5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用的路徑思考

丁建群

【摘要】5G技術(shù)具有延時(shí)低、帶寬大、速率高等特征，不僅為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供有力支撐，還為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供更加廣闊發(fā)展空間。特別是在建立5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全方位生態(tài)體系以后，可以實(shí)現(xiàn)新型網(wǎng)絡(luò)、生產(chǎn)要素、先進(jìn)技術(shù)等全連接，推動(dòng)工業(yè)企業(yè)朝著數(shù)字化方向轉(zhuǎn)型升級(jí)。本文圍繞我國5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合的原理及應(yīng)用進(jìn)行細(xì)致闡述，并從推動(dòng)中小企業(yè)全面數(shù)字化、拓展5G智能模塊、全域工業(yè)數(shù)字化、5G應(yīng)用業(yè)務(wù)發(fā)展等方面入手，提出幾點(diǎn)有效融合應(yīng)用路徑，以供參考。

【關(guān)鍵詞】5G;工業(yè)互聯(lián)網(wǎng);融合應(yīng)用;路徑;思考

中圖分類號(hào)：G241? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.16.050

5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為我國新基建重要構(gòu)成部分，在帶動(dòng)工業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、加快工業(yè)領(lǐng)域數(shù)字化進(jìn)程等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。而5G作為新一代移動(dòng)通信技術(shù)，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中占據(jù)著非常重要的地位，通過5G與工業(yè)內(nèi)外網(wǎng)相融合，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要素、數(shù)據(jù)資產(chǎn)、先進(jìn)技術(shù)等全連接，進(jìn)而全面賦能工業(yè)企業(yè)數(shù)字化、智能化升級(jí)。然而受到5G網(wǎng)絡(luò)部署成本較高、工業(yè)企業(yè)數(shù)字化率較低、技術(shù)業(yè)務(wù)協(xié)同難度較大等因素影響，導(dǎo)致5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用進(jìn)程十分緩慢，其重要作用發(fā)揮也大打折扣，需要結(jié)合實(shí)際采取有效措施進(jìn)行優(yōu)化，促進(jìn)5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量融合發(fā)展。鑒于此，對(duì)5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用的路徑進(jìn)行深入思考。

1. 我國5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展?fàn)顩r

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要是以機(jī)器、原材料、信息系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等之間網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)作為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)全面感知、實(shí)時(shí)傳輸、快速計(jì)算和高級(jí)建模的過程，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)揮作用，不僅可以幫助工業(yè)企業(yè)更好適應(yīng)外部環(huán)境變化，還能實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)精細(xì)化管理。而5G技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)注入嶄新活力，尤其是在5G全面支持時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)建設(shè)下，可以進(jìn)一步促進(jìn)工業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，并推動(dòng)工業(yè)智能化進(jìn)程。

2. 5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合原理及應(yīng)用分析

2.1 融合機(jī)理

通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供智能服務(wù)與產(chǎn)品，并以更大規(guī)模推進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域形成一套完整的生態(tài)系統(tǒng)，可以為工業(yè)企業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展提供有力支撐。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展對(duì)5G的需求正在不斷增加，在數(shù)字技術(shù)提供支持下，可以加快集成生產(chǎn)線一體化步伐，在提高企業(yè)生產(chǎn)調(diào)節(jié)水平的基礎(chǔ)上，促進(jìn)企業(yè)之間加強(qiáng)協(xié)調(diào)和配合，尤其是在5G技術(shù)開發(fā)集成的智能工業(yè)模塊發(fā)揮作用下，可以真正實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字系統(tǒng)之間互聯(lián)互通，而通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，又可以對(duì)工業(yè)各項(xiàng)要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行互聯(lián)匯集，進(jìn)而在共享互通中促進(jìn)管理體系、生產(chǎn)方式、服務(wù)模式等重新架構(gòu)，另外依托大數(shù)據(jù)強(qiáng)大計(jì)算能力，還可以以模型和算法創(chuàng)新作為核心，為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營全過程提供各種智能化應(yīng)用服務(wù)。

2.2 應(yīng)用分析

5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用，主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）5G與工業(yè)內(nèi)外網(wǎng)融合，依托現(xiàn)有網(wǎng)路難以促進(jìn)工業(yè)進(jìn)行高效生產(chǎn)，特別是在工業(yè)設(shè)備、安全要求等方面，由于沒有使用統(tǒng)一接口協(xié)同，導(dǎo)致設(shè)備互聯(lián)工作量和難度均比較大，這時(shí)候依托新發(fā)展起來的5G技術(shù)，使之與工業(yè)內(nèi)外網(wǎng)進(jìn)行深度融合，可以充分體現(xiàn)5G技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并且通過工業(yè)建立的5G虛擬專網(wǎng)，利用云作為中間介質(zhì)，促進(jìn)所有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，企業(yè)安全要求也能得到滿足;（2）提升連接要素價(jià)值，通過5G+物聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)技術(shù)，可以促進(jìn)生產(chǎn)要素全面互聯(lián)，人、機(jī)、物之間融合也會(huì)進(jìn)一步加劇，特別是在5G與射頻識(shí)別、超寬帶、物聯(lián)終端等傳感技術(shù)融合下，可以徹底打破信息孤島局面，線上數(shù)據(jù)真實(shí)性和有效性也能得到保障;（3）各類數(shù)據(jù)全面融合，在完成生產(chǎn)要素全面互聯(lián)以后，也會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)信息，這時(shí)候促進(jìn)工業(yè)現(xiàn)有各類系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)，對(duì)于這些工業(yè)數(shù)據(jù)信息也能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，并通過加強(qiáng)各維度數(shù)據(jù)信息分析，為5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的創(chuàng)新應(yīng)用提供有利支撐;（4）加快智能化進(jìn)程，將現(xiàn)代人工智能、機(jī)器職能、虛擬現(xiàn)實(shí)等新興技術(shù)，融入到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中，不僅可以降低運(yùn)營成本和提高企業(yè)運(yùn)行效率，還能有效實(shí)現(xiàn)工業(yè)全場(chǎng)景生產(chǎn)運(yùn)營治理管理。

3. 5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用的有效路徑探索

3.1 推動(dòng)中小企業(yè)全面數(shù)字化

促進(jìn)5G規(guī)?；瘧?yīng)用，要建立在有海量數(shù)字化設(shè)備聯(lián)網(wǎng)需求基礎(chǔ)之上，然而從整體上來看，工業(yè)企業(yè)設(shè)備數(shù)字化率還比較低，尤其是對(duì)中小企業(yè)，還要加快全面數(shù)字化步伐，以為5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用打下良好基礎(chǔ)。實(shí)踐中，可以借助“數(shù)字化制造、行業(yè)平臺(tái)服務(wù)”模式，妥善解決當(dāng)前工業(yè)企業(yè)存在技改碎片化問題，并結(jié)合企業(yè)實(shí)際需求，對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)，而通過行業(yè)云平臺(tái)發(fā)展，就可以為中小企業(yè)提供多樣化服務(wù)，在解決后續(xù)服務(wù)難問題的同時(shí)，降低企業(yè)用云成本，這對(duì)全面打開5G應(yīng)用市場(chǎng)也具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。操作時(shí)還要注意深度挖掘工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的數(shù)據(jù)價(jià)值，并貫徹更好服務(wù)企業(yè)原則，開發(fā)出更多好用APP，并在創(chuàng)新機(jī)制、政策保障、多方參與等多項(xiàng)措施支持下，進(jìn)一步擴(kuò)大5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合應(yīng)用。

3.2 拓展5G智能模塊

大力發(fā)展嵌入5G芯片模組的工業(yè)智能模塊，可以發(fā)揮減少改造成本、降低轉(zhuǎn)型難度和擴(kuò)大5G應(yīng)用規(guī)模的積極作用，而數(shù)字化設(shè)備與5G進(jìn)行互聯(lián)，也能進(jìn)一步解決融合應(yīng)用過程中存在的裝備通信協(xié)議不統(tǒng)一、實(shí)際操作難度較大等問題。從現(xiàn)實(shí)情況來看，嵌入5G芯片模組的工業(yè)智能模塊，尚處于初期發(fā)展階段，要想在融合應(yīng)用中得到深入滲透，就要從供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)兩方面入手，推動(dòng)工業(yè)智能模塊更加快速發(fā)展，實(shí)踐中一方面要鼓勵(lì)和支持中興、華為、新華三等芯片與工業(yè)數(shù)字化承包商、軟件供應(yīng)商等，加大5G智能工控模塊、無線接口模塊、智能通信模塊等開發(fā)力度，以更好解決5G系統(tǒng)運(yùn)用存在技術(shù)問題;另一方面則要在離散工業(yè)、柔性制造企業(yè)等中大力推廣應(yīng)用5G智能模塊，并在試點(diǎn)示范下形成規(guī)模效應(yīng)。

3.3 全域工業(yè)數(shù)字化

5G作為一張功能強(qiáng)大、模式多樣、內(nèi)容豐富的網(wǎng)絡(luò)，除了可以服務(wù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景以外，還能服務(wù)人-人、人-物互聯(lián)場(chǎng)景，而大力推進(jìn)全域工業(yè)數(shù)字化，就可以依托5G網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大業(yè)務(wù)承載力，更好滿足整個(gè)區(qū)域?qū)ο冗M(jìn)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求，在這過程中，5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也能獲得發(fā)展與創(chuàng)新。實(shí)踐中，可以先在工業(yè)園區(qū)、小微企業(yè)園等中，對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行科學(xué)部署，并借助5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，為企業(yè)不同應(yīng)用場(chǎng)景提供個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，在減少資源浪費(fèi)的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用空間也能得到延伸拓展。另外，在工業(yè)園區(qū)、小微企業(yè)園等中，除了可以開展5G基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)業(yè)務(wù)以外，運(yùn)營商還可以充分利用數(shù)據(jù)采集、便捷通信、運(yùn)維服務(wù)等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)數(shù)字化改造和數(shù)字應(yīng)用業(yè)務(wù)進(jìn)行開拓，甚至還可以與供應(yīng)商、承包商等展開密切合作，在發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)中建立可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式。

3.4 發(fā)展5G應(yīng)用業(yè)務(wù)

受到場(chǎng)景設(shè)備與5G、開展業(yè)務(wù)與5G融合困難影響，使得5G各項(xiàng)應(yīng)用呈現(xiàn)出發(fā)展不一致特點(diǎn)，為打破這一桎梏，就要聯(lián)系5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合規(guī)律，從當(dāng)前執(zhí)行業(yè)務(wù)入手，對(duì)內(nèi)在需求進(jìn)行深度挖掘，并在健全技術(shù)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、落地示范等中，迎接爆點(diǎn)的到來。實(shí)踐中，可以依托應(yīng)用發(fā)展需求，將重心落在5G與AGV通信控制、機(jī)器視覺、超高清視頻等上面，由于AGV需要設(shè)備持續(xù)移動(dòng)，該場(chǎng)景工作對(duì)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性要求比較高，將之作為融合應(yīng)用重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行推動(dòng)，可以促進(jìn)該項(xiàng)業(yè)務(wù)進(jìn)一步發(fā)展，實(shí)際工作需要也能得到切實(shí)滿足，而機(jī)器視覺則是依托5G技術(shù)，促進(jìn)設(shè)備無線化，涉及到原始數(shù)據(jù)也能上傳云端，并通過AI算法訓(xùn)練，獲得更多可用數(shù)據(jù)，機(jī)器視覺檢測(cè)能力也會(huì)提升。

4. 結(jié)語

本文是對(duì)5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用路徑的探索，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，5G網(wǎng)絡(luò)也日漸成熟，并且應(yīng)用規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，加快5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深度融合，不僅可以加快工業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展步伐，還能推動(dòng)我國由工業(yè)制造大國向制造強(qiáng)國方向轉(zhuǎn)變。然而要取得這一理想效果，除了要把握5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合機(jī)理以外，還要對(duì)融合應(yīng)用存在困難進(jìn)行細(xì)致分析，并通過推動(dòng)中小企業(yè)全面數(shù)字化、拓展5G智能模塊、全域工業(yè)數(shù)字化等措施運(yùn)用，助推5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量融合應(yīng)用。

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