5G商用提前批初步落地，工業互聯網如何從中獲益？

隨著國內5G商用牌照在今年6月正式發放，國內商用布局浪潮繼續提速。包括三大運營商就5G網路搭建、組網深入布局，晶元廠商、設備廠商的硬體及終端設備的研發跟進。

與此前移動互聯網發展以實現設備互聯為主要目標有所不同，5G從最初的三大應用場景定位就已經將人、機、物的互聯，將物聯網作為主戰場。因而，現在備受關注的大視頻、雲遊戲只是5G面向C端布局比較火的概念，包括低延時、大帶寬、廣連接特性及其他特性帶來更多改變改變的，其實是在垂直產業應用中，包括工業互聯網。

工業互聯網作為近兩年來物聯網發展最火，也是產業應用的關鍵方向。5G的到來能為工業互聯網帶來怎樣的變革？「5G商用提前批」有哪些技術布局重點？「5G商用提前批」已經在工業互聯網上進行了哪些布局？……

6月23日，在由中國工業互聯網研究院舉辦的以「5G商用與深化工業互聯網創新發展」的研討會上，包括三大運營商、華為在內的技術專家就各自對當下5G商用的理解和布局進行了分析，站在5G商用布局初期，各家就5G與工業互聯網的技術結合點、產業布局思路、場景應用能力進行了復盤和探討。

5G與工業互聯網融合的趨勢與問題

如果說工業互聯網是全要素、全產業鏈、全價值鏈的全面連接，5G則是實現這樣全面連接的一項基礎設施。也正因如此，5G和工業互聯網的融合應用已經成為又一全球技術應用趨勢。

2018年9月，AT＆T與三星電子美國公司（SEA）和三星奧斯汀半導體有限責任公司（SAS）合作，在德克薩斯州奧斯汀創建了美國首個以製造業為主的5G創新區，致力於提供對5G如何影響製造的真實世界的理解，並提供對智能工廠未來的洞察。

2018年12月，韓國三大運營商SK電訊、KT和LG U 同時推出面向汽車製造、機械製造企業的5G服務，旨在通過啟動智能工廠服務加速布局工業互聯網應用，提高製造業業務效率和競爭力。

2019年2月，三星、思科和Orange 在MWC 19上推出兩款工業5G應用產品，無人機和工業機器人。

2019年4月，在漢諾威工業展期間，愛立信與ABB簽署了一份基於5G技術面向工廠自動化的諒解備忘錄，專註推動5G網路切片在汽車、電子等垂直行業的合作標準制定和應用服務，旨在提高工廠自動化程度。

……

儘管如此，中國工業互聯網研究院院長徐曉蘭指出，5G與工業互聯網融合仍存在三方面的挑戰：

跨界融合仍不充分。跨界融合專業性要求高，運營商、設備商對工業行業特性和專業壁壘的把握存在跨界鴻溝。

工業應用場景細碎。工業互聯網涉及的生產設備和需求多樣、業務鏈條場、模型複雜，工業應用場景從端側、管側到平台側方案定製化程度高，面對複雜的工業需求，5G需要適應不同應用場景，並提供不同場景的無線連接方案。

商業模式不清晰。5G在工業互聯網領域的應用模式與傳統2C市場模式有較大區別，企業運營模式呈現多樣性，5G網路建設及運營成本十分昂貴，移動流量業務「增量不增收」的問題尚未有效解決，短期內5G在工業互聯網領域的多應用的盈利模式尚不清晰。

面對這些挑戰，三大運營商及華為做了哪些思考、工作呢？

移動：5G在工業互聯網中的應用場景與技術問題

隨著近期5G商用牌照正式下發，國內5G商用布局加緊進行，然而，雷鋒網了解到，當下R15版本5G並非終版5G，針對專網相關標準定義的R16版本將在2020年6月左右完成制定，針對混合網（公網 私網）R17版本則會在2021年年底完成。

5G應用場景可以包括eMBB、uRLLC、mMTC三大應用場景，當下R15版本的5G已經完成eMBB場景下SA和NSA標準定義，針對5G的商用布局，主要集中在eMBB場景下展開。中國移動上海產業研究院副院長陳豫蓉介紹稱，「目前已經成熟的是大帶寬相關標準，關於低時延、廣連接的標準，要在R16版本當中才能夠真正全面落地。」

「從終端產品來看，過去的3G、4G移動網路時代，運營商更多帶動的是消費終端落地；5G時代，要想服務好產業，需要有不同的行業終端，這些終端中，即5G需要的是泛終端。與此同時，通信能力也將只是這類終端的部分功能。」陳豫蓉表示，「此外，5G頻段雖然已經劃分、牌照也已下發，但是從4G到5G的頻譜的遷移其實還有一段時間。」

就工業方面而言，諸如藍牙、Zigbee、WiFi、WirelessHART等傳統工業無線通信協議相對封閉，設備互聯互通難，制約設備上雲，陳豫蓉認為，應用5G後，主要可以實現三類應用：機器換人（降本增效）、以移代固（柔性製造）、機電分離（設備快速迭代）。而具體到智慧工廠場景落地，主要有機器視覺、遠程現場、遠程控制、工業焊接、移動設備調度/定位、感測/表計採集。

以工業自檢（機器視覺應用）為例，中國是消費電子的大國，消費電子當中的質檢環節非常多，過去質檢環節我們理解為兩種，一種是純人工，另一種是以端側設備把光源、攝像、計算能力融合在端側，從而將機器視覺融入到質檢環節。5G有大帶寬、低時延的特點。我們了解到端側一張照片約有2G左右，過去沒有這麼大的帶寬，只能在本地處理，現在有了5G以後，可以通過5G大帶寬、低時延的方式放到雲端去處理。因此，5G AI 機器視覺的能力，能夠改變整個工業的質監的環節。

與此同時，運營商在5G布局方面目前仍面臨一些技術難題，陳豫蓉具體指出有以下兩點：

第一，SA和NSA網路架構部署存在的問題。如果NSA做不到核心網獨立部署，很難實現切片能力，即從技術本身而言，當前存在一個過渡過程。

第二，5G基站部署和組網上存在的問題。運營商在4G時代部署基站時，都是從城市核心區域開始部署，以覆蓋更多的消費人群；5G更多要服務好企業，工業企業大部分在郊區四五十公里之外，這些企業的5G服務方案與運營商的大網如何融合是當下面臨的問題。

聯通：5G功能與智能製造的映射關係與融合問題

「國內5G牌照發放後，我們的5G商業部署仍處於起步階段，真正的商業部署明年才會開展，目前，SA相關產品也仍在發展過程之間。」中國聯通研究院首席科學家兼智能網路中心總架構師唐雄燕介紹稱。

關於5G與工業互聯網的結合應用，唐雄燕認為有諸如工業無線控制、工業視覺檢測、資產調度管理、使能柔性製造、工業AR/VR、工業互聯網平台，具體工業場景下各環節智能化趨勢與5G功能映射關係，唐雄燕給出下圖予以對照。

除去同樣認為網路切片和MEC是當下5G面臨的技術問題，商業模式仍是目前存在的難以以外，對於5G在工業互聯網中的部署應用，唐雄燕認為當下仍存在以下幾點問題：

第一，工業環境下的無線干擾和電磁兼容問題。工業環境非常複雜，電磁環境也非常複雜，這是與消費領域不太一樣的地方。

第二，工業網路與5G網路的融合問題。工業本身的網路非常複雜，工業協議有數百種，這些網路與5G網路的結合，協議的適配，是非常關鍵的一個問題。

此外，還存在工業的標識問題、互聯網安全問題、邊緣計算在工業領域的應用問題等均為5G應用於工業互聯網存在的重要問題。

電信：5G在工業互聯網中的三大場景和「三化」趨勢

關於5G在工業互聯網領域的應用，中國電信政企事業部產業互聯網創新發展中心主任張東歸納為三點：移動性、廠區WiFi替換、高速上下行。

第一，物流倉庫中的應用，移動場景下的應用，5G是最合適的，包括遠程施工、室外作業都可以應用5G。

第二，我們看到工廠WIFI逐步退出，在工廠做WiFi，工人容易受傷。

第三，我們調研16個工廠以後發現，視頻交互（工業視覺）這件事用的是最快的，這也可以理解為場景、需求決定一切。

針對5G技術對行業帶來的變革，張東認為，5G將會帶來「三化」趨勢：

M2M的純粹化。低時延技術實現，5G會下沉至工業乙太網，並逐步融合PLC、DCS。

無線區域網動態化。隨著切片技術走向成熟，主控單元在移動過程中與關鍵單元組成動態區域網，實現加密安全通信，這是R17版本標準制定後可以實現的。

邊緣智能化。基於硬體平台，利用5G網路就近提供雲端計算能力，實現數據採集與數據交互，提高數據處理能力。

針對核心網布局，張東認為，要把控制接入與轉發軟體化後分離出來，並分別針對控制接入和轉發建立不同的雲工作模式部署。「轉發和控制對網路的改造其實是很大的，把它自動化後，並使得控制和轉化完全分離掉，對我們的基站模塊也會有很大的影響。因此，我們認為5G核心網的標準制訂會對運營商和工業企業有非常大的影響。」

華為：建立基於運營商的5G網路，提升應用供應商能力

「工業互聯網是一張很大的版圖，5G實際上只完成了工業互聯網中從物理世界到數字世界的轉換過程，主要包括兩方面：一方面是數據收集，另一方面也有可能繼續延伸到控制部分。」華為5G產品線副總裁杜葉青表示。

據杜葉青介紹稱，目前華為已經在全球獲得了46份5G商業合同，累計5G基站構建超過10萬個。目前完成的R15的標準已經可以實現大部分的eMBB能力，以及一部分低時延的能力。對於單個用戶而言，華為在eMBB的下行運行速度已經可以達到1.6-1.7Gbps，無線空口時延可以達到10ms。

針對5G在工業互聯網中的應用，杜葉青認為，還有一些環節需要補充。

我們首先要去明確整個鏈條當中的一些角色。

我們希望建立基於運營商的5G網路，因為運營商的5G網路一定是當前情況下成本最低的，而且也只有運營商的5G網路進行極大的應用後，整體5G網路費用、終端成本才會逐步下降。

其次，應用供應商的角色相對缺乏。我們與三大運營商以及很多製造商都有合作，但是在合作過程中，我們發現，包括AI機器視覺、AR/VR的應用其實做得很好，本來應該由應用供應商把他的應用推向工業夥伴，實際在這個過程當中，主要做進行應用推廣的反而是像華為這樣的運營商。未來工業互聯網新的商業模式角色中，製造商、運營商、設備商都很強，但是應用供應商也應該儘快扶持起來。

正如前文提到，5G商用布局已然展開，目前主要仍在eMBB場景及相關布局，包括運營商組網、設備廠商終端設備的跟進、工業互聯網廠商試點建設與運營都已經在不斷跟進，而隨後無論是在跨界融合嘗試，或是在商業模式探索上，都將需要整個生態的構建與推進。正如徐蘭院長所言，當下的行業競爭已經不只是產品與產品、企業與企業的競爭，而是生態體系之間的競爭。雷鋒網雷鋒網

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