2019年中國國際信息通信展覽會(huì )(簡(jiǎn)稱(chēng)“通信展”)即將在京拉開(kāi)帷幕。5G成為本屆展會(huì )的主角,將全面展示當前5G發(fā)展和應用的最新成果。5G商用、5G芯片、5G測試、5G終端以及5G最重要的應用場(chǎng)景之一工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等也成為了業(yè)界最關(guān)注的話(huà)題。
隨著(zhù)5G深入發(fā)展,5G各種應用成為業(yè)界熱點(diǎn),尤其是BtoB的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中最具代表性的領(lǐng)域,被業(yè)界認為是5G應用的大舞臺。
記者了解到,5G可以滿(mǎn)足端到端毫秒級的超低時(shí)延和接近100%的高可靠性通信保障,這與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的需求不謀而合。5G商用牌照的發(fā)放為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新發(fā)展按下了加速鍵。
5G可以說(shuō)是一種工業(yè)互聯(lián)的管道,它具備超大帶寬、海量數據、超低時(shí)延的特點(diǎn),而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)具有連接工業(yè)設備種類(lèi)繁多、數據類(lèi)型多樣性、數據實(shí)時(shí)性要求高的特點(diǎn)。因此,5G契合了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)需求,使其成為了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)重要的支撐。
“大帶寬與低時(shí)延的應用場(chǎng)景最適合5G,機器視覺(jué)、工業(yè)控制、工業(yè)AR/VR等是5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域最有可能發(fā)揮作用的地方。另外5G可取代許多過(guò)去需要有線(xiàn)手段的工業(yè)連接,增強工業(yè)網(wǎng)絡(luò )的靈活性和對環(huán)境變化的適應性?!敝袊?lián)通網(wǎng)絡(luò )技術(shù)研究院首席科學(xué)家唐雄燕表示。
記者了解到,目前在各工廠(chǎng)內部網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)相當復雜,很難維護,尤其面臨更換設備、搬遷產(chǎn)線(xiàn)時(shí)幾乎需要重新部署網(wǎng)絡(luò ),非常不靈活。而且目前工廠(chǎng)內主流使用的雙絞線(xiàn)也存在老化,一定年限后傳輸速率會(huì )下降甚至中斷,需要進(jìn)行更換,又面臨再次布線(xiàn)。目前也有非5G的無(wú)線(xiàn)解決方案,由于延時(shí)大、易丟包、易掉線(xiàn)導致產(chǎn)線(xiàn)設備間數據交互不理想,直接影響產(chǎn)品的生產(chǎn)。5G的出現完全可以解決這些問(wèn)題,后續將會(huì )有越來(lái)越多的工廠(chǎng)內部網(wǎng)絡(luò )使用5G。
此外,通過(guò)5G將工業(yè)實(shí)時(shí)過(guò)程數據上傳到工業(yè)云平臺,可以提供實(shí)時(shí)的云計算及大數據分析。5G網(wǎng)絡(luò )超低時(shí)延的數據傳輸以及超高的連接密度能夠提供智能工廠(chǎng)遠程操控大量工業(yè)機器人所需要的高精準、高強度 交互,以及人對機器人的遠程操控靈敏性。
在消費領(lǐng)域,成本目前是5G應用最明顯的門(mén)檻之一。那么,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域應用5G,會(huì )遇到哪些瓶頸?成本仍然是一道坎。
“消費領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò )改造基本都是自上向下的切換模式,而工業(yè)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò )企業(yè)基本都采用傳統的組網(wǎng)技術(shù)和手段,5G技術(shù)的應用除了自上向下的基礎設施建設外,對于工業(yè)領(lǐng)域比較大的瓶頸是現存工業(yè)網(wǎng)絡(luò )體系替換的成本、速度和風(fēng)險?!奔o豐偉表示。
中國電信天翼云相關(guān)負責人也表示,雖然5G在技術(shù)上更先進(jìn),但技術(shù)相對復雜,零部件也更多。此外,由于5G網(wǎng)絡(luò )頻率高、衰減快,特別是在工廠(chǎng)廠(chǎng)房相對復雜環(huán)境當中,為實(shí)現5G網(wǎng)絡(luò )的覆蓋,除了在室外建立基站,還要在室內安裝相關(guān)設備。這些因素都增加了5G網(wǎng)絡(luò )的建設和維護成本。
產(chǎn)業(yè)鏈尚待培育也是5G應用的瓶頸之一,構建完整生態(tài)系統成為“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+5G”未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵。
“工業(yè)領(lǐng)域對可靠性、安全性要求高,5G在工業(yè)IT領(lǐng)域應用問(wèn)題不大,但在工業(yè)OT領(lǐng)域應用還需要試驗和培育,在工業(yè)設備中植入5G,只有完成驗證得到相關(guān)行業(yè)認可后,才可能規模復制和推廣?!碧蒲嘈郾硎?。
PTC中國區售前技術(shù)總監秦成還表示,中國絕大多數行業(yè)還處于數字化、自動(dòng)化的補課階段,原先的工業(yè)設備是否能支撐5G網(wǎng)絡(luò )還有待驗證甚至改造。
專(zhuān)家觀(guān)點(diǎn):
航天云網(wǎng)天智公司總經(jīng)理紀豐偉:
5G是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )體系建設關(guān)鍵要素
5G技術(shù)的發(fā)展和應用將是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )體系建設的關(guān)鍵要素之一。5G網(wǎng)絡(luò )低時(shí)延、高可靠、廣覆蓋的特點(diǎn)將會(huì )推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及,并促進(jìn)工廠(chǎng)組織形式、生產(chǎn)方式和信息技術(shù)應用模式的變革。5G為代表的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )在供給側的應用,對于企業(yè)實(shí)現個(gè)性化定制、柔性生產(chǎn)、協(xié)同制造、遠程診斷等新業(yè)態(tài),將會(huì )帶來(lái)突破性的進(jìn)展和效果。
相對于4G技術(shù),5G技術(shù)更適用于工業(yè)領(lǐng)域,但對于可靠性、安全性等方面要求極高的領(lǐng)域,相信在很長(cháng)一段時(shí)間仍然會(huì )保留原有的工業(yè)組網(wǎng)方式。
消費領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò )改造基本都是自上向下的切換模式,而工業(yè)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò )基本都采用傳統的組網(wǎng)技術(shù)和手段,5G技術(shù)的應用除了自上向下的基礎設施建設外,對于工業(yè)領(lǐng)域比較大的瓶頸是現存工業(yè)網(wǎng)絡(luò )體系替換的成本、速度和風(fēng)險。
中控科技集團創(chuàng )始人褚?。?/strong>
應完善或制定工控網(wǎng)絡(luò )安全產(chǎn)品標準體系
工業(yè)控制系統是冶金、石油/石化、電力、核電、軌道交通、水處理、公共衛生等重點(diǎn)領(lǐng)域的核心中樞,是國家關(guān)鍵信息基礎設施的重要組成部分。工業(yè)控制系統信息安全(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“工控安全”)是實(shí)施制造強國和網(wǎng)絡(luò )強國戰略的重要保障,是關(guān)系到國家安全、經(jīng)濟發(fā)展和社會(huì )穩定的關(guān)鍵因素。
近年來(lái),隨著(zhù)“兩化融合”走向深入,工業(yè)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化快速發(fā)展,大量工業(yè)系統和生產(chǎn)設備與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接。以往由物理環(huán)境的封閉性和專(zhuān)用性所帶來(lái)的安全性將不復存在,關(guān)系到國計民生的諸多重要工業(yè)領(lǐng)域成為網(wǎng)絡(luò )攻擊的主要目標,針對能源、交通、制造業(yè)等重要領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò )攻擊事件頻發(fā)。
由于工業(yè)控制系統運行連續性、操作周期性、功能實(shí)時(shí)確定性和現場(chǎng)環(huán)境易燃、易爆、有毒、強腐蝕、強電磁干擾的工程特征,面對日益復雜的縱深滲透、動(dòng)態(tài)協(xié)同的集團化攻擊,僅依靠傳統信息安全技術(shù)體系已無(wú)法有效應對,亟須在攻防地位嚴重不對稱(chēng)、存在大量被利用的漏洞或后門(mén)的現實(shí)環(huán)境中,建立覆蓋設計、建設、驗收、運維和退役等全生命周期安全防護技術(shù)體系,突破信息物理空間深度融合場(chǎng)景下的工控安全防護難題,完善或制定工控網(wǎng)絡(luò )安全產(chǎn)品標準體系。
PTC中國區售前技術(shù)總監秦成:
5G賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)多種場(chǎng)景
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)人、機、物全要素的全面互聯(lián),推動(dòng)形成全新的研發(fā)、生產(chǎn)與服務(wù)體系。5G是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要支撐手段及使能技術(shù)。它具備大帶寬、高速率、多連接、高可靠與低時(shí)延的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)可以有效的由淺入深賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)很多場(chǎng)景。
在研發(fā)領(lǐng)域,5G可以與AR/VR技術(shù)一起改變產(chǎn)品的協(xié)同評審方式、與供應商的數據交互方式??梢詷O大地解決全球化協(xié)同研發(fā)溝通成本高、溝通效率低的問(wèn)題,并有效保護知識產(chǎn)品。5G的加持,可以將帶寬從10M提升到100M~2G,可以非??焖俚丶虞d產(chǎn)品3D模型以及設計參數、規格。
制造領(lǐng)域,5G的特點(diǎn)可以使工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺更廣泛地連接各種異構設備以及工控系統。而原本100~200ms的延遲降低到1~4ms,可以使得整個(gè)制造運營(yíng)過(guò)程的實(shí)時(shí)監控、實(shí)時(shí)報警、預警、遠程實(shí)時(shí)控制成為可能,從而有效提升生產(chǎn)過(guò)程的資源配置效率,提升生產(chǎn)效率。
服務(wù)領(lǐng)域,5G的特點(diǎn)可以使遠程控制與服務(wù)成為趨勢,比如產(chǎn)品的軟件程序更新,無(wú)需進(jìn)行派單與現場(chǎng)服務(wù),只需要通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺遠程傳輸新版本軟件,重啟系統即可,有效提升服務(wù)效率。同時(shí)低延時(shí)和高速率還可以使得基于A(yíng)R的遠程專(zhuān)家實(shí)時(shí)指導更加流暢,有效解決專(zhuān)家資源稀缺,縮短修復時(shí)間。
在上述場(chǎng)景中,5G最顛覆性的改變是IT新技術(shù)的擁有成本和擁有周期,試想當5G網(wǎng)絡(luò )的傳輸延遲小于終端計算的時(shí)候,我們可能將整個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺組件部署在整體成本更加便宜(基建、人力、硬件、軟件)的云端,更加快速地應用平臺端IoT、AI、AR/VR等技術(shù)來(lái)服務(wù)企業(yè)業(yè)務(wù)的方方面面。
來(lái)源:中國電子報