如何定義未來“範式”:走進首個5G工業專網

如何定義未來“範式”:走進首個5G工業專網
如何定義未來“範式”:走進首個5G工業專網

工業是5G的價值場景。5G工業專網如何定義?可持續的商業範式如何構建?誰買單?誰獲利?5G專網不能是通信企業的一廂情願,更要是工業用戶的關鍵需求。

文 | 通信產業報(網) 黨博文

在珠海格力電器總部,產線人員通過一個個可觸摸的移動終端,實現了質量追溯的信息化管理與快速首檢。在產線視頻監控業務中,通過基於AI的工藝行為識別,整個工廠在生產流程井然有序。這就是在5G工業專網的支持下,格力的智能製造車間變化。

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通過可觸摸的移動終端,格力實現了無紙化快速首檢。

無紙化首檢系統和產線視頻監控業務,是格力帶來5G工業專網下的兩個典型應用,其中,無紙化首檢系統實時從雲端獲取圖文信息,以電子首檢代替紙質首檢,節約紙質成本;產線視頻監控業務時監控產線電子檢漏、電氣安全檢測、運轉測試、工序檢驗等多個關鍵崗位人員的動作。

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基於AI的工藝行為識別有效監控多個關鍵崗位人員的動作。

在這一場科技大秀的背後,是廣東聯通攜手格力電器、華為,在珠海格力電器總部開展的“5G+工業互聯網”5G專網改造項目,這也是國內首個基於MEC邊緣雲+智能製造領域5G SA切片的專網,標誌著5G專網技術正式在智能製造領域落地。

角色扮演:5G專網這出“”誰來唱?

5G與工業互聯網都屬“新基建”重要領域,也是近年來社會各界關注的重點,5G作為萬物互聯的手段,是驅動工業互聯網蓬勃發展的關鍵技術之一,而打造5G+工業互聯網也是加快5G在垂直行業商用部署的重要突破口,因此,打造工業互聯網專網的重要性更不言而喻。

格力電器計算機中心主管李斌在接受《通信產業報》全媒體記者採訪時表示,工業互聯網專網的訴求主要包括三方面,一是數據安全,要企業數據不出園區並與公網數據進行完全隔離;二是工業生產對網絡可靠性要求高

,需要有穩定的網絡資源保障;三是5G專網可依據企業的需求和業務場景提供不同的解決方案,如採用切片專網、MEC(UPF)+切片專網等。

據瞭解,在此次項目中,廣東聯通聯合華為根據格力生產製造環節對5G網絡的訴求和智能製造業務場景的規劃,制定了5G+MEC邊緣雲+SA切片專網總體方案,為格力提供了端到端切片的企業專網。

當前,工業通信連接中無線連接佔比僅10%,但工業互聯網在未來幾年會進入高速發展期。相關機構預測,2026年,工業互聯網中無線連接佔比將達60%,5G將發揮關鍵作用。

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5G工業專網項目示意圖

“在此次合作中,廣東聯通扮演了整體服務提供商角色,這也是國內第一個在智能製造領域的5G專網項目。”廣東聯通5G創新運營辦公室主任莫俊彬對《通信產業報》全媒體記者表示,“MEC邊緣雲+切片”的5G工業專網是廣東聯通為滿足工業製造領域對網絡訴求提出的5G專網方案,並總結提煉智能製造典型業務場景需求要點,形成工業製造5G應用標準產品。

而在運營商背後做技術與服務支撐的,則離不開將自身定位為5G 2B解決方案供應商的華為,其利用自身領先的5G自研技術、端到端產品、組網覆蓋等能力加速了5G工業專網的落成。

華為中國區5G創新部部長王法對《通信產業報》全媒體記者表示,5G工業專網的落成意味著5G和工業的深度融合即將開始規模使用,本次項目中的5G產品首檢、5G視頻監控業務、5G+AI業務,都將極大程度的提升工廠的生產效率,降低綜合業務成本。

王法表示,在產業互聯網中,5G工業專網是最為重要的一部分,5G只有在工業中發光發熱,解決工業生產中的難題和痛點,才證明了5G在改變世界的過程中發揮了重要的作用。

5G工業專網難在哪?

5G工業專網的本質是對工業互聯網連接方式的極大補充和增強。

傳統工業無線網絡包括WiFi、藍牙、RFID射頻、工業無線技術等,但這類無線網絡存在網絡性能不穩定,終端移動性能差、安全隱患多、覆蓋範圍受限等明顯不足。

同時,工業製造領域使用的通信協議眾多、各有不足且相對封閉,工業設備互聯互通難,工業企業管理層(IT)、控制層(OT)、現場層(OT)採用不同的網絡,嚴重製約了數據流通且各種設備、網絡的部署維護成本高,

而5G網絡本身具備的大帶寬、高可靠低時延、廣連接特性,同時,5G具有的控制面、業務面分離,MEC邊緣計算和本地分流能力,5G能幫助現有工廠IT和OT層網絡,消除數據孤島,實現全連接工廠,這也令5G成為支撐工業互聯網的無線網絡最佳選項。

莫俊彬對記者透露,為確保業務場景的連貫性與穩定性,此次5G工業專網項目共佈置了11個5G基站,

廠區室外已完成覆蓋,室內完成多條生產線覆蓋。

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此次5G工業專網項目共佈置了11個5G基站,廠區室外已完成覆蓋,室內完成多條生產線覆蓋。

以此次5G專網改造項目為例,通過5G專網,實現了企業業務與公眾用戶業務物理隔離,確保了企業數據不出園區,保障生產數據安全和帶寬資源獨佔、即用即有,確保企業網絡暢通。

據李斌透露,此次項目落地實現了格力園區內5G終端到企業內網的時延從原來的20ms降低到9ms,降低了55%,為企業提供了更高速率、更大帶寬、更低時延、更安全可靠的網絡,同時還降低了企業建網成本和後期維護成本,實現了降本增效。

李斌同時指出,目前,5G工業終端產業鏈不成熟,5G模組價位高,市面無5G終端可用,都是使用5G CPE、5G Mifi、5G手機等轉有線網絡,項目效果不是很理想。

並且,工業互聯網5G專網目前是初期發展階段,主要解決了大帶寬、數據安全、資源保障等需求,但某些業務場景還無法滿足,如超低時延的機器人自動化控制。

對此,莫俊彬表示,5G作為新一代通信技術,整個5G產業鏈仍處於起步階段,在工業互聯網的5G應用中,5G模組是重要的一環,因工業終端需求差異大,導致5G工業終端成本偏高。隨著5G技術發展和產業鏈的成熟。5G工業終端標準化產品也會越來越普及,為5G應用推廣提供保障。

日前,在新基建推動下,工信部發出《工業和信息化部關於推動5G加快發展的通知》(以下稱《通知》)中明確指出,要加強5G技術和標準研發,組織開展5G行業虛擬專網研究和試點,打通標準、技術、應用、部署等關鍵環節。加速5G應用模組研發,支撐工業生產、可穿戴設備等泛終端規模應用。

王法表示,5G和工業的深度融合,需要洞察工業對5G信息傳送和疏導能力的“原子需求”,再反過來推動5G相關標準的制定和落地。

當前,工業行業對網絡需求主要體驗在上行大帶寬、低時延、可靠性、全連接等,並且,因R16的版本沒有凍結,R17的版本還在持續定義中,所以5G工業專網仍處於持續演進、不斷髮展的過程。

王法指出,5G不僅僅是一張網絡,它也將催化多種數字技術融合賦能工業智能製造,在後續落地過程中仍需和行業合作伙伴、運營商一起緊密合作解決。

未來:定義5G工業專網“範式”

眾所周知,5G專網廣義上來講是利用運營商公共蜂窩網絡虛擬出一張獨立的專用網絡,為企業提供專網服務,使能企業內部管理/生產流程。

通常,企業專網基於隱私和數據安全考慮,一般要求企業內數據不出廠,業務數據僅在企業內部轉發和使用,同時行業網絡與公網之間應進行有效隔離或者差異化保障,而5G專網和公網是整個5G網絡根據不同的需求和業務場景劃分的不同網絡,兩者是互為補充。可以說,專網主要針對垂直行業企業客戶而公網主要為公網用戶。

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5G工業專網不能是通信企業的一廂情願,更應是工業用戶的關鍵需求。

以5G工業專網為例,據李斌透露,5G專網的投資主要包括網絡部分及各業務場景,企業委託運營商來完成前期的專網建設與維護等,後期再租用運營商服務。

然而,在這個過程中,由於運營商企業的SA網絡直接接入企業內網,SIM卡由運營商製作、DNN數據由運營商設置,網絡准入控制有運營商負責,因此不少企業在信息安全方面有所顧慮。

因此,有些企業會選擇委託運營商完成專網建設,後期企業自己維護運營,但也存在通信行業技術複雜,企業維護成本高等痛點。

毋庸置疑,雖打造5G專網仍面臨許多挑戰,但此次格力5G智能製造專網的商用驗證,標誌著廣東聯通、格力和華為在5G垂直行業應用聯合創新方面取得了關鍵進展,也讓後續開闢更多的5G行業應用有據可依、有本可循。

“5G改變社會,會從每一個行業開始,3-5年後,當我們再看5G工業專網,它給整個社會帶來顛覆性的改變。”王法表示,5G工業專網現在還只是開始,在ICT+OT的結合過程中,5G會扮演著更重要的作用。

莫俊彬指出,此次格力項目的合作不僅是踐行廣東聯通5G業務領先的典型案例,也是整個通信行業5G技術在工業互聯網領域實踐的一個標杆。在未來的5G技術商用項目中將具有可複製性和推廣性。

《工業和信息化部關於推動5G加快發展的通知》還提出,要加快垂直領域“5G+工業互聯網”的先導應用,內網建設改造覆蓋10個重點行業;打造一批“5G+工業互聯網”內網建設改造標杆網絡、樣板工程,形成至少20大典型工業應用場景。突破一批面向工業互聯網特定需求的5G關鍵技術,顯著提升“5G+工業互聯網”產業基礎支撐能力,促進“5G+工業互聯網”融合創新發展。這無疑為5G專網描繪了豐富的應用場景。

而近日廣東省有關部門在聯合發出的《關於應對疫情影響進一步促進信息服務和消費的若干政策措施》中也提出向國家申請1.4GHz等相關頻段,建設10個以上的5G專網。這無疑又給5G專網在頻頻譜資源上做出嘗試。

李斌表示,當前,頻率資源企業可單獨像國企申請專有頻段,也可通過向現有運營商租用頻段。因頻段資源費用昂貴,網絡建設和維護成本高。租用運營商現有頻段更有利於5G專網發展。

賽迪智庫工業互聯網專家王剛認為,打造5G工業專網,要從工業實際出發,以創新性增量應用為突破口,做好5G網絡與現有工業控制系統的融通問題,由增量網絡到存量網絡,由單點應用到多點推廣,由特定行業、特定區域推及至跨行業跨領域,逐步建立起涵蓋生產全流程、全環節的一系列解決方案,形成系統化多層次“工業互聯網+5G”融合發展體系。

《通信產業報》全媒體總編輯辛鵬駿表示,5G才剛剛起步,5G應用的更多創新還需產業鏈攜手完成,5G商業的更多範式還需利益各方定義重構

5G工業專網不能是通信企業的一廂情願,而更應是工業用戶的關鍵需求。期待產業鏈在工業製造業智能化進程中,成就5G商業的真正“金礦”。

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編輯 / 亮亮


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