新基建 新動能 5G時代的工業互聯網變革
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以下文章來自 中興(xìng)通訊股份(fèn)有(yǒu)限公司副總裁 李暉
一、 新5G,構建工業互聯網新載(zǎi)體
隨著以智能化為標誌的第四次工業革命的到(dào)來,科技的不斷進步,數字經濟的蓬勃(bó)發展帶動了產業價(jià)值鏈的深度分解和重塑,全球產業發展和競爭的環境正在發生巨變。大力發展工業互聯網等戰略性(xìng)信息基礎設施建設(shè)將促進產業結構優化,加速製造業的轉型升級。
在新的時(shí)代背景下,國家提出了涵蓋(gài)信息基礎設(shè)施、融合基(jī)礎設施、創新基礎設施(shī)的新基建戰略。以5G、工業互聯(lián)網、物聯網、雲計算、大(dà)數據、人工智能、區塊鏈等新興信(xìn)息技術支撐的新基建,將極大地帶動製造產業的成(chéng)本下降和效率提升。網絡連接、平台服務、大數據中心等的統籌建設,並與製造方式變革與管理模式創新緊密結合,打造了“信息化與工業化”兩化融合的融合型新基(jī)建。工業互聯網等(děng)的(de)進一(yī)步發展將為製造業兩化融合提供(gòng)基礎設施保(bǎo)障,同時也將推(tuī)動(dòng)行業邁向全麵“轉型升級”新式發展道路。
工業互聯是實現工(gōng)業互聯網和智(zhì)能製(zhì)造的(de)基石。傳統工業裝備的連接,由於OT網通信協議(yì)和接口標準眾多且封閉,園區、工(gōng)廠、車間、產線各種裝備和(hé)傳感器的通(tōng)信能力成為重大的技術瓶頸。企業實現全域(yù)數據連接,麵臨連續覆(fù)蓋、實時性、安全性及可靠(kào)性等諸多挑戰,大規(guī)模、高速率數據傳輸,局部區(qū)域海量接入的網絡連接迫在(zài)眉睫。隨著企業向網絡化、數字化、智(zhì)能化全麵發展,以泛在接(jiē)入、低時延、高(gāo)可靠、高速率(lǜ)、大連接為特征的5G為(wéi)代表的新一代通信技術支撐工業互聯成為曆史的必然。尤其是5G R16標準的凍結,不僅增強了5G的功(gōng)能,而且更多的兼顧了成本、效率、效能等因素,使通信基礎投資發揮出更(gèng)大(dà)的效益,進一步助力5G走入各行各業並催生新的(de)數字(zì)生態產業。
2020年(nián)7月3日國(guó)際標準組織3GPP宣布(bù)5G R16標準凍結,標誌著5G第一個演(yǎn)進版本標準正(zhèng)式完成,它是全球產業團(tuán)結協作的結晶。R16標準的完成和發布將帶來更高的5G係統性能和效(xiào)率;更重要的是,R16還將進(jìn)一步豐富5G的(de)行業應用場景,加速全球5G產業化(huà)。R16標準,追求已有能力的增強及拓展5G服務垂直行業的能力,將實現5G網絡從“能用”到“好用”。
麵向(xiàng)工(gōng)業互聯網應用,新的(de)5G標準引入新技術支持1微秒授時精度、0.5-1毫秒空口時(shí)延、99.9999%可靠性和(hé)靈活的終端組管理,最快可(kě)實現5毫秒以內(nèi)的端到端時(shí)延和(hé)更高的可靠性,支持工業級時(shí)間敏感。麵向行業(yè)應用,引入了(le)多種5G空口(kǒu)定位技術,定位精度達到米級,比原標準提高10倍以上。R15的若幹功能在R16中將得(dé)到持續增強,如(rú)M-MIMO技術、動(dòng)態頻譜共享、雙連接和載波聚(jù)合等。新的5G標準更適合超(chāo)低時延、超高可靠的工業控製要求。
5G作(zuò)為新基建的排頭兵,商用一周(zhōu)年來已經交出了一份靚(liàng)麗的成績(jì)單:5G基站建設超過25萬個, 5G用戶(hù)超過(guò)3600萬,5G手機累計出貨量5985萬部,為國家新(xīn)基建部署提供了強力支撐。新標準下飛速發展的5G,將是工業(yè)互聯網高質(zhì)量發展的重要基礎和載體。
二、 新技術,探索5G+工業新場景
在信息技術領域(yù),5G的(de)最大價(jià)值在於和人工智能、物聯網、雲計算、大數據、邊緣(yuán)計算(suàn)等(děng)信息技(jì)術(shù)之(zhī)間互(hù)相(xiàng)補充、滲透、融合,並帶(dài)來日新月異的技術創新。業界普遍認為,5G未來80%的應用場景將會出現在工(gōng)業互聯網,尤其是在航空製造、港口碼頭、智能工廠、生產車間和(hé)產線、無人駕(jià)駛及工廠專網建設等領域,新5G正成為“人類迎(yíng)來技術奇點的(de)那隻扇(shàn)動著翅膀的蝴蝶”。
中興通訊作為全球領先的綜合通信信息解決方案提供商,通過為(wéi)全球160多個國家和地(dì)區的電信運營(yíng)商和政(zhèng)企客戶提供創新技術與產品解決方案,讓全世界用(yòng)戶享有語音、數(shù)據、多媒體、無線寬帶等全(quán)方位溝通。中興通訊堅持以持續技術創新為(wéi)客戶不斷創造價值,同時進(jìn)一(yī)步強化自(zì)主創(chuàng)新力度,保持在5G無線、核心網、承載、接入、芯片、雲計算等核心領域的研發投入,研發(fā)投入連續多年保持(chí)在營業收入10%以上。中興通訊擁有全球專利申請(qǐng)量7.4萬件,已授權專利超過3.4萬件,連續9年穩居PCT國際專(zhuān)利申請全球前五。同時,中興(xìng)通訊是全球5G技術研究和標準製定的主要參與者和貢獻(xiàn)者,5G標準必要專利2,561族,位列全球前三。
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新基建時代,賦能(néng)製造業(yè)轉型升級已經成為全社會關注的焦點。我們主張以場景為核心,以價(jià)值為(wéi)導向,驅動5G雲(yún)網協同,通過精準服(fú)務加速工業互聯網和智能製造的高質量發展。
如何發揮5G的強大潛能?中興通訊提出構建“5G+X”業務架構體係(xì)。“X”是指5G支撐的千行(háng)百業應用,“5G+X”則是圍繞5G、AI的各種新興信息技術的交叉滲透,是萬物互(hù)聯產生的海量(liàng)數據與基於(yú)這些數據抽象出的智能算法的緊密結合,是雲網基礎設施與各行業創新應用(yòng)的深度融合。
新基建是一個龐大的係統工程,圍繞“5G+X”,中興與產業鏈合作夥伴廣泛合作,一方麵打造5G精(jīng)品網絡,另一方麵廣(guǎng)泛開展5G應用創(chuàng)新、示範建設和商業孵化(huà)。在智能製造與工業互聯網(wǎng)領域,中興通訊聯合合作夥伴,開展了基(jī)於5G的數據(jù)采集/數字孿生、工業AR/VR、機器(qì)視(shì)覺/視(shì)頻分析、雲化AGV/機器(qì)人、現場/遠程實時(shí)控製等典型工業(yè)應用場景(jǐng)。
2020年6月,中興通訊(xùn)與(yǔ)南京江寧濱江開發區及優質的合(hé)作夥伴簽訂(dìng)戰略合(hé)作協議,全麵助力濱江千億級(jí)先進製造業新高地的戰略部署,共同構築產業鏈良好生態。中興通訊南京(jīng)濱江5G智能製造基地成功入選國家(jiā)5G新(xīn)基建工業互聯網示範項目,並入選《工業互聯網世界》與《通信產業報(bào)》評選的(de)“2020年5G+工業互聯網十大典型應用案例(lì)”。南京濱(bīn)江基地由中興通訊協同中國電信,建設服務於工廠及(jí)園區的5G網絡,構建邊緣計算MEC平台,提供5G虛擬專網服務,並基於園區數據中心搭建麵向“互聯網+”的協同製造雲平台,推動5G技術與工業網絡、工業軟件、控製係統的融合。項目圍繞智能工廠數字化產線、自動化測試及(jí)各(gè)類業務數據實時交換需求,建(jiàn)設麵向工業應用的5G融合網絡,支(zhī)持典型行業高端裝備的智(zhì)能互聯及(jí)裝備運行狀態(tài)數據的檢測、信息傳輸(shū)、處理與分析,實現麵向工業互聯網+協同製造的5G虛(xū)擬企業專網建設。基(jī)地通過“5G+工業園區”雲計算和數字孿生技(jì)術,以虛(xū)擬數字世界與真實世界的實時映射方式,展示了中(zhōng)興(xìng)通訊5G掃地機器人、5G巡邏機器人、機器視(shì)覺質量檢測、雲(yún)化(huà)AGV等5G工業典型應用場景,讓管理者能夠(gòu)身臨(lín)其境的了(le)解南京濱江智能製造的現場園區管理和生產情況。南(nán)京濱江(jiāng)基地的目標是打造極致濱江工廠,用(yòng)5G時代的技術助(zhù)力5G設備生產,實現典型5G業務示範,打造5G樣板,以新基建為契(qì)機,實現生產過程與5G深度結合,並輻射至江寧(níng)濱江開發區企業。
在立足於自(zì)身數字(zì)化轉型和自主創新、核心技術積(jī)累的基礎上,中興通訊關注雲網合作生態的構建,強調麵向合作夥伴的賦能與分享(xiǎng),共同(tóng)推動流(liú)程型和離(lí)散型(xíng)企業從製造向“智造”的躍升(shēng)。在行業的實踐中,我們通過賦能與(yǔ)夥伴一起打造5G+精準雲網,量身定製,通(tōng)過數字(zì)化提升生產效率。
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致力於構建5G時代自主創新核心競爭力,中興通訊憑借領(lǐng)先的5G端到端(duān)全係列產(chǎn)品與解決方案,打造5G+工業互聯網應用場(chǎng)景,與企業(yè)共同推動低時延、大連接、高速率的工業級移(yí)動業務部署,為眾多企業提供精(jīng)準(zhǔn)服務。我們和三一重工打造全數字化工(gōng)地,我(wǒ)們希望機器不停息。我們和浙江中控合作,希望讓(ràng)工業優(yōu)質品產出更穩定。我們和寶武、鞍鋼合作,希望打造世界級智慧鋼廠。
三、 新融合,優化政企多元化新生(shēng)態
為實現製造業高質量發展(zhǎn),助推企業複(fù)工穩產,加快推(tuī)進5G+工業互聯網的部署及提質擴麵,需要社會各界的共同(tóng)努力。在5G+工業互聯網的(de)探索過程(chéng)中(zhōng),我們也(yě)遇到一些(xiē)問題和困(kùn)難:比(bǐ)如地方政府和園區產業定位和頂層規劃不清晰(xī),或者與自身資源、特征不匹配(pèi);工業互聯網建設資金存在缺口(kǒu),或者(zhě)資金效率有待提升,商業模式不明朗;本地化(huà)供給側資源池存在斷層或缺失,生態不完備,職責分工不明確;技術和方案有待持續完善,建設過程中信息和數據孤島現象嚴重,缺(quē)乏專用(yòng)的工業頻段等等。
當前我國5G+工(gōng)業互聯網處於產業發(fā)展初期,投資主體多元化,由政府引導,央企/社會資本成(chéng)為重要載體,同時工程建(jiàn)設和運營維護呈現出本地(dì)化、區域化特征。
因此需要政府先(xiān)行(háng),在政企合作,管運分離的原則下,加強總體規劃設計,統籌考慮5G+工(gōng)業互聯網的產業定位與發展,圍繞投(tóu)資主體,從(cóng)招商引資、減輕稅負、人才(cái)引入與培(péi)養(yǎng)等方麵考慮,打造5G工業互聯網(wǎng)數字產業合(hé)作生態。同時把5G+工業互聯網作為幫(bāng)扶企業穩增長的重點之一(yī),加大專項資金支持,出台相關政策舉措,營造抓5G新基建、擴投資、推進數(shù)字化轉型的氛圍。應積極開展5G工業互聯網專(zhuān)用頻率規劃研究,並(bìng)組織(zhī)相應技術試驗。
對於發達地區的地(dì)方(fāng)政府,可考慮優化供給側改革,從5G智造供給基地的打造出發,並與大中型企業用戶形成互動,指導和幫助(zhù)當地5G工業應(yīng)用產業的發展和落地。對於基層縣(區)政府(fǔ),應用推廣中可更多的考慮本地工程總包商隊伍的建(jiàn)設,通過係統工程供應商(shāng)的總包模式作為5G工業互聯網和企業數字化技(jì)改的(de)關鍵,改變因工(gōng)程分包而造成的信息和數據孤島、應用缺乏協同的狀(zhuàng)況。地(dì)方政府應(yīng)關注各類開發區、高新區、特色小鎮、小微企業(yè)園的5G網絡建設,貫(guàn)徹“兩新(xīn)一重”,將(jiāng)新型基礎設施建(jiàn)設(shè)與地方政府相(xiàng)關行業重大工程相結合,通過5G工業園區及邊(biān)緣計算、應用協同等的部署,實(shí)現網絡(luò)及業務的共建共享,降低企(qǐ)業(yè)網絡及應用使用成本,助力(lì)塊狀數字經濟發(fā)展,構建和培(péi)育先進(jìn)製造業產業集群。另外需要深化產學研協同創新,推進產學研用人才培育(yù),加快科技成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)移轉化(huà)。
2020年(nián)7月10日,工信(xìn)部印發《工業互聯網專項工(gōng)作組2020年工作計劃》,鼓勵工業企業與基礎電信企業合作,利(lì)用5G改造工業(yè)互聯(lián)網內網。未來的智能園(yuán)區、工廠、車間、產線內網,以5G為代表的無線(xiàn)連接會越來越多,並促(cù)使內網網絡架構的持續優化。因為5G的技(jì)術特點,工廠內外的界限將越來越模糊,工廠和園區不再是(shì)封閉的(de)實體,5G與邊緣計算、端到端切(qiē)片(piàn)等技術的結合,導致了工業行業專網/虛擬專網的建設,對業務SLA、對應用場(chǎng)景的支撐能(néng)力提出了更高的精準服務的要(yào)求,需要參與各方,包括投資方、運營商、數據(jù)中台及工業互聯網服務提供商、新型基礎設施提供商、本地工程總(zǒng)包商/數據服務企業(yè)/信息技術應用創新企業,以及最終用戶等(děng),在政府的指導下,通過知識創(chuàng)新體係和商業價值體(tǐ)係的快速迭代形成合理的妥(tuǒ)協和分工,促進更加高(gāo)效協同的合作機製。一些關鍵性要素(sù),比如5G運營商(shāng)公網與企業(yè)、園區有線/無線專網之間的公專融合,5G工業專用頻段的發展,專網、邊緣計(jì)算、5G核心網乃至UPF的建(jiàn)設、維護、運營角色(sè)及其責權利的逐漸演變和成型,配套站址、能源、邊緣數據中心的供給和共建共享,將構建5G+工業互聯網新型的創新模式、合作(zuò)模式和商業模式。
為解決工業現場設備改造(zào)、協議異構、無線通信(xìn)等難題,降低(dī)數字化改造成本,即插即用信息模塊的(de)需求凸顯(xiǎn),工業級模組及專用(yòng)行業終端的研發與生產勢在(zài)必行。對於社會企業來說,這是一個不(bú)可忽視的商(shāng)機;對於地方政府而言,如何吸引相(xiàng)關企業的產業(yè)落地,保障企業的研發投(tóu)入、人才(cái)引入(rù)和良性(xìng)發展,是個值得研究的課題。
隨著5G快速商用,5G與工業互(hù)聯網的結合將會成(chéng)為(wéi)企(qǐ)業發展的粘(zhān)結劑、推進劑和催(cuī)化(huà)劑。我們相信,隨著政府、社會各界以及(jí)產業合作夥伴(bàn)的共同努力和奮鬥,5G+工業互聯網的明天一定會更好。
2020
閆同柱(zhù)陳威如曹仰鋒從工業互聯網平(píng)台解...
閆同柱陳威如曹仰鋒
---從工(gōng)業互聯(lián)網視(shì)角解讀《平台化管理(lǐ)》
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