5g赋能工业互联网 支撑制造业高质量发展

支撑制造业高质量发展5G与工业融合之后，逐步成为支撑工业生产的基础设施。本刊记者丨孟月网体系架构1.0》可谓一脉 相承，继承了网络、平台、

安全三大体系，同时在业

务、功能、实施、技术四大 板块有了进一步发展。中国信息通信研究院 副院长余晓晖表示，工业 互联网以数据为核心要素

实现全面连接，构建起全 要素、全产业链、全价值 链融合的新制造体系和新

产业生态，是数字化转型

的关键支撑和重要途径。

同时，工业互联网以数据 闭环为核心，通过对物理资产的全面深度感知，实现海量工业数据

\"工业互联网作为数字化浪潮中新 一代信息通信技术与工业经济深度融合 的产物，为各国经济创新发展注入了新动

如今，工Ik互联网已经不断应用于各个

的高效集成与管理,开展各类工业模型与 数据模型的构建与分析，形成优化决策并

融,并寄绸舌。反馈至物理系统，这是工业互联网最基本

能，也为促进全球产业融合发展提供了新 机遇。”工业和信息化部党组成员、总工

《工业互联网体系架构2.0》 正式发布在此之前，《工业互联网体系架构

的模式和方法，也是驱动制造业智能化转

型的关键。在余晓晖看来，目前工业互联网技术 处于\"快速发展、持续创新”的过程中，

程师张峰在2019国际工业互联网创新发

展论坛上如此表示。同时，张峰指出，在 各方的共同努力下，中国的工业互联网发

2.0》（以下简称架构2.0）正式发布。架构 2.0包括业务视图、功能架构和实施框架

三大核心板块，以“业务一功能实施”逐步 递进为主线，以技术引领，融合工业流程

5G、AI、区块链等新技术不断涌现，并与

设计、生产、控制、装备、管理等各领域技 术和知识深入融合,形成以数据为核心能

展步入快车道，广覆盖、高可靠的工业互

联网网络体系加快建设，能力多样、特色 鲜明的工业互联网平台体系逐渐成型，国

力的新型技术体系。下一步，架构2.0还将

家、省、企业三级联动，工业互联网安全 监测平台加快构建。活动、软件分层视图、通信交互关系思想， 形成综合性方法论。架构2.0与《工业互联

与其他国际架构进行对接，并将重点关注

标准化以及体系架构社每个行业的落地。智能物联5G助力工业互联网发展5 G作为新一代移动通信系统

有三大类应用场景一一增强移动带 宽场景（eMBB）、低时延高可靠场

助力企业生产施工的降本增效。”尹浩表

单位产值综合成本降低50%以上。示。以青岛港试点为例，5G加持使其取得 了良好的应用效果：各项指标满足要求，

PLC长时间可靠运行；多协议、多业务并

行，PLC+高清视频回传+操作+语音，上 行速率稳定在200Mbit/s;通过5G网络

5G落地工业互联网仍面临三大 挑战工业互联网是第四次工业革命的基 石，通过实现人、机、物的全面互联，将构

景（uRLLC）、低功耗大连接场景

（mMTC）,在2019智能物联网大会上，

中国科学院院士尹浩详细梳理了 5G的三 大应用场景,他表示，5G赋能工业互联网

远程控制抓取集装箱成功。通过5G无线

建起全要素、全产业链、全价值链、全面 连接的新型工业生产制造和服务体系，对

网络的连接与控制，实现了作业现场的 无人化操作,提升了操作的灵活性和可靠

是支撑制造业高质量发展的必然要求。实体经济发展有着全方位、深层次、革命 性影响。而5G与工业融合之后,将逐步成

性,节省了70%的人 力资源，改善了工人

•MBB为支撑工业生产的基础设施。5G与工业 生产中既有的研发设计系统、生产控制系

的作业环境，综合看

mMTC

URLLC来，港口的作业效率

统及服务管理系统等相结合，可以全面推 动5G垂直行业的硏发设计、生产制造、管

显著提高。5G与工 业互联网新技术的 结合使得港口业务

■适业理服务等生产流程的深刻变革，实现制造 业向智能化、服务化、高端化转型。更加多元化、高效化

但5G在工业互联网领域的落地应 用、融合发展方面也面临诸多挑战。尹浩 表示，主要有3个方面。一是跨界融合仍

和智能化。在m MTC场

在eMBB场景，5G助力新媒体发展。景，5G可打造差异化物联网场景。5G采 用NB-loT和eMTC技术满足LPWA （低

不充分。工业互联网跨界融合的知识难 度、细分市场的专业性要求都更高，运营

VR/AR、超高清视频与5G的结合，可以

进一步拓展其交互性和沉浸式体验，将作 为在各行各业的通用型应用被广泛使用， 基于5G的\"Cloud+”成为应用发展重 心。在尹浩看来，5G+VR/AR及5G+高清

功耗广覆盖）场景需求，并将研制新的

商、设备商、工业互联网企业间的行业 壁垒仍然较高，企业间融合融通、相互促 进、共生共赢的产业生态尚未形成。二是 工业应用场景多样。工业互联网涉及的生

NR-Lite标准，满足高速率、低功耗的物

联网需求。此外,5G与信息采集相融合，

利用5G通信技术在工厂内可以实现全生 产要素、全流程互联互通,即设备互联、

视频应用将优先在消费者市场形成突破， 在直播、影视、游戏及社交方面将形成第

产设备和需求多样、业务链条长、模型复

人员互联、工装互联、刀具互联、物料互 联、产品互联，实现工厂全生产要素全生

杂，工业应用场景从端侧、管侧到平台侧 方案定制化程度高，5G需要适应不同的 工业场景，并提供不同场景的无线连接方

—批发展市场；在行业市场，远程教育等 将成为未来优先发展的重点，工业等市场

命周期的实时数据跟踪，并将实时产生

目前处于探索阶段，已初步展示其价值。 同时，尹浩表示，5G+新媒体发展也有许 多制约因素，比如VR/AR、超高清视频业 务内容源紧缺；5G+VR/AR网络部署架

的数据在云平台进行大数据智能分析决 策，实现全连接工厂实时生产优化。通过

案。网络部署复杂,标准化建设的难度也 较大，对建设与运营都会带来较大挑战。 三是商业模式尚不清晰。5G在工业互联

5G全连接工厂可以实时管控工厂生产状

态，不断消除工厂运营中的各种浪费，实

领域的应用模式与传统2C市场模式有较 大差别，企业运营模式多样，双方合作的

构以及5G+MEC部署方案等仍需研究； 工业VR/AR及超高清视频应用对5G网

现工厂生产的高度精益化。尹浩用一组 数据证明了 5G对工厂生产\"质”的提升： 相比传统生产，全连接工厂设备利用率将

商业模式仍需进一步探索。不同的服务、

络上行速率有较高要求等。在uRLLC场景，5G使能工业控制。不同的场景，对网络的带宽、网络资源消 耗以及对运营商运维体系的复杂程度要 求不同，短期内5G在工业互联网领域应

达到80%以上，生产周期将降低70%, 人员投入减少50%,材料等待时间减少

\"5G以其低时延、高可靠特性实现工程

机械远程操控，不但能改善操作人员的 工作环境，还能有效保障操作人员安全，

90%,现场在制品降低70%,工装利用

率提升50%,刀具寿命延长20%,工厂

用的盈利模式尚不清晰。