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5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合之變

2019-04-15 09:23 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)周刊

導(dǎo)讀:5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合將產(chǎn)生怎樣的化學(xué)反應(yīng)?在2019工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)峰會(huì)上,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)服務(wù)商、電信運(yùn)營(yíng)商及工業(yè)企業(yè)、電信設(shè)備提供商進(jìn)行了相應(yīng)的探討。

工業(yè),海爾,5G,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),芯片

圖片來(lái)自“123rf.com.cn”


目前,5G產(chǎn)業(yè)從標(biāo)準(zhǔn)、方案、芯片到終端已經(jīng)具備了商用條件。那么,5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合主要有哪些應(yīng)用場(chǎng)景?5G跟工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合可能會(huì)產(chǎn)生哪些新的商業(yè)模式?5G企業(yè)有哪些具體的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)?在2019工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)峰會(huì)上,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)服務(wù)商、電信運(yùn)營(yíng)商及工業(yè)企業(yè)、電信設(shè)備提供商進(jìn)行了相應(yīng)的探討。

豐富的應(yīng)用場(chǎng)景

海爾工業(yè)智能研究院技術(shù)總監(jiān)、山東省工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新中心技術(shù)總監(jiān)石恒介紹,從海爾自身實(shí)踐看,在2018年10月與中國(guó)信通院成立5G聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室時(shí),規(guī)劃了大概有21個(gè)具體的應(yīng)用場(chǎng)景,不過(guò),有些場(chǎng)景還比較遙遠(yuǎn)。但石恒認(rèn)為,有幾個(gè)具體的應(yīng)用場(chǎng)景將率先落地應(yīng)用。

一是機(jī)器視覺(jué)。機(jī)器視覺(jué)在制造企業(yè)已經(jīng)越來(lái)越普及,以前靠人工智能來(lái)檢測(cè),現(xiàn)在通過(guò)機(jī)器視覺(jué),但這對(duì)大帶寬提出了要求。具體來(lái)說(shuō),有基于安全管理行為類的監(jiān)控,像特殊工作場(chǎng)所對(duì)于員工的安全防護(hù),以前靠人工監(jiān)督管理,現(xiàn)在通過(guò)視覺(jué)的技術(shù),通過(guò)人的行為判斷,這需要大量的數(shù)據(jù)傳輸。

二是AR。AR在工廠應(yīng)用不是特別多,但石恒認(rèn)為,AR對(duì)工廠將有很大的幫助,包括新員工的上崗培訓(xùn),質(zhì)量的檢測(cè),包括遠(yuǎn)程運(yùn)維的支持。

還有工業(yè)控制,這是工業(yè)企業(yè)很擔(dān)心的一點(diǎn),就是數(shù)據(jù)的傳輸穩(wěn)定性,會(huì)不會(huì)丟包?此外,移動(dòng)終端在工廠已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用,比如無(wú)人機(jī)、AGV小車,將來(lái)的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越普遍。

富士康富華科精密工業(yè)(深圳)有限公司市場(chǎng)總監(jiān)榮樂(lè)天表示,關(guān)于5G技術(shù),富士康有將近兩年的探索。最簡(jiǎn)單的是一些剛需,就是移動(dòng)設(shè)備,比如AGV小車,富士康做了非常深入的探索。另外就是關(guān)于刀具設(shè)備的探索。目前,在富士康內(nèi)部有近10萬(wàn)臺(tái)數(shù)控機(jī)床,需要以最直接的方式去觀察每一把刀的狀態(tài),由于一把刀每分鐘轉(zhuǎn)20萬(wàn)次,這就涉及到振動(dòng)傳感器的快速安裝,這肯定要用無(wú)線來(lái)做,另外,還有刀具的更換,供電等等剛需,都是5G的重要應(yīng)用場(chǎng)景。

5G將推動(dòng)新的商業(yè)模式

5G將為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)新的商業(yè)模式,這是運(yùn)營(yíng)商的共識(shí)。中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院院長(zhǎng)張涌認(rèn)為,5G對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)既是新的挑戰(zhàn),也是新的機(jī)會(huì)。在工業(yè)領(lǐng)域,首先運(yùn)營(yíng)商要做好管道,做好承載,同時(shí)運(yùn)營(yíng)商不會(huì)僅是承載,要從終端開(kāi)始。據(jù)悉,在青島港5G項(xiàng)目中,中國(guó)聯(lián)通提供了最前面的工業(yè)網(wǎng)關(guān)的研發(fā)以及產(chǎn)品的啟用,還有端到端的適配。

當(dāng)然,工業(yè)場(chǎng)景有很多不是簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)接入就可以完成的,還有未來(lái)的運(yùn)營(yíng)服務(wù),以及包括后面的長(zhǎng)期維護(hù)服務(wù)、升級(jí)服務(wù),甚至更進(jìn)一步的基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的分析、運(yùn)營(yíng)的支撐服務(wù)。

中國(guó)移動(dòng)王小奇認(rèn)為,運(yùn)營(yíng)商最擅長(zhǎng)是提供管道,但是到了5G之后肯定不僅僅是提供管道,而是在商業(yè)模式方面。

首先,從2G、3G到4G,運(yùn)營(yíng)商做的2C模式,比較簡(jiǎn)單也比較成功。但是到了5G,重頭戲應(yīng)該放在行業(yè)上,包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),包括自動(dòng)駕駛、智慧醫(yī)療、教育都是5G的重點(diǎn)服務(wù)領(lǐng)域。無(wú)論是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維還是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)以及收費(fèi)模式上來(lái)看,跟2C都不一樣。這是一個(gè)大的觀點(diǎn),服務(wù)對(duì)象不一樣,將導(dǎo)致整個(gè)商業(yè)模式以及運(yùn)營(yíng)模式有巨大的變化。

其次,5G對(duì)整個(gè)商業(yè)模式有巨大影響的有兩個(gè)點(diǎn),應(yīng)該是切片和邊緣計(jì)算,具備切片以及邊緣計(jì)算的5G才是真正滿足了行業(yè)需求的5G。從切片來(lái)講,一是提供了帶寬,一是流量,以后5G除了傳統(tǒng)的幾樣之外,還將提供切片網(wǎng)絡(luò)資源,無(wú)論是頻率還是傳輸資源、網(wǎng)絡(luò)資源,可以用不同的切片保證不同的SOA,從而為不同的場(chǎng)景提供整個(gè)通訊服務(wù)。而不同的服務(wù)、不同的場(chǎng)景,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求、網(wǎng)絡(luò)資源消耗以及對(duì)于運(yùn)營(yíng)商運(yùn)維體系的復(fù)雜程度要求都不一樣,這將在具體的計(jì)費(fèi)模式以及商業(yè)模式上帶來(lái)改變。

5G助力智能電網(wǎng)應(yīng)用

峰會(huì)上,中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司系統(tǒng)運(yùn)行部通信處處長(zhǎng)洪丹軻介紹了南方電網(wǎng)5G應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)與思考。據(jù)悉,近年來(lái),南方電網(wǎng)公司持續(xù)推進(jìn)智能電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商轉(zhuǎn)型,這就需要對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài),電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài),以及市場(chǎng)交易狀態(tài)做到透明,就涉及到海量的傳感設(shè)備,包括監(jiān)控設(shè)備、采集設(shè)備,這些對(duì)通信提出了很高的要求。

要想真正做到智能電網(wǎng),首先覆蓋到千家萬(wàn)戶的配網(wǎng)這一層要做到智能,目前這些業(yè)務(wù)里比較多有的是窄帶,有的是寬帶,有的對(duì)實(shí)時(shí)性要求很高,有的對(duì)可靠性要求很高。但這些不同的需求,目前基本上都是由公網(wǎng)來(lái)支撐,專網(wǎng)覆蓋不到2%。因此,配網(wǎng)層面面臨一個(gè)新的挑戰(zhàn),就是海量終端通信低成本的覆蓋問(wèn)題。

面對(duì)這些挑戰(zhàn),南方電網(wǎng)跟有關(guān)廠家和運(yùn)營(yíng)商合作時(shí)對(duì)5G進(jìn)行了一些研究,2017年開(kāi)始跟進(jìn),2018年聯(lián)合一些廠家進(jìn)行了共同推進(jìn),包括5G標(biāo)準(zhǔn)在電網(wǎng)中的應(yīng)用,以及發(fā)布電力行業(yè)的白皮書,還有5G的安全隔離分析等。2018年,南方電網(wǎng)內(nèi)部成立了專項(xiàng)工作組,并正式成為3GPP和CCSA組織的會(huì)員單位,開(kāi)始致力于將智能電網(wǎng)需求納入5G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),已向3GPP提交14篇電力需求提案。

洪丹軻認(rèn)為,5G網(wǎng)絡(luò)滿足了智能電網(wǎng)發(fā)展的需求,為配網(wǎng)通信業(yè)務(wù)提供了一種更優(yōu)的解決方案,特別是滿足泛在化和全覆蓋的要求。5G三大技術(shù)特性,為電網(wǎng)的不同業(yè)務(wù)提供了差異化網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)能力,特別是網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)為不同的業(yè)務(wù)分區(qū)提供了安全的隔離能力。

“5G技術(shù)一定會(huì)給智能電網(wǎng)發(fā)展帶來(lái)深刻變革,特別是大量智能傳感設(shè)備的應(yīng)用,將幫助電網(wǎng)透明化、可感知,真正實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)、萬(wàn)物感知。”洪丹軻說(shuō)。據(jù)透露,南方電網(wǎng)將在未來(lái)兩年,在廣州、深圳開(kāi)展大量的工作,和運(yùn)營(yíng)商一起能夠形成共享共贏的機(jī)制,打造一個(gè)標(biāo)桿性的垂直行業(yè)應(yīng)用。

5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)三步走

中興通訊股份有限公司互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)總監(jiān)趙維鐸表示,5G應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域分工廠內(nèi)和工廠外兩個(gè)大的方面,工廠內(nèi)從以太網(wǎng)到下面的操作網(wǎng)絡(luò)是難度逐漸加深的過(guò)程??偟膩?lái)講,初期應(yīng)用首先集中在工廠外比如遠(yuǎn)程維護(hù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控,這些會(huì)涉及到成本、人力,工廠內(nèi)第一步實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有的wifi網(wǎng)絡(luò)替代。

從5G行業(yè)應(yīng)用落地時(shí)間來(lái)看,短期內(nèi),2021年之前將主要是數(shù)據(jù)采集等等,這是工業(yè)應(yīng)用最基本的一個(gè)需求,中期內(nèi)可能會(huì)實(shí)現(xiàn)一些工廠內(nèi)的實(shí)時(shí)控制或者高精度定位,未來(lái)最終實(shí)現(xiàn)的是無(wú)線的柔性智能工廠,實(shí)現(xiàn)柔性產(chǎn)線、柔性生產(chǎn)。

趙維鐸介紹,工業(yè)AR將是5G的重要應(yīng)用,兩者的結(jié)合,目前可以應(yīng)用于幾大領(lǐng)域,首先是數(shù)字設(shè)計(jì)協(xié)同,工程師不再需要做一些實(shí)際的仿真模型,戴上AR眼鏡,就能不受空間限制。當(dāng)然,AR內(nèi)容的建設(shè)開(kāi)發(fā)還需要時(shí)間;其次是遠(yuǎn)程操作輔助,包括銷售、市場(chǎng)產(chǎn)品等,都是比較實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景,也是客戶比較看重的。再次是機(jī)器視覺(jué),目前的機(jī)器視覺(jué)大部分都是有線連接的,未來(lái)通過(guò)5G這種低時(shí)延和大帶寬的能力,放在云端處理,對(duì)本地的計(jì)算能力的要求將大大降低。

企業(yè)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)可以分為三步,第一步是建設(shè)企業(yè)5G無(wú)線準(zhǔn)專網(wǎng),替代現(xiàn)有的WIFI網(wǎng)絡(luò)和有線IP,通過(guò)邊緣計(jì)算可以實(shí)現(xiàn)分流,企業(yè)數(shù)據(jù)通過(guò)移動(dòng)邊緣計(jì)算之后直接回流到企業(yè)本地服務(wù)器,不需要再繞進(jìn)運(yùn)營(yíng)商的公網(wǎng),打消企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)安全性的顧慮。第二步,移動(dòng)邊緣計(jì)算,5G在采集到數(shù)據(jù)的過(guò)程當(dāng)中,可以利用移動(dòng)邊緣計(jì)算把數(shù)據(jù)處理掉。第三步,未來(lái)所有的設(shè)備和工廠內(nèi)的生產(chǎn)單元實(shí)現(xiàn)無(wú)線的自由組合。