基于5G網(wǎng)絡(luò)的智慧應(yīng)用場(chǎng)景研究

楊玉柱 趙冉

摘要：2019年6月6日工信部正式發(fā)放四張5G牌照，5G作為當(dāng)前新基建的領(lǐng)銜領(lǐng)域，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)能。4G改變生活，5G改變社會(huì)，我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的各大新興產(chǎn)業(yè)，均需要以5G作為產(chǎn)業(yè)支撐，基于5G的各行業(yè)應(yīng)用也是實(shí)現(xiàn)偉大民族復(fù)興的重要基礎(chǔ)。

通過5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、MEC連續(xù)計(jì)算等技術(shù)，聚焦智慧醫(yī)療、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧教育、智慧城市等行業(yè)開展5G應(yīng)用場(chǎng)景開發(fā)。濟(jì)南聯(lián)通與山東德晟機(jī)器人合作的5G+AIoT機(jī)器人運(yùn)維平臺(tái)，對(duì)鋼鐵行業(yè)產(chǎn)線機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)行數(shù)據(jù)采集和分析，在運(yùn)行狀況監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)工況記錄、異常主動(dòng)報(bào)警和客戶自助服務(wù)。在醫(yī)療領(lǐng)域，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)平均每10秒就有一人死于心腦血管疾病，每 25 秒就有一人死于車禍，平均每天有150人死于溺水，第一時(shí)間實(shí)施急救至關(guān)重要。利用聯(lián)通自研的車載5G智能網(wǎng)關(guān)將醫(yī)學(xué)影像、病人體征、病情記錄等大量生命信息實(shí)時(shí)回傳到醫(yī)院，在車上就可以實(shí)現(xiàn)與專家的遠(yuǎn)程會(huì)診，查詢歷史治療數(shù)據(jù)，提前錄入病人相關(guān)資料，實(shí)現(xiàn)上車即入院。

關(guān)鍵詞：5G應(yīng)用 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 智慧醫(yī)療 智慧城市

2019年6月6日工信部正式發(fā)放四張5G牌照，5G作為移動(dòng)通信領(lǐng)域的重大變革點(diǎn)，是當(dāng)前新基建的領(lǐng)銜領(lǐng)域，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)能。我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的各大新興產(chǎn)業(yè)，均需要以5G作為產(chǎn)業(yè)支撐?；?G的智慧應(yīng)用平臺(tái)，依托以本作者為命名的創(chuàng)新工作室，自2019年初開始進(jìn)行5G的行業(yè)應(yīng)用研究與開發(fā)，先后各行業(yè)簽定5G聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，并取得一定的成績(jī)。

基于5G的智慧應(yīng)用平臺(tái)通過5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、MEC連續(xù)計(jì)算等技術(shù)，以5G應(yīng)用場(chǎng)景為主要研究?jī)?nèi)容，聚焦智慧醫(yī)療、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧教育、智慧城市等行業(yè)開展5G應(yīng)用場(chǎng)景開發(fā)?；小?G+XR應(yīng)用”獲得省工信廳5G示范應(yīng)用項(xiàng)目及濟(jì)南市創(chuàng)新成果優(yōu)秀獎(jiǎng)，在智慧醫(yī)療方面與相關(guān)醫(yī)院及單位合作開發(fā)的“齊魯醫(yī)院5G院前急救系統(tǒng)”、“齊魯兒童醫(yī)院5G重癥轉(zhuǎn)診系統(tǒng)”、“基于5G的智能遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)影像診斷系統(tǒng)”獲得工信部及國(guó)家衛(wèi)健委的5G+醫(yī)療健康應(yīng)用試點(diǎn)項(xiàng)目，與濟(jì)南市婦幼保健院合作的“5G遠(yuǎn)程探視系統(tǒng)”獲得省工信廳及濟(jì)南市工信局的5G示范應(yīng)用項(xiàng)目。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方面，與德晟機(jī)器人合作開發(fā)的“5G+機(jī)器人管理平臺(tái)”獲得工信部5G應(yīng)用示范項(xiàng)目。MEC邊緣計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)了山東大學(xué)、山東建筑大學(xué)等學(xué)校的校園網(wǎng)無感知安全訪問。在智慧城市方面，實(shí)現(xiàn)了濟(jì)南市政法委雪亮工程5G移動(dòng)高清視頻智能監(jiān)控、濟(jì)南市大數(shù)據(jù)局5G一體化應(yīng)急指揮調(diào)度平臺(tái)等應(yīng)用。

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，濟(jì)南聯(lián)通與山東德晟機(jī)器人合作的5G+AIoT機(jī)器人運(yùn)維平臺(tái)，采用5G加持的云+端架構(gòu)，基于聯(lián)通自研的雁飛·格物DMP平臺(tái)（AIoT工業(yè)智腦平臺(tái)），對(duì)鋼鐵行業(yè)產(chǎn)線機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)行數(shù)據(jù)采集和分析，在運(yùn)行狀況監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)工況記錄、異常主動(dòng)報(bào)警和客戶自助服務(wù)等基礎(chǔ)之上，疊加高清視頻遠(yuǎn)程指導(dǎo)、機(jī)器視覺分析和遠(yuǎn)程讀寫測(cè)控功能，規(guī)劃第三方維修服務(wù)運(yùn)營(yíng)、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同、備品備件管理等資源共享模塊，面向使用企業(yè)提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)控運(yùn)維平臺(tái)服務(wù)。其中聯(lián)通自研的雁飛·格物DMP平臺(tái)提供AIoT智聯(lián)，融合工業(yè)設(shè)備采集、環(huán)境感知數(shù)據(jù)，提供統(tǒng)一接口服務(wù)，解決復(fù)雜工業(yè)設(shè)備協(xié)議異構(gòu)、不同區(qū)域服務(wù)需求以及分級(jí)客戶管理以及數(shù)據(jù)異地災(zāi)備等問題;提供以設(shè)備管理為基礎(chǔ)，采集感知數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)模型，解決不同行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)融通難題，形成感知數(shù)據(jù)可采集、可存儲(chǔ)、可調(diào)度、可邏輯編譯的工業(yè)設(shè)備智聯(lián)數(shù)據(jù)中臺(tái)。機(jī)器人遠(yuǎn)程運(yùn)維基于制造系統(tǒng)全要素工業(yè)互聯(lián)，利用5G的低延遲和大帶寬技術(shù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)時(shí)采集并傳輸工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)視頻信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生并進(jìn)行機(jī)理模型分析，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)過程監(jiān)控和機(jī)器人健康狀態(tài)評(píng)估，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的預(yù)測(cè)性維護(hù)。同時(shí)，5G+邊緣計(jì)算可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的遠(yuǎn)程調(diào)試、遠(yuǎn)程輔助編程、遠(yuǎn)程故障診斷與排除、遠(yuǎn)程性能優(yōu)化等功能，大大降低生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)器人運(yùn)維負(fù)擔(dān)。

在醫(yī)療領(lǐng)域，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)平均每10秒就有一人死于心腦血管疾病，每 25 秒就有一人死于車禍，平均每天有150人死于溺水，第一時(shí)間實(shí)施急救至關(guān)重要。從醫(yī)學(xué)角度講，急救醫(yī)學(xué)包括：院前醫(yī)療急救、院內(nèi)急診室、危重病人監(jiān)護(hù)病房（ICU）三部分。急性心梗病人的最佳救治時(shí)間是4分鐘，超過8分鐘，病人的心臟將會(huì)出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的損傷。如果再拖延，會(huì)導(dǎo)致大面積心肌壞死，繼而引發(fā)心衰，甚至猝死等嚴(yán)重后果。與齊魯醫(yī)院、山東大學(xué)等單位共同合作的院前急救平臺(tái)，利用聯(lián)通自研的車載5G智能網(wǎng)關(guān)將醫(yī)學(xué)影像、病人體征、病情記錄等大量生命信息實(shí)時(shí)回傳到醫(yī)院，在車上就可以實(shí)現(xiàn)與專家的遠(yuǎn)程會(huì)診，查詢歷史治療數(shù)據(jù)，提前錄入病人相關(guān)資料，實(shí)現(xiàn)上車即入院。

5G院前急救平臺(tái)采用蜂窩網(wǎng)絡(luò)（4G /5G）作為基礎(chǔ)性網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)和室外廣域連續(xù)性傳輸和 7×24 小時(shí)實(shí)時(shí)在線。為了滿足急救業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕?G 醫(yī)聯(lián)網(wǎng)采用了智能路由、聯(lián)接管理、能力開放、網(wǎng)絡(luò) QoS 保障、網(wǎng)絡(luò)切片等技術(shù)，構(gòu)建了一張醫(yī)療虛擬專網(wǎng)。它具備單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼搬t(yī)療業(yè)務(wù)路由管理功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端支撐醫(yī)院和本地醫(yī)院之間、醫(yī)院與急救中心之間、醫(yī)院/急救中心和救護(hù)車之間的聯(lián)接，基于 5G 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)急救/急診的“預(yù)檢分診”，實(shí)現(xiàn)寶貴的急救資源按病癥緊急程度分配，提高急救的效率。

基于5G的智慧應(yīng)用平臺(tái)還利用5G網(wǎng)絡(luò)及融合通信平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了濟(jì)南市大數(shù)據(jù)局一體指揮應(yīng)用，通過5G可以重大活動(dòng)、應(yīng)急指揮等場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)高清監(jiān)控圖像的回傳及指揮中心與現(xiàn)場(chǎng)的可視化會(huì)商調(diào)度，通時(shí)可以將氣象、環(huán)保、水利、農(nóng)業(yè)等系統(tǒng)數(shù)據(jù)在一張圖上顯示，實(shí)現(xiàn)以領(lǐng)導(dǎo)駕駛艙為主的三維可視化智慧城市運(yùn)營(yíng)中心。

參考文獻(xiàn)：

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[2]5G智能急救白皮書 ?中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司

[3]5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全白皮書（2020年） 中興通訊股份有限公司