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工業互聯網:5G商用的主戰場
發布時間:2019-06-26
來源:人民網
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5G作為新一代移動通信技術,服務對象從人與人通信拓展到人與物、物與物通信,應用領域從移動互聯網擴展到移動物聯網,開辟了萬物泛在互聯、人機深度交互、智能引領變革的新征程,代表了新一代信息通信技術的發展方向和戰略制高點,將引發生產方式、生活方式的深刻變革,正在成為全球新一輪科技和產業革命的競爭高地。工業互聯網持續推進新一代信息通信技術與工業經濟深度融合,是第四次工業革命的重要基石。5G賦能工業互聯網,既可以滿足工業智能化發展需求,形成具有低時延、高可靠、廣覆蓋特點的關鍵網絡基礎設施,也是新一代信息通信技術與工業領域深度融合所形成的新型應用模式,將形成全新工業生態體系,促進制造業全要素、全價值鏈、全產業鏈轉型升級。當前,全球5G正在進入商用部署的關鍵期,韓國、美國、瑞士、英國已相繼開通5G商用服務,面對國內高質量發展的要求和全球5G商用的競爭,我國應搶抓機遇,以工業互聯網為突破口加快5G商用步伐,積極探索新型應用模式,贏得發展的主動權。

一、工業互聯網是加快5G商用規模部署的重要突破口

(一)5G是驅動工業互聯網蓬勃發展的關鍵使能技術

5G的高速率、低時延、海量連接等優勢特性能夠滿足工業互聯網連接多樣性、性能差異化以及通信多樣化的網絡需求,顯著增強工業互聯網產業供給能力,為工業互聯網跨越發展提供堅實的技術保障,全面支撐工業互聯網新業務、新模式創新發展。5G TSN(時間敏感網絡)技術通過高精度時間同步,實現工廠內無線TSN,保障工業互聯網業務端到端的低時延。5G網絡切片技術支持多業務場景、多服務和質量、多用戶及多行業的隔離和保護。5G高頻和多天線技術支持工廠內的精準定位和高寬帶通信,大幅提高遠程操控領域的操作精度。5G邊緣計算加速工業IT及OT網絡融合,通過邊緣數據處理、跟蹤及聚合能力的增強,提升工業互聯網業務的高可靠、低時延等性能指標,優化資源共享和用戶體驗。

(二)5G賦能工業互聯網是支撐制造業高質量發展的必然要求

習近平總書記強調,“我國是個大國,必須發展實體經濟,不斷推進工業現代化、提高制造業水平”。制造業是實體經濟的主體,振興實體經濟重在做大做強制造業。2019年,中央經濟工作會議把推動制造業高質量發展,列為今年七項重大工作任務之首,明確提出要加大制造業的技術改造和設備更新,加快5G的商用步伐,加快人工智能、工業互聯網、物聯網等新型基礎設施的建設。基于5G技術催生的工業互聯網新產品、新模式和新業態,將顯著降低企業運營成本,提高生產效率、優化制造資源配置,提升產品高端化、裝備高端化和生產智能化水平,推動制造業實現質量效益提高、產業結構優化、發展方式轉變、增長動力轉換,為建設現代化經濟體系提供有力保障。

二、5G網絡下的全球工業互聯網應用現狀

(一)發達國家加快5G在工業互聯領域的應用部署

5G與各垂直領域的深度融合將催生諸多新業務、新業態,從而創造巨大的經濟價值,美國、歐盟、韓國等發達國家運營商和設備商借助工業互聯網領域的先發優勢,紛紛加快5G在工業互聯網領域的應用布局,積極搶占5G產業制高點。愛立信與瑞典工業巨頭ABB簽署了一份基于5G技術面向工廠自動化的諒解備忘錄,專注推動5G網絡切片在汽車、電子等垂直行業的合作標準制定和應用服務,旨在使用5G和工互聯網聯網來提高工廠自動化程度。韓國三大運營商SK電訊、KT和LG U+同時推出面向汽車制造、機械制造企業的5G服務,旨在通過啟動智能工廠服務加速布局工業互聯網應用,提高制造業業務效率和競爭力。三星和AT&T合作在德克薩斯州奧斯汀創建了美國首個以制造業為主的5G“創新區”,測試平臺的目標是提供對5G如何影響制造的真實世界的理解,并提供對智能工廠未來的洞察。2019年2月,三星、思科和Orange在巴塞羅那的MWC19上推出了無人機和工業機器人兩款工業5G應用。

(二)我國積極推動5G在工業互聯網重點行業的融合應用

我國作為世界第一制造大國和網絡大國,高度重視工業互聯網和5G發展,聚焦化工、機械、船舶、飛機制造、電力等工業領域,積極推進5G與工業互聯網的融合應用和創新發展,推動生產制造服務體系升級、產業鏈延伸和價值鏈拓展。在化工行業,浙江移動與中興通訊、浙江中控、新安化工攜手打造的5G工業數據采集及控制系統成功上線,5G三維掃描建模檢測系統、儀表無線減輻升級等項目均已經入試點階段。在機械行業,中興通訊攜手山東聯通助力山東臨工集團共同打造的5G遠程遙控挖掘機操作項目成功展示,現場通過聯通5G網絡與遠端的控制室相連,實時控制位于礦區的無人駕駛挖掘機,同步回傳真實作業場景及全景視頻實況。在汽輪行業,浙江移動通過與杭汽輪集團、浙江中控、新安化工等企業的合作,研究實現包括5G三維掃描建模檢測系統、儀表無線減輜升級等省內首批5G工業互聯網應用,且均已進入試點階段。在飛機制造方面,商飛搭建了一批5G工業應用場景,用5G+8K視頻檢測生產安裝缺陷,利用5G+AR輔助飛機裝配,有效提高了飛機的生產研制效率。在電力行業,南方電網利用5G承載電網的配電業務,完成了國內首例基于5G智能電網的外場測試,未來還將積極試點5G服務于計量自動化、應急通信、分布式能源調控等各類電網典型業務場景,全面提升電網智能化水平。

三、我國推動5G與工業互聯網融合發展面臨的挑戰

一是跨界融合仍不充分。工業互聯網跨界融合的知識難度、細分市場的專業性要求都更高,運營商、設備商、工業互聯網企業間的行業壁壘仍然較高,企業間融合融通,相互促進、共生共贏的產業生態尚未形成。運營商和設備商對工業行業特性和專業壁壘的把握存在跨界鴻溝對工業企業的主要業務流程及工藝流程缺少掌握,缺乏將先進技術與知識、工藝、流程等融會貫通的服務經驗,提供的技術、產品和解決方案難以準確、有效地滿足工業企業的實際運營功能需求。

二是工業應用場景較為細碎。工業互聯網涉及的生產設備和需求多樣、業務鏈條長、模型復雜,工業應用場景從端側、管側到平臺側方案定制化程度高,新業務、新需求、新場景的多樣化對網絡部署的靈活性、智能化提出了更高要求,需要快速響應,并提供工業互聯網產品和持續的技術解決方案服務。面對復雜的工業互聯需求,5G需要適應不同的工業場景,并提供不同場景的無線連接方案,網絡部署復雜,標準化建設的難度也較大,對于建設與運營都會帶來較大挑戰。

三是商業模式尚不清晰。5G在工業互聯領域的應用模式與傳統2C市場模式有較大差別,企業運營模式呈現多樣性,雙方合作的商業模式仍需進一步探索。此外,5G網絡建設及運營的成本十分高昂,移動流量業務“增量不增收”的問題尚未有效解決,不同的服務、不同的場景,對于網絡的帶寬要求、網絡資源消耗以及對于運營商運維體系的復雜程度要求不同,這將在具體的計費模式以及商業模式上帶來改變,短期內5G在工業互聯網領域應用的盈利模式尚不清晰。

四、加快5G在工業互聯網領域商用部署的政策建議

一是加強5G與工業互聯網領域的跨界合作和供需對接。圍繞5G與工業互聯網的創新應用及解決方案研發,進一步加強運營商與工業互聯網企業的溝通融合與跨界合作,積極開展5G工業互聯網終端關鍵技術、性能、形態、互操作及兼容性的測試驗證,推動產業具備成熟設備能力。以應用為導向、以系統集成和綜合服務能力提升為重點,推動運營商、設備商與工業互聯網企業積極開展合作,建立供需對接渠道,探索5G與工業互聯網應用新模式。

二是在工業互聯網重點領域開展5G商業試點示范。面向工業互聯網發展需求,建議通信廠商積極探索5G應用場景,并聯合電信運營商開展重點行業、重點企業試點示范和協同創新中心建設,探索5G與工業互聯網融合的更多可能性,構建可復制、可推廣的融合應用推進機制。在汽車制造、綠色石化、電子信息等重點領域率先開展“5G+工業互聯網”商用業務試驗和應用示范,在重點企業打造人、機、物全面互聯的工業互聯網網絡體系。

三是積極探索開放共贏的新型商業模式。鼓勵工業互聯網企業、設備廠商與運營商共同探索多元商業模式,面向不同的時延、不同的安全等級、不同的場景和不同客戶的質量,建立多量綱、多維度、多模式的計費模型,實現更快的業務定制、自助服務和可擴展性,提高運營商業務收入及ARPU。加大5G網絡共建共享力度,盡量避免網絡基礎設施的重復建設,節約網絡整體投資,緩解5G網絡建設將面臨的巨額資金壓力。此外,國家應在政策引導、資金扶持、稅收優惠等方面對運營商予以支持,以降低運營商的資金壓力。

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