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5G+工业互联网要如何实现从1→N

今年7月,十部门联合印发《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》,该计划将加快利用5G改造工业内网,打造5G全连接工厂标杆,形成信息技术网络与生产控制网络融合的网络部署模式,推动“5G+工业互联网”服务于生产核心环节。

在此背景下,由通信世界全媒体和5G确定性网络产业联盟联合主办的“5G扬帆系列沙龙——打造5G+工业互联网新基座”线上沙龙9月2日隆重召开。本次沙龙以“5G+工业互联网,开启数智新未来”为主题,邀请了多位专家针对关键环节和关键问题提供应对良策。中国信息通信研究院5G应用创新中心副主任、5G产业方阵行业应用组主席杜加懂受邀并发表了以“5G+工业互联网发展路径分析”为主题的演讲。

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5G+工业互联网发展

迈入“无人区”

近年来,我国深入实施工业互联网创新发展战略,网络、平台、数据、安全四大体系稳步推进。由工信部主办的“绽放杯”5G应用大赛显示,5G+工业互联网参赛项目数量从2018年330个增长到2020年4289个。

追溯到工业3.0时代,我国做了大量的数字化和自动化工作。到了工业4.0之后,通过将数字化、智能化和网联化缜密地结合在了一起,再结合大数据、云计算、人工智能等,形成了工业4.0所独有的智能化发展趋势和方向。而现在,我国正处于工业4.0的转型时期,整个工业呈现了向数字化、网络化、智能化发展的趋势。

中国信息通信研究院统计显示,全国各地均已开展“5G+工业互联网”探索,5G+工业互联网全国在建的项目已经超过1500个,成为工业互联网创新最为活跃的领域之一。项目涉及138个钢铁企业、194个电力企业、175个矿山、89个港口,5G融合赋能效应日渐凸显,加速助推各行各业的数字化转型。

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5G与工业互联网呈现

“四步走”融合发展趋势

“在我看来,在任何一个技术去改变一个行业的时候,它在初期一定或多或少存在各种问题。”杜加懂表示,“有问题不可怕,就看未来到底怎么解决这个问题,如何走未来的路。”谈及5G渗透到工业领域主要受到哪几大因素影响时,杜加懂指出目前影响最大的是两个因素是5G技术和工业本体数字化的能力和水平。

首先在5G技术方面,5G技术产业在标准基础版本上不断演进增强。据杜加懂介绍,目前使用的5G网络都基于R15版本,主要面向于物联网业务,支持部分低时延高可靠场景。R16版本将真正完成支持uRLLC的能力,支持时间敏感网络,实现低抖动以及基础车联网定义了高精度定位。未来R17版本,将扩展中频、毫米波频段以及多天线能力持续提升,初步拓展空天地覆盖。由此来看,5G技术是逐年或者逐一阶段满足行业需求的。

其次在数字化的能力和水平方面,以数字经济渗透率为例,我国三次产业数字经济渗透水平逐次倍增。2020年,我国第一、二、三产业数字经济渗透率分别为8.9%、21.0%和40.7%,第三产业数字经济渗透率连续多年引领我国产业数字化发展。“各行业的数字化水平会直接影响5G应用水平,它会影响能够接受5G在行业里使用的接受度,包括应用场景,因为本体决定哪些应用场景是可以用的。”杜加懂特别提到。

结合供给侧和需求侧这两方面的因素,杜加懂总结了5G与工业互联网的发展阶段,大致分为四个阶段:准备阶段、预热阶段、起步阶段和规模化成长阶段。2016年到2018年为准备阶段;2018到2020年为预热阶段,产业刚刚起步,涌现了大量应用,产业界都在大力投入并持续探索;从2021年到2023年为起步阶段,产业分批成熟,逐渐探索可商业化落地、可规模发展的一些应用;2023年到2025年为规模化成长阶段,生产将实现智能化。

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5G+工业互联网应用

规模化发展是核心

2021年5月27日,工信部原副部长刘烈宏前往山西潞安化工集团新元煤矿,并下到井下500米生产现场实地考察“5G+工业互联网”应用情况。在考察中,刘烈宏特别强调,要持续推进采矿业“5G+工业互联网”创新突破,加快从“样板间”向“商品房”复制推广,进一步促进5G赋能千行百业。

据介绍,目前我国5G+工业互联网将按行业属性分三批落地。第一批是数字化水平高、需求明显的领域率先落地,如矿山、制造业等;第二批是数字化水平较高但变革需求待明确的工业领域,需实现核心业务变革并验证后落地,如钢铁、石油化工;第三批是数字化水平不高或变革需求较低的工业领域落地,如食品、家具等。

那么,在每个行业的应用是怎样逐渐落地的?对此,杜加懂表示,未来,5G+工业互联网应用场景呈现梯次落地,具体计划为:

2020-2021年将以大带宽类业务为主。目前5G主要是R15版本网络,包括5G加机器视觉、5G+VR/AR辅助装备,5G/超高清视频等。

2022-2024年,低时延、控制类等业务逐渐开始小规模使用。届时R16版本的5G网络开始逐渐成熟,包括5G+AGV、5G+远程控制等。

2025年以后,随着3GPP R17及以后版本网络的成熟,中高速低成本物联网业务开始规模使用。形成基于3GPP的mMTC业务的技术成熟和产业成熟。

“产业的成熟度和替代的迫切度不一样,可能导致不同产业规模化复制的节奏不同。应用场景规模化推广仍需依赖于行业接受度及商业成熟度。”杜加懂最后总结道。

编辑:jq

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