5G建设加速“新基建”工业互联网建设升级

2018-02-01 15:18:35 19

工业互联网虽然2016年就提出了,国内也有一些企业已运用“5G+工业互联网”技术于企业的控制、生产和监测上,但受制于技术的限制,仍旧处在初步探索阶段。而随着高传输速率、低延迟的5G技术第二代标准的全部制定,势必将为工业互联网的发展插上了翅膀。

以5G为核心、工业互联网为代表的新一代信息基础设施,在今年两会上颇受关注,是人大代表们提案频率较高的话题。

今年的政府报告,工业互联网继续作为推动制造业转型升级的核心:推动制造业升级和新兴产业发展,发展工业互联网,推动智能制造。而5G与首次在政府工作报告亮相的“新基建”一同被提及:加强新型基础设施建设,发展新一代信息网络,拓展5G应用,激发新消费需求,助力产业升级。

工业互联网虽然2016年就提出了,国内也有一些企业已运用“5G+工业互联网”技术于企业的控制、生产和监测上,但受制于技术的限制,仍旧处在初步探索阶段。而随着高传输速率、低延迟的5G技术第二代标准的全部制定,势必将为工业互联网的发展插上了翅膀。

5G与工业互联网一同属于新基建的范畴,5G是新基建的支柱,而工业互联网是5G技术最典型的应用。发展它们,不仅将为我国长期高质量发展打下基础,在短期内也会拉动经济,为社会新增大批就业岗位。

5G为工业互联网插上翅膀

作为“新基建”的一部分,5G为其他部分提供了重要的信息传输支持,而与其关联最为紧密的当属工业互联网了。

2012年,通用电气发布《工业互联网:打破智慧与机器的边界》,提出了“工业物联网”概念。中国在2016年将“工业物联网”作为工业转型升级的重要发展项目。虽然至今已发展了3年,许多优秀的工业互联网平台也受到国家扶持,不过随着5G的来临,工业互联网实际才刚刚起航。

严格来说,目前已应用工业互联网技术的制造单位并不多,一方面由于过去4G通信技术无法满足一些尖端精密工业设备的信息传输要求,而这也是为什么有人说5G为工业互联网的发展插上了翅膀。另一方面,工业互联网到底是什么还没有清晰的定义,一些企业宣称是工业互联网平台企业,但含金量并不高。

工业互联网属于物联网的一部分,指的是工业设备的连接。故而,能实现生产设备连接的才可以称得上是工业互联网。如果生产设备之间的数据没有共享,一种设备没有对另一种设备的决策产生影响,即便所有的设备都是远程操控的,也依旧处在信息孤岛之中,称不上工业互联网。反之,如果运用好了工业互联网,设备之间产业链上下的信息能由数据平台加以处理分析,就会带来生产效率的提高和成本的节约。

去年以来,工信部就多次出台文件,力推5G与工业互联网融合发展。今年两会期间,5G和工业互联网也是在人大代表们频频提到的。

2月19日,工业和信息化部发布《关于运用新一代信息技术支撑服务疫情防控和复工复产工作的通知》,强调制造企业与信息技术企业合作,深化工业互联网...,推广协同研发、无人生产、远程运营、在线服务等新模式新业态,能加快恢复制造业产能。

3月20日工业和信息化部印发《关于推动工业互联网加快发展的通知》,推动工业互联网在更广范围、更深程度、更高水平上融合创新,培植壮大经济发展新动能,支撑实现高质量发展。

“5G+工业互联网”有待R16标准发布

1979年1G诞生,40年后,高传输速率、高带宽、超短延迟的5G来临。

5G在整个新一代信息基础设施中,可以说是首选技术。5G搞好了,其他的新型基础设施才有可能一同壮大。因为5G有很强的产业链,包括芯片、终端、天线、铁塔、基站、网络、边缘计算、仪器仪表等,这些细分领域都会因5G新基建而获得很好的市场前景。

2019年5G正式商用。中国电信、中国移动、中国联通和中国广电获得工信部发放的5G商用牌照。工业互联网、大数据、人工智能等5G的下游技术,迎来了革命性的技术。而5G也通过工业互联网等领域发挥出了它的能效。

不过,牌照虽已颁发,一些终端设备也已经开始使用5G技术了,然而真正的商业运营还得等到2020年R16标准版本公布后才能展开。

什么是R16呢?5G作为新一代移动通信标准,分别R15和R16两个发展阶段。R15标准主要在于增强带宽和降低延时,而R16标准则进一步满足更为大连接低功耗场景,达到5G的全部标准。R15标准已在2019年制定完成,而R16标准预计要到2020年下半年才能制定完成。

具体到应用层面,我国同时也在推动“5G+工业互联网”技术的标准。由于“5G+工业互联网”具有跨领域跨行业融合特性,要同时满足电信运营企业、工业企业、设备制造商的需求,所以相关的技术需要多方一同探讨制定。

2019年11月工业和信息化部印发《“5G+工业互联网”512工程推进方案》,明确提出了要加强“5G+工业互联网”技术标准攻关,到2022年突破一批面向工业互联网的5G关键技术。2020年5月21日,联盟技术与标准组组织召开了联盟标准立项评审会,完成了7项“5G+工业互联网”联盟标准立项。

当前,我国“5G+工业互联网”的产业仍处于探索初期,除了加强标准制定,还有其他难题。全国人大代表,浙江移动党委书记郑杰表示:中国“5G+工业互联网”发展存在“四大难”,一是“5G+工业互联网”应用改造起步难;二是传统制造企业的内网改造难;三是5G工业芯片和模组批量商用难;四是产业链面临软硬件“卡脖子”现象。

5G和工业互联网融合的场景

降本增效是制造业永远的主题,5G技术为这个主题带来了新的可能性。

随着制造业步入工业4.0时代,百兆级传输速率、毫秒级延时的5G技术,为企业更加灵活精确的生产提供了支持。与此同时,工业的复杂环境,例如无线干扰和电池兼容性等问题,也使得5G在工业领域的应用,比在消费领域上复杂得多。

如何依靠低延时高可靠的5G技术,满足工业实时控制等场景,是5G和工业融合的主要探索方向。目前,国内已形成了一些初具成效的5G与工业互联网融合企业,如青岛港、三一重工、格力电器、南方电网等。

就目前来看,5G在工业上的应用场景主要在远程控制、生产决策和实时监测。

5G技术首先实现了人员对设备的远程实时控制,以及员工与专家的远程交流。比如,青岛港利用5G技术,实现一人远程操作四台岸桥吊车,节省了75%的人力成本。广西玉柴公司利用5G技术,使得一线员工能够和指挥中心的专家进行实时双向沟通,不断解决了专家稀缺的问题,还大大缩减了运维的平均响应时间。

在生产环节上,5G与视频、传感器等设备结合,不仅可以实时监测生产,还能通过智能后台做出实时决策,提高生产效率。三一重工利用5G技术,采集视频、激光雷达和其他传感器数据,传输至后台进行视频实时计算,从而制定智能决策,改变了传统需要根据生产环境而定制不同配置的限制,大大节省了生产成本。

在监测上,5G使得设备情况实时上传至云端,巡检效率大大提升。比如,华为就联合外国运营商,在鹿特丹壳牌炼油厂实现5G工业机器人对石气显露的监测,由此避免了大量因错误估计地下管道位置而导致的管道破损事件。



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