)于5G技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的融合應(yīng)用，國家層面也出臺了相關(guān)的指導(dǎo)意見等文件，為我國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了更好的生存環(huán)境和指明了發(fā)展的方向。我國一直以制造大國的形象展現(xiàn)在世界面前，通過5G技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合，將會大幅提高我國的工業(yè)綜合實(shí)力，同時(shí)在工業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展負(fù)面將會展現(xiàn)出更多的優(yōu)勢，這也會凸現(xiàn)出我國的工業(yè)更加具有競爭力，并且為實(shí)現(xiàn)我國的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型提供促進(jìn)作用。

二、5G技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合的重要意義

5G作為一種傳輸信息更加迅速、更加安全、傳輸容量更大的通信方式，將會為我國的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐。對于促進(jìn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)的相互融合，有著非常重要的意義。

隨著全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，5G技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相融合是應(yīng)勢而生。移動(dòng)通信方面，由于現(xiàn)代工業(yè)、國防、以及生活中的各種需要，5G是必然發(fā)展的趨勢，世界各國也都紛紛加快了5G的推廣和應(yīng)用。作為國家的經(jīng)濟(jì)支柱，工業(yè)必須要強(qiáng)大，這是在全球眾多國家之中立足的根本。以世界各國為例，美國通過不斷打壓他國的5G技術(shù)，并加快5G技術(shù)在各項(xiàng)領(lǐng)域中的發(fā)展來達(dá)到世界強(qiáng)國的目的，歐盟各國也在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個(gè)方面進(jìn)行5G應(yīng)用的嘗試試驗(yàn);我們的鄰國日本和韓國也通過國家層面制定了多項(xiàng)政策，為5G的工業(yè)化應(yīng)用提供了發(fā)展方向。我國的5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合技術(shù)目前也處在比較前沿的地位。通過探索5G技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相融合的技術(shù)并加以應(yīng)用，不僅是當(dāng)前我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展必然的趨勢，也是在面對到來的新工業(yè)革命的一次挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

通過5G技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)互相融合，為數(shù)字化事業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。由于5G能夠支持的場景非常多，形成萬物互聯(lián)的形式，從移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展為移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)并不斷進(jìn)行拓展，能夠支持大數(shù)據(jù)的采集、快速處理和遠(yuǎn)程控制等各種需求。不僅如此，還可以在工業(yè)領(lǐng)域形成智能化和自動(dòng)化為中心的新產(chǎn)業(yè)運(yùn)行模式和新的組織，這與傳統(tǒng)的工業(yè)有著明顯的區(qū)別，并且較傳統(tǒng)工業(yè)相比，有著非常顯著的優(yōu)點(diǎn)。比如產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式可以更加豐富、產(chǎn)品的質(zhì)量管控方面通過智能檢測設(shè)備能夠?qū)嵤└痈咝У臋z查、生產(chǎn)線設(shè)備的自動(dòng)化等等，以更高效和更高質(zhì)量的服務(wù)來改進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈的結(jié)構(gòu)升級，并提供更多有價(jià)值的產(chǎn)品，為實(shí)體經(jīng)濟(jì)的智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展提供更多的可能和機(jī)遇。

在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，通過5G技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合，能夠加速設(shè)施的升級轉(zhuǎn)換。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是通信技術(shù)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)進(jìn)行深層次的融合并經(jīng)過吸收計(jì)算機(jī)技術(shù)和其它高新技術(shù)的產(chǎn)物，集合了移動(dòng)通信、人工智能、自動(dòng)化等各種先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)網(wǎng)絡(luò)化、智能化、數(shù)字化發(fā)展的重要手段。在信息的傳輸速度方面，5G具有無可比擬的優(yōu)勢，而且延時(shí)性非常短，具備同時(shí)連接眾多網(wǎng)絡(luò)，這與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的多樣性相輔相成。通過對這兩個(gè)領(lǐng)域的性能差異化進(jìn)行互補(bǔ)，達(dá)到高度的互相兼容，這也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)不斷升級的關(guān)鍵所在。

5G技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)兩者融合發(fā)展，為促進(jìn)我國高速、綠色環(huán)保、節(jié)能的工業(yè)技術(shù)提供了可靠的基礎(chǔ)設(shè)施保障，從而實(shí)現(xiàn)了我國實(shí)體經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。

三、當(dāng)前我國“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展現(xiàn)狀

我國早就意識到5G網(wǎng)絡(luò)無論是在傳輸速度上，還是在傳輸容量上，與現(xiàn)行的4G網(wǎng)絡(luò)相比，都具有非常明顯的優(yōu)勢，5G網(wǎng)絡(luò)必然是未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。因此，相關(guān)企業(yè)對于5G技術(shù)的研究早就走在了世界的前沿。在工業(yè)方面，由于政府的積極引導(dǎo)，我國始終堅(jiān)持自主創(chuàng)新的發(fā)展，并積極與世界先進(jìn)企業(yè)相合作，尋求更高技術(shù)和更穩(wěn)定的發(fā)展。在政府的積極引導(dǎo)、以及企業(yè)自身大力發(fā)展創(chuàng)新科技等多方面的因素下，我國在“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”方面取得了技術(shù)上的突破，這兩者互相融合所凸顯出來的優(yōu)勢明顯，給工業(yè)的發(fā)展帶來了顯著的提升，未來的發(fā)展前景也非常廣泛。

從發(fā)展現(xiàn)狀來看，主要體現(xiàn)在以下4個(gè)方面：

第一，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)得到了更加穩(wěn)定的發(fā)展。由于我國5G的技術(shù)研究走在世界的前沿，在標(biāo)準(zhǔn)的制定方面，有將近一半數(shù)量的專利技術(shù)來自于中國。這其中也產(chǎn)生了一大批非常優(yōu)秀的企業(yè)，比如華為、中信等企業(yè)。在產(chǎn)品的研發(fā)方面，我國的企業(yè)也處于積極地探索5G的技術(shù)，起到風(fēng)向標(biāo)的作用。尤其是在中頻段系統(tǒng)設(shè)備方面的研究，達(dá)到了全球領(lǐng)先的水平。另外華為子公司海思在5G基站核心芯片和多模終端芯片方面取得的成績也說明了我國的5G發(fā)展技術(shù)一直走在領(lǐng)域的前沿。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，自從國家開始頒發(fā)商用5G牌照后，5G基站的建設(shè)就掀起了一股熱潮。到目前為止有將近16萬個(gè)基站完成了建設(shè)，現(xiàn)在每周以建設(shè)1萬個(gè)5G基站的速度在增加，2020年中國5G基站總數(shù)將達(dá)到100萬個(gè)。

第二，國家層面的政策導(dǎo)向清晰，發(fā)展環(huán)境良好。在2017年的11月，國務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》，意見中明確指出了未來我國5G技術(shù)要在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮重要作用，這其中需要進(jìn)行兩者之間的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)試驗(yàn)，以達(dá)到5G在工業(yè)企業(yè)中能夠發(fā)揮自身的優(yōu)勢，為工業(yè)化的進(jìn)程帶來更堅(jiān)定的技術(shù)保障。隨后，在2019年初，工信部也出臺了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及推廣指南》，更加進(jìn)一步明確了在2020年初要實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系的建設(shè)。今年初，工信部又頒發(fā)了《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程推進(jìn)方案》，從技術(shù)的可行性及產(chǎn)業(yè)、資源等多方面更加細(xì)致地明確化了發(fā)展的路徑和要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。這對于我國加速發(fā)展“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”具有積極的推動(dòng)作用。

第三，在各行各業(yè)中的應(yīng)用不斷深入。經(jīng)過這些年的不斷深入發(fā)展，在工業(yè)制造、智慧港口等工業(yè)領(lǐng)域中取得了多項(xiàng)成果。尤其是在工業(yè)生產(chǎn)過程中的狀態(tài)，達(dá)到了精益化生產(chǎn)。在企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營中的資源浪費(fèi)也隨之減少。并且，在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)便捷、高效的信息傳輸、網(wǎng)絡(luò)安全等方面的應(yīng)用也不斷加大?？偟膩碚f，由于我國5G技術(shù)發(fā)展較為前沿，且和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的相互融合起步早，從最初的生產(chǎn)巡檢和監(jiān)控等基礎(chǔ)應(yīng)用逐漸向生產(chǎn)過程中的控制和質(zhì)量自動(dòng)檢測等環(huán)節(jié)發(fā)展。隨著這兩者進(jìn)一步的融合，必將給工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來更多新的發(fā)展機(jī)遇，從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

第四，產(chǎn)業(yè)生態(tài)化的加速推進(jìn)。在2013年由我國工業(yè)和信息化部、國家發(fā)改委和科學(xué)技術(shù)聯(lián)合成立了IMT-2020（5G）推進(jìn)小組，旨在聯(lián)合移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)開展共同合作。到2016年又成立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，并為了加快推動(dòng)5G技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，還成立了相應(yīng)的推進(jìn)小組。在2019年成立了5G應(yīng)用產(chǎn)業(yè)方陣，吸收各企業(yè)的優(yōu)勢，并進(jìn)行互補(bǔ)，形成技術(shù)共享的有效組織，推動(dòng)了5G產(chǎn)業(yè)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的發(fā)展。

雖然我國在“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的模式中已經(jīng)取得了一定的成功，但是由于5G目前尚處于商用的初步階段，產(chǎn)業(yè)生態(tài)還在建設(shè)的初期，在5G芯片和模組塊等方面的技術(shù)還不是很成熟，以及5G網(wǎng)絡(luò)的部署架構(gòu)等方面還存在一定的問題，尚需進(jìn)一步發(fā)展。

四、推進(jìn)5G技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用的有效策略

為了進(jìn)一步推進(jìn)5G技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合應(yīng)用，需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行推進(jìn)：

（一）深入實(shí)施發(fā)展戰(zhàn)略。

通過對5G基礎(chǔ)設(shè)施的改造和測試，提供更多的工業(yè)應(yīng)用場景，以支持5G戰(zhàn)略的部署，這也有利于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新發(fā)展;

（二）加快5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)

5G技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合，兩者相輔相成。通過加快5G的環(huán)境建設(shè)，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供資源保障。建立實(shí)驗(yàn)室等創(chuàng)新的載體，集結(jié)多方的技術(shù)資源，提升5G建設(shè)的速度和質(zhì)量。并可以通過引導(dǎo)社會資本進(jìn)入，為兩者的融合發(fā)展推進(jìn)提供資金的保障;

（三）加強(qiáng)各類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定并盡快落實(shí)。

依托國家層面的組織支持，建立并完善5G技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的體系建設(shè)，制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，形成完整的標(biāo)準(zhǔn)體系，并在實(shí)際融合過程中落實(shí)。根據(jù)實(shí)際的操作需要對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行不斷修訂。

五、 結(jié)語

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本身就是在當(dāng)前高科技背景下一種較為新型的工業(yè)模式，自身具有多種優(yōu)勢，也是實(shí)現(xiàn)工業(yè)智能化的關(guān)鍵所在。通過與5G技術(shù)的融合，不僅能更好的發(fā)揮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，也將5G的優(yōu)勢帶入到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中，為實(shí)現(xiàn)工業(yè)的智能化生產(chǎn)提供強(qiáng)大的技術(shù)保障。

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