5G時(shí)代計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)的智能場(chǎng)景應(yīng)用前景

/ 上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院

0 引言

5G時(shí)代的來(lái)臨，網(wǎng)絡(luò)性能的量變會(huì)引起市場(chǎng)服務(wù)的質(zhì)變，各種各樣的創(chuàng)新思想會(huì)像雨后春筍一般涌現(xiàn)出來(lái)。在這樣的時(shí)代下，智能場(chǎng)景應(yīng)用必將迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇，計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)也必將在轉(zhuǎn)型發(fā)展中迎來(lái)新的變化。

1 5G通信技術(shù)給計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)發(fā)展帶來(lái)的影響

1.1 5G通信技術(shù)

理論上，5G網(wǎng)絡(luò)的速度為10Gb/s，5G技術(shù)的突破不僅體現(xiàn)在速度方面，其低延時(shí)和高通信密度的特點(diǎn)能夠讓信息覆蓋得更廣。5G提供的高速率、低功耗數(shù)據(jù)傳輸對(duì)智慧檢測(cè)來(lái)說(shuō)意味著更高的安全性。若出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)高延時(shí)，會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)不能及時(shí)傳輸，從而可能發(fā)生漏看錯(cuò)看的情況，影響計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)檢測(cè)結(jié)果。

1.2 5G通信技術(shù)引領(lǐng)人的發(fā)展方向

5G技術(shù)的大背景下，物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)計(jì)算、智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、智慧城市、智慧檢測(cè)等被認(rèn)為是受益最大的領(lǐng)域，其中最具代表性的就是物聯(lián)網(wǎng)，重要原因之一是其成功應(yīng)用了互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)。因而計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)中的物聯(lián)網(wǎng)鏈接水平也將極大提升，5G技術(shù)可幫助檢測(cè)層的數(shù)據(jù)有效地被分析層獲取，緩解信息誤判的問(wèn)題，為計(jì)量檢測(cè)智能物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了更多可能性。

1.3 5G通信技術(shù)帶來(lái)超高清流媒體

在4G的網(wǎng)絡(luò)條件下，VR的實(shí)際應(yīng)用很難達(dá)到用戶的要求。而5G網(wǎng)絡(luò)可以提供每秒10Gb的峰值數(shù)據(jù)速率。即使在蜂窩基站覆蓋邊緣，也能獲得每秒100Mb的數(shù)據(jù)速率。每平方米區(qū)域容量為10Mbps，解決了數(shù)據(jù)傳輸速度的問(wèn)題。系統(tǒng)接入了海量的圖像、音頻、視頻等檢測(cè)監(jiān)測(cè)非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和連續(xù)檢測(cè)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為檢驗(yàn)檢測(cè)提供了5G超高清直播技術(shù)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，同步觀察、互動(dòng)時(shí)間切片等5G直播方式讓檢測(cè)人員更直接地觀察檢測(cè)過(guò)程，對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，更好地分析研判檢測(cè)結(jié)果。未來(lái)，5G超高清直播會(huì)成為檢驗(yàn)檢測(cè)分析研判的方式之一。

2 計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)的智能場(chǎng)景應(yīng)用模式

隨著客戶需求的多元化和個(gè)性化,計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)需要提供更多高質(zhì)量的服務(wù)和技術(shù)，以滿足客戶的豐富需求，顯然4G技術(shù)已經(jīng)不能滿足快速高效地進(jìn)行信息化服務(wù)，5G技術(shù)以其高速率、高連接數(shù)密度、低延遲性等特點(diǎn)迅速成為計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)的智能場(chǎng)景應(yīng)用模式的關(guān)注點(diǎn)。

2.1 全智能化業(yè)務(wù)受理大廳的智能場(chǎng)景應(yīng)用

計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)在傳統(tǒng)人工模式下，計(jì)量檢測(cè)的業(yè)務(wù)大廳采用半封閉的受理方式。所謂半封閉是使用柜臺(tái)與柜臺(tái)的組合圍起來(lái)一道半腰高的受理墻，雖然不像銀行采用全封閉柜臺(tái)的受理方式，但也讓客戶感到?jīng)芪挤置?，存在隔閡感。而全智能化業(yè)務(wù)受理大廳的智能場(chǎng)景將消除這無(wú)形的墻壁，采用全開(kāi)放的模式，基于5G時(shí)代技術(shù)帶來(lái)的高速率，采用多點(diǎn)高清攝像頭對(duì)客戶進(jìn)行人臉識(shí)別，匹配客戶信息，結(jié)合智能語(yǔ)音引導(dǎo)機(jī)器人到智能柜臺(tái)，智能柜臺(tái)向客戶提供智能語(yǔ)音或視頻向?qū)В瑓f(xié)助辦理樣品受理、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)購(gòu)買、財(cái)務(wù)支付、報(bào)告打印等服務(wù)。業(yè)務(wù)大廳工作人員則轉(zhuǎn)型發(fā)展，提供業(yè)務(wù)咨詢、客戶關(guān)懷、協(xié)助客戶熟悉智能受理流程和接受客戶送檢樣品等一站式個(gè)性化服務(wù)。讓客戶切實(shí)體驗(yàn)到這一環(huán)節(jié)的服務(wù)熱情、流程清晰、操作便利。

2.2 市場(chǎng)業(yè)務(wù)拓展的智能場(chǎng)景應(yīng)用

計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)在市場(chǎng)推廣業(yè)務(wù)人員拜訪客戶時(shí)，可借助5G信號(hào)與單位內(nèi)外景攝像頭對(duì)接，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地向客戶展現(xiàn)單位的實(shí)驗(yàn)室布局、數(shù)量眾多的高精尖儀器儀表設(shè)備、檢測(cè)檢定能力與范圍、智能業(yè)務(wù)大廳受理情況等，使用戶能真切感受到計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)的形象，拓展服務(wù)客戶領(lǐng)域。在客戶感興趣的領(lǐng)域可與檢測(cè)工程師直接通過(guò)5G進(jìn)行視頻在線交流，解答客戶在檢測(cè)檢定中的疑惑。相對(duì)于市場(chǎng)推廣業(yè)務(wù)人員通過(guò)播放單位視頻作介紹的傳統(tǒng)方式，5G時(shí)代下創(chuàng)新型市場(chǎng)業(yè)務(wù)拓展的智能場(chǎng)景應(yīng)用帶來(lái)的是零距離真誠(chéng)的服務(wù)。

2.3 遠(yuǎn)程化計(jì)量檢測(cè)業(yè)務(wù)的智能場(chǎng)景應(yīng)用

當(dāng)今世界科技發(fā)展日新月異，各類綜合設(shè)備層出不窮。新型工業(yè)設(shè)備不僅需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在線監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)傳輸和遠(yuǎn)程控制，而且需要對(duì)歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析，以指導(dǎo)下一步的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，而這些都是計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自身能力建設(shè)必須取得的突破。計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)借5G技術(shù)發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室人員將不必受地理環(huán)境的制約，依靠5G技術(shù)，客戶可以觀看檢測(cè)檢定整個(gè)過(guò)程，以及就此過(guò)程中發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行商討，提高檢測(cè)檢定中處理問(wèn)題的效率。5G技術(shù)也為推動(dòng)在線檢測(cè)鋪平了道路，如儀器設(shè)備在線采集數(shù)據(jù)交付后臺(tái)處理再到前臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)展示，以及報(bào)告遠(yuǎn)程傳輸?shù)取?/p>

3 5G時(shí)代計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)型發(fā)展前景

計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)在5G時(shí)代下，數(shù)據(jù)傳輸速度和質(zhì)量將得到顯著提高，尤其是傳輸各類高清視頻，畫(huà)面更加清晰流暢，這意味著計(jì)量行業(yè)的技術(shù)賦能與信息傳輸技術(shù)的提高將進(jìn)一步融合，影響范圍也會(huì)更廣。

3.1 現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)的遠(yuǎn)程計(jì)量

5G技術(shù)發(fā)展的應(yīng)用，將為計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)程計(jì)量校準(zhǔn)打開(kāi)新的篇章。在5G技術(shù)的保障下，能使一線檢測(cè)人員遠(yuǎn)離易燃易爆、高溫高壓、電離輻射等現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)隱患，應(yīng)用智能場(chǎng)景助力更多檢驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備的遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)，具有極為廣闊的發(fā)展空間。另外，將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于復(fù)雜環(huán)境下的計(jì)量檢測(cè)中。計(jì)量測(cè)試未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)將在保持更高準(zhǔn)確度的前提下，回歸到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件下的計(jì)量校準(zhǔn)和計(jì)量溯源。隨著現(xiàn)代化工業(yè)、國(guó)防工業(yè)和軍事計(jì)量的發(fā)展，解決復(fù)雜環(huán)境下的計(jì)量校準(zhǔn)問(wèn)題，成為當(dāng)今計(jì)量檢測(cè)中的難題和挑戰(zhàn)。建立計(jì)量測(cè)試儀器設(shè)備在每一種環(huán)境因素變化情況下的有效數(shù)據(jù)和變化情況數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)不同因素的相互作用（包括線性疊加、非線性疊加、交叉調(diào)制、加權(quán)耦合等）進(jìn)行仿真模擬（包括模型仿真、數(shù)據(jù)仿真、半物理仿真、全物理仿真等）。最終通過(guò)模仿系統(tǒng)模型和大數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以獲得在任何復(fù)雜環(huán)境條件下的計(jì)量校準(zhǔn)結(jié)果。

3.2 智能制造的數(shù)據(jù)分析

智能制造的計(jì)量服務(wù)對(duì)象是大量存在于智能工廠里的數(shù)以萬(wàn)計(jì)的各種計(jì)量?jī)x器設(shè)備、制造機(jī)器人等。服務(wù)方式由被動(dòng)維護(hù)、固定周期維護(hù)、預(yù)防性維護(hù)向預(yù)見(jiàn)性維護(hù)發(fā)展。那種破壞性小、影響不大的缺陷能夠通過(guò)智能計(jì)量?jī)x器在生產(chǎn)過(guò)程中提供的實(shí)時(shí)診斷信息被及時(shí)預(yù)見(jiàn)，從而在第一時(shí)間采取合理措施。如航空制造業(yè)，如何降低飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)油耗是研發(fā)工程師們一直要面對(duì)的棘手問(wèn)題。美國(guó)通用電氣公司在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝了近6000多個(gè)傳感器，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、健康狀況等，并通過(guò)數(shù)據(jù)采集分析，預(yù)測(cè)飛機(jī)可能發(fā)生的故障風(fēng)險(xiǎn)，為發(fā)動(dòng)機(jī)的維修服務(wù)和不斷提升發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

在5G通信技術(shù)的支持下，工業(yè)4.0智能化的制造將實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物萬(wàn)聯(lián)，為計(jì)量器具的量值統(tǒng)一、維護(hù)管理提供強(qiáng)大的技術(shù)支持和數(shù)據(jù)智能大腦分析，計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)將提供多元化的分析檢測(cè)服務(wù)，確保大數(shù)據(jù)下的傳感器量值傳遞新格局，從而促使計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)型發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新，更好地滿足智能制造的技術(shù)賦能。計(jì)量工作中的量值傳遞、產(chǎn)品檢定、測(cè)試與校準(zhǔn)，產(chǎn)生了大量有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，所以需要推進(jìn)計(jì)量工作數(shù)據(jù)清理整合工作，在建立計(jì)量信息數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行產(chǎn)品檢驗(yàn)。重點(diǎn)行業(yè)、企業(yè)、產(chǎn)品的質(zhì)量數(shù)據(jù)，以及各個(gè)領(lǐng)域涉及產(chǎn)品質(zhì)量的相關(guān)數(shù)據(jù)也需要進(jìn)行整合，最終完善整個(gè)市場(chǎng)監(jiān)管領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)運(yùn)用和分析。充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)，提高市場(chǎng)監(jiān)管部門的服務(wù)水平，為產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理，產(chǎn)品質(zhì)量提升，國(guó)家質(zhì)量戰(zhàn)略和相關(guān)法律法規(guī)的制定提供更可靠的依據(jù)。

3.3 智能物流的物聯(lián)管理

智能物流將成為物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。采用智能物流后的物流系統(tǒng)可以大大提升物流服務(wù)的水平。智能物流中有許多領(lǐng)域可以應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，包含的領(lǐng)域主要有智能運(yùn)輸管理系統(tǒng)、智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)、智能配送系統(tǒng)、智能包裝系統(tǒng)和物流安全監(jiān)督系統(tǒng)等。在5G通信技術(shù)下物流物聯(lián)創(chuàng)新，能保障流轉(zhuǎn)周期的每個(gè)環(huán)節(jié)的受控，能進(jìn)一步擺脫傳統(tǒng)的人工操作，將智能分撿、智能識(shí)別等技術(shù)融合，實(shí)現(xiàn)無(wú)人物流、無(wú)人倉(cāng)儲(chǔ)、無(wú)人配送，真正為計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)型發(fā)展和智能化物流增效賦能。

4 結(jié)語(yǔ)

5G技術(shù)的信息傳輸所具有的高速率、高可靠性、低延遲和高信息密度正在賦予計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)型發(fā)展自我價(jià)值延伸的能力，計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)格局也將隨之產(chǎn)生重大變革。隨著計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)行業(yè)重新塑造發(fā)展體系，更多智能場(chǎng)景的創(chuàng)新實(shí)踐應(yīng)用將成為5G背景下的時(shí)代發(fā)展主題。運(yùn)用大數(shù)據(jù)推動(dòng)計(jì)量行業(yè)快速發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)產(chǎn)品質(zhì)量提升，已經(jīng)成為計(jì)量行業(yè)未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。