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“5G+工业互联网”释放叠加倍增效应
作者:黄颖            发布时间:2020-06-19

  5G作为新一代信息通信技术,将开启万物互联的数字化新时代,工业互联网是第四次工业革命的关键支撑,正掀起全球范围内产业变革的新浪潮,二者都是实现经济社会发展的新型基础设施和重要驱动力量。“5G﹢工业互联网”融合技术与商业模式,丰富了新型基础设施建设的内涵,对于加快传统产业转型升级、培育壮大新动能、助力我国经济发展行稳致远意义重大。  

  5G赋能工业互联网发展   

  4G改变生活,5G改变社会。国际电信联盟无线电通信局(ITU-R)定义了5G的三大典型应用场景:eMBB(增强型移动宽带)、mMTC(海量物联网通信)和uRLLC(低时延高可靠通信)。其中eMBB是目前4G技术的升级版本,在流量和带宽方面具有更强性能,可支持更高、更快的内容传输处理。mMTC和uRLLC两大场景是5G更大的魅力体现,意味着5G更多瞄准产业应用,适应工业场景对泛在互联、高可靠性能的要求,与工业互联网低时延、高可靠、广覆盖的特性十分契合。

  根据工业互联网产业联盟最新调研数据,目前“5G﹢工业互联网”案例超1000个,主要应用场景集中在设备信息采集、超高清视频监测、产品质量检测、AGV小车、远程控制、AR辅助诊断等,提质增效成果初显。例如,广东湛江钢铁炼钢厂在生产过程中,利用5G网络进行多源数据采集、回传,及时掌握OG风机和除尘风机运行工况,并运用大数据分析技术进行在线监测和诊断,从而替代传统点检工作,助力检修负荷下降10%,点检项次替代比例为81%,风机突发性故障停机时间降低10%,极大地提高风机运行效率。未来,随着5G标准的逐步冻结和产业成熟,“5G﹢工业互联网”也将有越来越多的落地应用。

  “一业带百业”助力产业升级   

  5G网络、工业互联网作为新型基础设施建设的重要内容,夯实了千行百业的发展根基,“5G﹢工业互联网”助力传统产业转型升级,推动工业化与信息化在更广范围、更深程度、更高水平上实现融合发展。目前,除航空、汽车、通信与电子、机械等制造业外,矿业、港口、能源等领域也正在加快探索5G与工业互联网的结合,产业投资拉动效果显著。

  例如,在制造业中,现有无线传输模式数据量、传输范围、可靠性限制较多,设备之间大部分通过线缆进行固定连接。5G网络通过无线传输、无线控制,改变了设备之间的依存关系和连接模式,实现不同生产要素间的高效协同,进一步助力部分生产制造环节“有线变无线”。中国商飞联合中国联通、华为公司、上海交大等国内5G创新应用先行者,通过“5G﹢工业互联网”融合应用,聚焦智能排产、生产提速、质量检测、智能物流等飞机制造关键环节,开发双目相机时钟同步检测系统、智能复合材料无损检测系统等30余项5G工业应用场景,促进工艺装备检测效率提升10倍,检测评价时间缩短为5分钟,加快了制造业数字化、网络化、智能化进程。

  又如,在矿业中,安全、效率是矿山挖掘第一要务,露天矿山地质环境复杂,大型机械在作业时,坠落、滑坡等事故频发,造成极大安全隐患。中国移动联合包钢集团在内蒙古白云鄂博矿区成功打造5G无人矿卡编组作业应用案例,通过基站﹢应急车的方式实现5G网络信号的无缝覆盖,为矿用卡车无人驾驶操作的实时校正和调度提供坚实的保障。中国联通联合慧拓智能在内蒙古鄂尔多斯宝利煤矿开展无人运输,通过5G网络由智能机群向无人矿卡及挖机发送作业指令,无人矿卡编队作业时通过多种传感器及路侧单元向机群反馈环境感知信息,从而提高矿山作业效率。  

  力推“5G﹢工业互联网”落地   

  当前,5G与工业互联网融合创新仍处于起步期,需要产、学、研各界力量进一步联动。

  一是加速“5G ﹢工业互联网”关键技术标准研制。要加强“5G﹢工业互联网”关键技术攻关,在5G标准逐步冻结、“5G﹢工业互联网”应用逐步成熟过程中,加速5G与工业互联网融合应用标准的制定,各行业、企业加快开展子标准制定。

  二是加快“5G ﹢工业互联网”典型场景落地实施。终端厂商、传统制造业、信息服务业等各龙头企业间应通力合作,积极部署5G与工业互联网典型应用场景,打造标杆应用,推动目前较为成熟的融合应用场景先行先用,带动规模化部署。

  三是加大产业联盟、协会等组织资源集聚效应。工业互联网产业联盟、5G应用产业方阵等产业组织,要继续发挥产业资源集聚作用,为“5G﹢工业互联网”内网建设改造供需双方搭建务实合作平台。  

  

  作者简介

  黄颖,中国信息通信研究院技术与标准研究所产业互联网研究部主任工程师,长期从事“5G+工业互联网”、工业互联网、边缘计算、信息模型等相关技术研究、标准化工作。

  联系方式:huangying@caict.ac.cn

  

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