5G時(shí)代工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)如何應(yīng)用與創(chuàng)新

李兆會(huì) 鄭永猛

通訊作者：李兆會(huì)，1979年4月，男，漢，山東濟(jì)寧人，現(xiàn)任中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司濟(jì)寧市分公司政企客戶支撐服務(wù)運(yùn)營(yíng)中心經(jīng)理，中級(jí)工程師，本科。研究方向：集團(tuán)客戶組網(wǎng)技術(shù)。

摘? ? 要：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)指的就是運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更迅速、更好地完成工業(yè)產(chǎn)業(yè)活動(dòng)的一種全新的網(wǎng)絡(luò)方式，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與產(chǎn)業(yè)界相比較而言，它擁有著先進(jìn)的觀念以及方式。因?yàn)樵瓉?lái)的移動(dòng)通信技術(shù)受到一定的限制，早期的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在運(yùn)用到工業(yè)過(guò)程中時(shí)有著諸多不可避免的問(wèn)題，而5G技術(shù)的出現(xiàn)，對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的成長(zhǎng)起到了極其重要的促進(jìn)作用，并且能夠逐漸提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技能。

關(guān)鍵詞：5G;工業(yè)互聯(lián)網(wǎng);轉(zhuǎn)型;融合

一、引言

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為第四次工業(yè)革命提供重要基礎(chǔ)，5G作為信息通信技術(shù)的發(fā)展方向，將二者進(jìn)行融合，形成“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供可靠支持。在5G技術(shù)的推動(dòng)下，工業(yè)制造從傳統(tǒng)的單點(diǎn)、局部信息技術(shù)應(yīng)用邁向網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化階段。

二、5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀

2020年是5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新的第一年，傳統(tǒng)工業(yè)都在如火如荼地轉(zhuǎn)變，各大重要會(huì)議也是紛紛舉行。2020年8月30日，2020工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)“5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展”主論壇在線上舉辦。者結(jié)合創(chuàng)造的新產(chǎn)業(yè)模式和應(yīng)用場(chǎng)景愈加豐富，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合將會(huì)加速釋放多重效應(yīng)。2020年9月21日“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”[1]高峰論壇在綿陽(yáng)成功舉辦，本次論壇匯聚了行業(yè)專家、學(xué)者和企業(yè)代表，共同探討前沿技術(shù)和理念，分析未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和方向。“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，作為最新一代移動(dòng)通信技術(shù)與制造業(yè)深度融合下出現(xiàn)的新型工業(yè)模式，將在未來(lái)不斷綻放光彩，實(shí)現(xiàn)智能制造新型應(yīng)用場(chǎng)景。當(dāng)前工業(yè)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，市場(chǎng)端需求不斷變化，對(duì)于產(chǎn)品定制化、個(gè)性化、快速更新迭代的需求進(jìn)一步提升。

此外，從總體來(lái)看，制造業(yè)行業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)中各個(gè)生產(chǎn)要素難以協(xié)同，面臨著諸多痛點(diǎn)。諸如傳統(tǒng)工人效率低、成本高、出錯(cuò)率高、回溯難，尤其是高危行業(yè)和有害工種;產(chǎn)品設(shè)備復(fù)雜，難以集中控制，生產(chǎn)運(yùn)維成本高;全自動(dòng)生產(chǎn)中信息上傳頻次高，數(shù)據(jù)量大，對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求高等問(wèn)題。

三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心就是通過(guò)人、生產(chǎn)機(jī)器以及數(shù)據(jù)之間的互相互動(dòng)，以及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的連接，繼而為企業(yè)使用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)對(duì)業(yè)務(wù)弊端進(jìn)行分析、處理作出鋪墊，能夠迅速地找出問(wèn)題所在，最終促使企業(yè)對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的地方進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，將企業(yè)的工作效用大大提升，以及減少生產(chǎn)的成本，將企業(yè)自身的競(jìng)爭(zhēng)力以及生產(chǎn)力大大的提升上去。當(dāng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的理念被提出以后，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就在持續(xù)的成長(zhǎng)中，以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展同樣也能促使其他行業(yè)、其他領(lǐng)域的成長(zhǎng)，使得其他領(lǐng)域的運(yùn)用得到質(zhì)的飛躍。在軟件定義機(jī)器中，通過(guò)運(yùn)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，取得了有效的成果。而這項(xiàng)應(yīng)用的前提就是具備高性能的硬件設(shè)施，在硬件設(shè)施上運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)，而機(jī)器中存在的其他軟件就可以滿足其他應(yīng)用性能，在其中較為明顯的性能就是可以將計(jì)算機(jī)以及APP運(yùn)行計(jì)算出的成果導(dǎo)入機(jī)器或是云端中，能夠高效地提高機(jī)器設(shè)施的智能化。設(shè)施與互聯(lián)網(wǎng)關(guān)聯(lián)在一起能夠使得各個(gè)應(yīng)用的運(yùn)轉(zhuǎn)效用更為高效、運(yùn)轉(zhuǎn)成效更好，同時(shí)也能使得更多的應(yīng)用性能得到相應(yīng)的開發(fā)與創(chuàng)新。

在計(jì)算機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)中的超級(jí)計(jì)算機(jī)終端有著極其重要的關(guān)鍵作用，這些設(shè)施的儲(chǔ)存器有著很大的儲(chǔ)存性能，同時(shí)這些儲(chǔ)存器也有著較大的計(jì)算運(yùn)行能力，能夠?qū)笈_(tái)的管控系統(tǒng)以及操作系統(tǒng)起到不可忽視的影響，但同時(shí)成本也會(huì)大幅度的上升。

四、提升5G技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中關(guān)鍵技術(shù)

（一）加強(qiáng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公關(guān)能力

依托當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)體系和工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，著力突破5G著急上行、高精度室內(nèi)定位、優(yōu)化時(shí)間同步和確定性網(wǎng)絡(luò)，提升5G在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境下的精度和可靠性，突破當(dāng)前工業(yè)承載能力的制約。國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)推進(jìn)組要發(fā)揮自身作用，加強(qiáng)與總體組、專家咨詢組的溝通交流，建立健全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化組織，制定“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”標(biāo)準(zhǔn)體系，實(shí)現(xiàn)技術(shù)和應(yīng)用的融合。

（二）推動(dòng)融合產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

加快工業(yè)級(jí)5G芯片和模組、網(wǎng)關(guān)，以及工業(yè)多接入邊緣計(jì)算（MEC）等通信設(shè)備的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn)5G技術(shù)與可編程邏輯控制器（PLC）、分布式控制系統(tǒng)（DCS）等工業(yè)控制系統(tǒng)的融合創(chuàng)新，形成特色鮮明的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，為產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)進(jìn)程提供支持。

（三）做好網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)品部署

做好工廠內(nèi)5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的研究，主要包含網(wǎng)絡(luò)配置、數(shù)據(jù)安全、業(yè)務(wù)部署、頻譜分配等，形成覆蓋重點(diǎn)行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)部署架構(gòu)及方案?；A(chǔ)電信企業(yè)要加強(qiáng)與5G技術(shù)的融合，推動(dòng)獨(dú)立組網(wǎng)和應(yīng)用，對(duì)于具備相應(yīng)條件的工業(yè)企業(yè)提供有針對(duì)性的支持，主要內(nèi)容包含工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)、構(gòu)建和維護(hù)，形成可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式[2]。

（四）適度加快新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

按照“兩新一重”戰(zhàn)略部署，把5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和相關(guān)行業(yè)重大工程項(xiàng)目結(jié)合起來(lái)，呼吁地方政府加大新基建投入，加快建設(shè)高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合應(yīng)用先導(dǎo)區(qū)。探索建設(shè)園區(qū)級(jí)5G邊緣云平臺(tái)，加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)，充分利用有限網(wǎng)絡(luò)資源服務(wù)多家企業(yè)。探索通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共建共享，降低企業(yè)建網(wǎng)用網(wǎng)成本，為中小企業(yè)提供“先用后建”甚至“只用不建”的探索條件。

（五）建設(shè)內(nèi)網(wǎng)改造公共服務(wù)平臺(tái)

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展的過(guò)程中，對(duì)于內(nèi)網(wǎng)建設(shè)改造公共服務(wù)平臺(tái)提出了更高的要求，要利用5G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，打造滿足工業(yè)企業(yè)發(fā)展的5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，主要應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)測(cè)試環(huán)境的研發(fā)驗(yàn)證，為工業(yè)企業(yè)提供內(nèi)網(wǎng)建設(shè)改造模板，主要用于研究、咨詢等，發(fā)揮公共服務(wù)的作用。

（六）警示網(wǎng)絡(luò)安全

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)各領(lǐng)域的融合應(yīng)用正在向縱深推進(jìn)。目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在航空、石化、鋼鐵、家電、服裝、機(jī)械等多個(gè)行業(yè)得到了應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、管理決策優(yōu)化、大規(guī)模個(gè)性化定制、遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)等新模式、新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)，行業(yè)價(jià)值空間也在不斷拓展，提質(zhì)增效降本效果非常顯著。與此同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)威脅日益嚴(yán)峻的形勢(shì)下，安全已成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的底座。當(dāng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)走向傳統(tǒng)行業(yè)深度融合，安全問(wèn)題始終是各界關(guān)注的焦點(diǎn)。在以往的IT系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)安全一直相對(duì)滯后，導(dǎo)致安全防護(hù)存在很多局限。但是，無(wú)論是政策層面、還是規(guī)劃及建設(shè)，安全元素已融入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，但安全問(wèn)題始終不能放松[3]。

（七）培育解決方案的供應(yīng)商

在5G技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的過(guò)程中，可能面臨更多實(shí)際問(wèn)題，供應(yīng)商要不斷優(yōu)化自身解決問(wèn)題的能力，工業(yè)企業(yè)、基礎(chǔ)電信企業(yè)以及通信設(shè)備企業(yè)要充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，不斷擴(kuò)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)建設(shè)改造服務(wù)，能夠切實(shí)解決5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方面的難題。

（八）鼓勵(lì)探索新型業(yè)務(wù)合作模式

可參考“合同能源管理”模式，運(yùn)營(yíng)商與工業(yè)企業(yè)以契約形式約定項(xiàng)目的提質(zhì)增效目標(biāo)，為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)向工業(yè)企業(yè)提供必要的解決方案，工業(yè)企業(yè)以實(shí)際效益支付運(yùn)營(yíng)商的投入及其合理利潤(rùn)，探索運(yùn)營(yíng)商與工業(yè)企業(yè)商業(yè)合作新模式、新機(jī)制。借鑒“聯(lián)通5G產(chǎn)業(yè)基金”模式，促進(jìn)產(chǎn)融結(jié)合，充分發(fā)揮資本市場(chǎng)力量。設(shè)備商、工業(yè)企業(yè)等主體可立足自身優(yōu)勢(shì)，充分整合垂直行業(yè)資源，積極擔(dān)當(dāng)解決方案集成商角色[4]。

（九）在5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合需要專項(xiàng)資金的投入

在5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)雙融合發(fā)展時(shí)代到來(lái)之際，專項(xiàng)資金的投入極其必要。建立相關(guān)公共服務(wù)平臺(tái)，就工業(yè)行業(yè)和典型場(chǎng)景進(jìn)行選擇，培育解決方案的提供商。設(shè)置一定的專項(xiàng)資金，使投資渠道更多元化，這種專項(xiàng)資金既提供了產(chǎn)業(yè)基金，又包含了社會(huì)資本價(jià)值。只有這樣的方式，才能有利于產(chǎn)能的提高，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化趨于成熟，同時(shí)也可以把5G背景下的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)真正落到實(shí)處。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的配置是實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的必要路徑，為智能制造提供了新思路，不斷在各種不同的應(yīng)用場(chǎng)景開辟出各類新業(yè)務(wù)。我國(guó)通信行業(yè)必須發(fā)揮5G技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，使5G技術(shù)更好地服務(wù)工業(yè)行業(yè)，真正意義上升級(jí)中國(guó)制造業(yè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]工信部： 2022年突破一批面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)特定需求的5G關(guān)鍵技術(shù)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)（經(jīng)驗(yàn)技巧）， 2020（06）：11.

[2]蔣玥.“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”推動(dòng)融合創(chuàng)新應(yīng)用[J].中國(guó)電信業(yè)， 2020（8）：24-27.

[3]朱月霞.5G通信技術(shù)助力物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的思考[J].中國(guó)新通信， 2020，22（4）：35-35.

[4]劉琴.5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展“加檔”提速[N].中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào)， 2020-04-20（3）.