让5G+工业互联网提速，还得打通哪些关节？

来源: 科技 日报

让5G+工业互联网提速，还得打通哪些关节

“中国航天科工集团有限公司在湖北武汉建设了首个航天科工小卫星智能生产工厂，这是全球首个基于工业互联网平台且具有柔性制造能力的小卫星智能制造基地。”在2021中国5G+工业互联网大会上，航天云网 科技 发展有限责任公司董事长於亮谈起我国首条小卫星智能生产线时说，在这条生产线上，小卫星的生产效率提高了40%以上，单星生产周期缩短80%以上，“目前的设计产能是年产小卫星240颗，出厂合格率可以达到99.9%。”

这一切得益于5G+工业互联网推动的智能制造――具有感知、分析、决策、执行功能的智能节点贯穿小卫星的全部生产流程。

当前，5G+工业互联网正在赋能千行百业。如工业和信息化部总工程师韩夏所言，赋能千行百业智能升级是发展5G+工业互联网的根本目的，是在数字中国建设、中国新型工业化进程中发挥5G+工业互联网关键支撑和重要驱动作用的基本途径。

打造“说到做到”的5G网络

工业和信息化部最新发布的《“十四五”信息通信行业发展规划》显示，5G应用创新案例已超过1万个，覆盖22个国民经济重要行业，工业制造、采矿、港口等垂直行业应用场景加速规模落地，已由最初的生产辅助类业务向设备控制、质量管控等核心业务拓展。目前，5G+工业互联网在建项目超过1800个，具有影响力的工业互联网平台超过100家，连接设备数超过7600万台。

“我们欣喜地发现5G基站的分流比已经从年初的3%逐步进入到20%―30%的拐点曲线。这就消除了前两年建站时大家担心的这么大的带宽谁来用、这么大的功耗怎样承担等疑虑。我们已进入全面拥抱5G赋能千行百业的场景中。”中兴通讯总裁徐子阳说。

“5G最终能不能在工业领域大规模应用、被真正接纳成为一个赋能于各个环节的变革性技术，取决于它能否解决低时延和确定性的问题。”中国信息通信研究院院长余晓晖说。

浪潮集团执行总裁陈东风同样表示，传统“尽力而为”的网络难以满足工业互联网关键场景的需求，工业互联网对网络最突出的要求是“确定性”，因此更需要“说到做到”的新型网络能力。

以技术攻关促成本降低

“5G+工业互联网的赋能基础日益坚实。”韩夏表示，工业互联网网络、平台、安全三大功能体系初具规模；满足工业生产需要的大型传输、高精度定位等难点技术加快突破；工业用5G的模组、网关等关键产品相继推出，价格明显下降。

不过即便如此，5G模组的价格还是太高了。余晓晖表示，在推动5G+工业互联网持续深入应用赋能的过程中，仍需解决5G模组价格高的问题。

“现在5G模组的价格是4G模组价格的10倍以上，其中70%是芯片的成本。”余晓晖表示，对此，一方面可以进行模组的精简化，另一方面要推动模组的定制化。工业领域场景和对象的确定性允许对模组进行简化，通过推动模组的精简化和定制性组合，结合行业需求，真正做到模组的低成本，满足工业场景的需要。

此外，工业互联网还给5G提出了新的要求。中国工程院院士邬贺铨提到，企业网由终端上行到网络的过程对大带宽有着紧迫的需求，需要克服技术难题，利用诸如载波聚合等技术进一步提高上行能力。

韩夏建议，可夯实网络基础，紧贴生产需求，推进工业用5G切片虚拟专网，混合虚拟专网部署，开展5G专网试点，打造5G全连接工厂标杆，形成以建促用、建用结合的良好发展模式。

加快5G+工业互联网赋能应用

余晓晖坦言，5G+工业互联网的发展目前还处于起步阶段，虽然已经涌现了很多成功案例和实践，但它的变革效应、降本增效等其实还没有完全显现，预计明年可能会是5G+工业互联网的成长期，到2024年进入大规模成长期。

另外，安全也是工业互联网发展中的瓶颈问题。奇安信总裁吴云坤表示，工业互联网面临软硬件基础安全脆弱，配置、管理跟不上；数据加速流通，数据泄露风险加剧；信任机制粗放，内部威胁愈演愈烈三大挑战。

据悉，“十四五”期间，工业和信息化部也将进一步提升针对高级持续性攻击等网络安全威胁的监测、防御、溯源能力，保障基础通信网络安全运行；同时统筹推进国家网络安全、数据安全产业园区建设，培育具有国际竞争力的网络和数据安全领军企业，开展网络安全技术应用试点示范，支持面向关键信息基础设施的安全技术创新应用，提升网络安全产品和服务供给水平。

远程手术、智能巡检、生产溯源等应用场景不断丰富——

5G赋能工业互联网“百花齐放”

5G远程超声机器人诊断平台、仿生机器狗“铁蛋”、5G无人工厂项目……日前，2021中国5G+工业互联网大会在湖北武汉举行，一大批“黑 科技 ”产品、5G关键技术等集中亮相，吸引了大量观众围观、体验。

会上，工业和信息化部发布了第二批“5G+工业互联网”典型应用场景和重点行业实践，包括生产过程溯源、厂区智能理货、全域物流监测、虚拟现场服务等应用场景，以及石化化工、建材、纺织、家电等行业。

一个是当下信息通信技术发展的重要方向，一个是新一代工业革命的技术支撑，5G“遇上”工业互联网，会给生产和生活带来哪些神奇变化？未来，“5G+工业互联网”将呈现怎样的发展态势？

融合应用不断丰富

“我们把5G、工业互联网技术运用到了酿酒行业，当设备出现故障时，技术人员通过远程辅助工具，既能清晰地看到车间，又能远程操控设备，不用到现场就能解决问题。”武汉一家企业的员工说。

如今，借助5G与工业互联网，越来越多的传统工厂正变得更加“智慧”。

在纺织行业，有的企业通过在缝纫机、巡检机器人等设备上设置5G模组，实时采集生产、环境等数据，并上传至边缘云平台，可直观地呈现生产、物流等信息，让生产效率提升25%，订单交付周期缩短10%。

在家电行业，有的企业通过5G、VR（虚拟现实）等技术展现家电装配细节，让新员工“沉浸式”体验和感受，帮助他们迅速掌握技术要领，从而降低培训成本，大大缩短新员工的培训上岗时间。

11月21日，2021中国5G+工业互联网大会聚焦智慧工厂、智慧安全等领域，征集并遴选出了58个典型应用案例。其中，天津省级工业互联网安全态势感知平台项目是智慧安全领域的应用案例。该项目依托360公司数字化安全能力框架，通过部署安全监测平台，可实时监测企业安全态势，及时提供预警信息，支持安全隐患整改，减少企业经济损失。

此外，在智慧矿山等领域，同样有不少应用案例入围。比如，国家能源集团乌海能源有限公司老石旦煤矿5G+智慧矿山项目、山西吕梁鑫岩煤矿5G智慧矿山项目等。

中国煤炭工业协会 科技 发展部副主任张建明介绍，一些煤矿开发了AR（增强现实）眼镜，井下工人戴着AR眼镜巡检设备，可通过5G网络实时传送视频画面，供地面上的技术人员进行参考、远程指导。

“从这些场景、案例中，我们可以看到，‘5G+工业互联网’的应用范围扩展了，和生产环境结合得更为紧密，这是可喜的变化。”中国信息通信研究院院长余晓晖说。

工业和信息化部信息通信管理局副局长王鹏表示，近年来，“5G+工业互联网”融合应用不断丰富，率先在采矿、钢铁、电力等行业形成了远程设备操控、无人智能巡检等典型应用场景，标杆示范带动作用日益凸显；发展环境持续优化，政策体系不断完善，有效激发了产业各方参与热情。

未来发展空间广阔

“5G+工业互联网”在推动“制造”向“智造”转变的同时，也给人们的日常生活带来了诸多便利。

一些企业将生产现场的扫码枪、工业相机、摄像头等设备接入5G网络，将生产过程每个工序的物料编码、作业人员、生产设备状态等信息实时传输到云平台，并将这些信息进行关联整合，形成溯源数据库。人们只需用手机扫一扫产品上的二维码，就能看到产品批次、品质等信息，用起来更放心。

在智慧医疗领域，5G远程会诊、远程手术等应用推动优质医疗资源下沉，让更多偏远地区的患者得到救治。

“赋能千行百业智能升级，是发展‘5G+工业互联网’的根本目的。”工业和信息化部总工程师韩夏说，我国5G、工业互联网创新发展呈现“千姿百态、百花齐放”的良好态势。工业互联网网络、平台、安全三大功能体系初具规模，基础电信企业、工业企业、通信设备企业、软件企业深度合作，形成多样化的商业运营模式，“团体赛”打法更加成熟，区域协同发展的格局更加清晰。

韩夏认为，“5G+工业互联网”未来发展空间广阔，潜力无限。据统计，全国在建“5G+工业互联网”项目已超过1800个，覆盖原材料、装备制造、消费品等多个行业和领域。

与此同时，余晓晖表示，当前我国“5G+工业互联网”发展也面临很多困难。比如，在芯片和模组方面，现在5G芯片模组价格过高。产业界应共同努力，推动实现以低成本的模组和芯片来满足工业需要。

牵住技术创新“牛鼻子”

“5G+工业互联网”是传统产业跨越式发展的 历史 性机遇。

“‘十四五’期间，5G、工业互联网将从 探索 起步阶段进入到产业深耕、赋能发展的新阶段。”王鹏说。

据了解，我国将加快新型基础设施建设，打通信息“大动脉”。加快5G基站建设和行业虚拟专网规模化发展，增强工业互联网标识解析体系公共服务功能。支持企业运用5G等新型网络技术和先进适用技术改造建设企业内网，支持企业设备上云，推动工业互联网平台进企业、进园区、进产业集群。

工业和信息化部部长肖亚庆表示，要拓展融合应用场景，推动制造业数字化智能化转型。坚持以智能制造为主攻方向，全面推进5G、工业互联网等数字技术的产业化、规模化应用。遴选一批专业化解决方案提供商，建设一批5G全连接工厂，做优一批工业互联网平台，打造一批复合型专家人才队伍，带动千行百业提质增效升级。

“5G、工业互联网应用普及要紧紧牵住技术创新这个‘牛鼻子’。”肖亚庆说，要加强关键技术攻关，聚焦产业共性技术供给，推行“揭榜挂帅”机制，发挥企业创新主体作用，实现工业模组、传感器、关键软件等领域快速研发和产业化。激活数据潜能，加快研制工业数据交互等基础共性标准， 探索 建设数据交易平台，提升数据管理和开发利用水平。此外，要深化开放共享，构建互利共赢的产业新生态。

《光明日报》（ 2021年11月28日 03版）

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