來源:亮報

與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展，將推動制造業(yè)從單點、局部的信息技術(shù)應用向數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化轉(zhuǎn)變，從而有力支撐制造強國、網(wǎng)絡強國建設(shè)。

融合發(fā)展

2019年11月，工業(yè)和信息化部印發(fā)《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程推進方案》（以下簡稱《方案》）。《方案》提出，到2022年，突破一批面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)特定需求的5G關(guān)鍵技術(shù)，打造5個產(chǎn)業(yè)公共服務平臺，構(gòu)建創(chuàng)新載體和公共服務能力；加快垂直領(lǐng)域的先導應用，內(nèi)網(wǎng)建設(shè)改造覆蓋10個重點行業(yè)；形成至少20大典型工業(yè)應用場景，促進制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化升級，推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。

2020年3月，《工業(yè)和信息化部辦公廳關(guān)于推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展的通知》發(fā)布，《通知》明確指出加快新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，引導工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺增強5G、人工智能、區(qū)塊鏈、增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實等新技術(shù)支撐能力。未來，5G將在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、在線教育、遠程醫(yī)療等領(lǐng)域扮演重要角色，也將促進消費轉(zhuǎn)型升級，激發(fā)新活力。

“5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”能夠不斷助力傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，推動工業(yè)化和信息化在更廣范圍、更高水平實現(xiàn)融合發(fā)展。目前，除航空、汽車、通信與電子、機械等領(lǐng)域外，礦業(yè)、港口、能源等領(lǐng)域也在加快探索5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，產(chǎn)業(yè)投資拉動效果顯著。

應用場景

5G不斷推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的高級場景應用。由于具有高帶寬特性，5G能支撐基于機器視覺的產(chǎn)品質(zhì)量檢測等對網(wǎng)絡帶寬要求極高的業(yè)務；5G的低時延、高可靠特性，能滿足運動控制等對網(wǎng)絡時延要求十分嚴苛的業(yè)務；大連接特性，能為工業(yè)數(shù)據(jù)采集、遠程運維等場景提供可靠的網(wǎng)絡服務。隨著5G技術(shù)的逐漸成熟，以5G為主的多種無線技術(shù)將更多地應用于工廠內(nèi)網(wǎng)改造。

5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應用有八大類新型場景，分別為：5G+超高清視頻、5G+AR（增強現(xiàn)實）、5G+VR（虛擬現(xiàn)實）、5G+無人機、5G+云端機器人、5G+遠程控制、5G+機器視覺及5G+云化AGV（自動導引運輸車）。

5G+超高清視頻。在工業(yè)環(huán)境下高清視頻主要應用于智慧園區(qū)的安防、人員管理等場景。通過5G將采集的監(jiān)控視頻/圖像實時回傳，結(jié)合邊緣計算統(tǒng)一監(jiān)控平臺，實現(xiàn)人員違規(guī)、廠區(qū)環(huán)境風險監(jiān)控的實時分析和報警，提高作業(yè)安全性。

5G+無人機。工業(yè)級無人機可以通過5G進行遠程操控，并進行實時高清視頻回傳，可用于智慧園區(qū)的24小時不間歇、無死角的安防，或者惡劣環(huán)境下的設(shè)備巡檢等場景。

5G+遠程控制。在工業(yè)環(huán)境中，高空、有毒等惡劣環(huán)境不適合人工作業(yè)，這就需要遠程控制機械來實現(xiàn)。遠程控制不僅需要清晰度足夠高的視頻提供視覺支持，還需要實時穩(wěn)定的網(wǎng)絡保證操控的靈敏度和可靠性，5G可以滿足這些方面的要求。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟深度融合的全新經(jīng)濟生態(tài)、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和新型應用模式，通過人、機、物的全面互聯(lián)，實現(xiàn)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全面連接，將推動形成全新的生產(chǎn)制造和服務體系。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)廣泛應用于石化、鋼鐵、電子信息、家電、服裝、能源、機械、汽車、裝備、航空航天等行業(yè)和領(lǐng)域。

相比我國快速發(fā)展的消費互聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)涉及生產(chǎn)設(shè)備類型多，業(yè)務鏈條長，服務模型復雜，對響應速度、可靠性和安全性要求高。工業(yè)設(shè)備實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)、布放光纖存在困難，使用無線聯(lián)網(wǎng)又存在擴展性低、低速率和抗干擾弱等問題，只有高可靠、高帶寬、大連接的5G才能適應工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的要求。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心產(chǎn)業(yè)包括：工業(yè)數(shù)字化裝備產(chǎn)業(yè)、工業(yè)互聯(lián)自動化產(chǎn)業(yè)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)。

工業(yè)數(shù)字化裝備是具有數(shù)字通信、數(shù)字控制、智能分析等附加功能的設(shè)備、模塊或裝置，通常具有數(shù)字化感知、分析、推理、決策、控制能力。工業(yè)數(shù)字化裝備產(chǎn)業(yè)范圍涵蓋面向工廠內(nèi)制造、加工、檢測、搬運等生產(chǎn)活動的通用設(shè)備、專用設(shè)備和智能儀器儀表等設(shè)備。工業(yè)數(shù)字化裝備對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展至關(guān)重要。

工業(yè)互聯(lián)自動化包含工業(yè)控制、工業(yè)傳感器、邊緣計算網(wǎng)關(guān)等提供數(shù)字化感知、控制、執(zhí)行等能力的產(chǎn)品與解決方案。工業(yè)互聯(lián)自動化產(chǎn)業(yè)范圍與傳統(tǒng)工業(yè)自動化不同，多聚焦數(shù)采、數(shù)控、分析、可視化等相關(guān)產(chǎn)品。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡是構(gòu)建工業(yè)環(huán)境下人、機、物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡基礎(chǔ)設(shè)施。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)由工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)、物聯(lián)網(wǎng)模組、交換機、光纖接入設(shè)備等網(wǎng)絡設(shè)備，工業(yè)無線、專線等網(wǎng)絡服務，以及標識解析三部分構(gòu)成。

5G全連接工廠

應用案例

飛機制造復雜、零部件達百萬級，僅靠人工方式開展工作，效率低、成本高。中國聯(lián)通與國內(nèi)某飛機制造企業(yè)共同探索，建成國內(nèi)**5G全連接工廠，打造了一批示范應用?；?G的AR輔助裝配與遠程協(xié)助應用、基于8K超高清視頻的飛機緊固件檢測系統(tǒng)、基于5G的雙相機攝影測量系統(tǒng)、基于機器視覺的復合材料智能拼縫檢測、基于5G的多AGV協(xié)同的車間級智能配送系統(tǒng)等，將飛機制造化繁為簡，人工成本降低20%、質(zhì)量檢測效率提升30%、物流效率提升15%、設(shè)備利用率提升5%。

無人駕駛

露天礦山地質(zhì)環(huán)境復雜，大型機械在作業(yè)時，容易發(fā)生墜落、滑坡等事故，造成極大的安全隱患。中國移動聯(lián)合包鋼集團在內(nèi)蒙古白云鄂博礦區(qū)成功打造5G無人礦卡（礦用卡車）編組作業(yè)應用案例，通過基站﹢應急車的方式實現(xiàn)5G網(wǎng)絡信號的無縫覆蓋，為礦用卡車無人駕駛操作的實時校正和調(diào)度提供保障。中國聯(lián)通聯(lián)合慧拓智能在內(nèi)蒙古鄂爾多斯寶利煤礦開展無人運輸，通過5G網(wǎng)絡由智能機群向無人礦卡及挖機發(fā)送作業(yè)指令，無人礦卡編隊作業(yè)時通過多種傳感器及路側(cè)單元向機群反饋環(huán)境感知信息，從而提高礦山作業(yè)效率。

“無人碼頭”

青島港是世界上**實現(xiàn)全程自動化無人操作的現(xiàn)代化智能港口，其中，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)揮了關(guān)鍵作用。青島港以5G網(wǎng)絡為基礎(chǔ)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)，引入了遠程控制、無人駕駛、智能物流等場景，構(gòu)建了5G智慧港口。通過5G無線網(wǎng)絡的連接與控制，實現(xiàn)了作業(yè)現(xiàn)場的無人化操作，提升了操作的靈活性和可靠性。經(jīng)過5G改造后，青島港二期碼頭實現(xiàn)了真正的“無人碼頭”。

2019年11月28日，青島港全自動化集裝箱碼頭（二期）運營啟動，中國聯(lián)通在青島港通過實施5G獨立組網(wǎng)，核心網(wǎng)能力更強，支持5G網(wǎng)絡切片，上行峰值速率提升1倍以上；引入邊緣計算，下沉算力附著點，通過碼頭布設(shè)一套邊緣服務器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)不出港口，業(yè)務時延低至14毫秒。

來源：中國信息通信研究院、《人民郵電報》《人民日報》《5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應用發(fā)展白皮書》

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