5G如何賦能工廠？數字化光靠一項技術可不行！

導語：儘管5G技術可以賦能數字化轉型，但是任何企業都是業務為先，首先關心自己的業務好不好。

因此，5G必須在工廠內部找到對應業務的性能保障，和安全可靠性的提升來獲得在工業企業內落地的價值錨點。

 文 | 代潤澤 

數字科技由數字和科技組成的。

新基建打造了數字化的基礎設施，這是底層邏輯。而科學解決理論問題，技術要解決實踐問題。

那麼數字科技的發展方向，一方面需要在科學學術體系上面不斷地進行探索和研究，另一方面就是產學研和應用。

對於企業來説，數字經濟需要不斷在創新領域進行探索和實踐。

發展離不開新興技術的支持，而融合是發展的核心。新基建的背景下5G、AI、大數據如何才能更好地實現融合，進而幫助傳統企業實現產業升級和數字化轉型？

基於此，深圳電信信息化解決方案中心副總經理倪凌先生，在第九屆“五洲工業發展論壇”發表了題為《5G+工業互聯網 深度融合 創新探索》 的專題演講，為大家分享了他的觀點。

國內數字化升級依託龐大市場和應用場景

提到數字化轉型就不得不提德國工業4.0和工業互聯網。

儘管目標一致，但是邏輯是相反的，一個是強調硬，一個關注軟，一個是基於製造機制之下而上，一個是基於互聯網優勢自上而下。

其實，德國的工業4.0更多是構建和升級CPS信息物理系統，構建邏輯閉環獨立思考的智能工廠，美國是從頂層的信息端加速到底層的物理端滲透，促進數字世界和物理世界的深度融合。

那麼國內企業在工業互聯網、智能製造的探索和構造上面要基於龐大的市場和應用場景去做積極有效的探索，包括在技術、模式上面的創新和突破。

如今新興技術如5G、AI、物聯網不斷在發展，而5G是驅動工業互聯網非常重要的賦能技術，工業互聯網的發展在5G上也有大量應用，因此，工業互聯網整個加速在5G商業化其實也是非常重要的突破口之一。

今年3月4日中央政治局常委委員會會議上指出要加快對新基建的建設進度。

同時加快5G網絡、工業互聯網、工業雲的建設，在這個時間點提出新基建的概念是非常重要的。

一方面是我國要繼續促進經濟，促進發展的需要，另一方面我國很多的傳統企業經歷了長期的產業升級之後，數字化轉型發展到這個階段的必然要求。

因為數字化轉型的核心是數據，對於產業數據而言，更加快速靈活、海量智能和安全就是更高的要求，這樣就要求在新基建的提法之下進一步加速和全面提速全新的信息化的基礎設施。

而5G是眾多新興產業的重要基礎的支撐，工業互聯網又是很多工業企業進行數字化轉型的核心引擎。

以數字為核心，工業互聯網對企業的數字化轉型主要是從以下三個方面來起到作用：

一、企業本身。

在工廠內部要做工業內網和工業外網的改造升級，要面向生產的全要素建設工業網絡，在這個基礎上配合雲感和機感建立數字工廠。有了數字工廠的平台可以實現供給側和生產側全經濟要素的數據準確採集高速傳輸和有效處理。

二、政府主導。

對於地域來説，由各級的企業共同參與，做大數字中台的建設，包括工業大數據中心、工業物聯網平台等數據中台。通過數據中台讓供給側全要素經濟數據得到有效的清洗分撥和有效分析，這樣可建成全產業全價值鏈的跨行業的數據融合。

三、應用落地。

這一層也是產業數據反哺於工業企業的重要層面。數據可以對工業企業的各個環節研發、設計、生產等，通過數據的價值體現幫助工業企業建造成快速感知、敏捷響應、動態優化和全局智能化決策的工業應用完整體系。

在工業互聯網的體系裏，數字化的中台是數據融通的重要保障，同時智能工業的應用又是數據價值得以體現的主要形式。

對於國內企業來説，這些年一直努力做產業升級和數字化轉型，但是進展和現狀並不樂觀。當國內企業有10%的設備實現聯網時，德國已經有25%的機器設備實現聯網，為什麼會造成這樣的差距？

一、不敢採，企業存在很多的坑和漏洞不敢傳數據；

二、不能傳，幾十年的積累很多的工業企業標準不統一，數據開放性不夠；

三、不需要傳，工業數據採集實時性難以保障。

同時，數字化轉型對於企業來講，在基礎層面的網絡角度又提出比較全新的挑戰，傳統的工業網絡體系工業內網和外網是割裂和分離的。

互聯網僅用於商業信息的交互，企業的信息網絡難以延伸到這樣的生產系統，大量的生產數據消失在工業的控制網裏，這樣就會導致面向供給側的全要素的數據沒有辦法得到準確的準確全量的採集。

想要數字化轉型，從網絡角度要實現內網外網以數據為中心形成一個有機整體，工業外網實現生產企業與智能產品用户等工業全環節的廣泛互聯，內網要實現場內的生產設備、信息採集設備和人等生產要素的廣泛互聯。

如何網改是很多企業面臨的難題之一，那麼這個過程需要用到什麼技術呢？

工業內網改造的有線工業通信網絡方面，可以採用工業PON，構建雙冗餘容錯網，可以提供以太網、CAN、RS485等各種接口，適應多種工業設備的接入。

同時它的高可靠和高安全性非常適用於產業數據對高速穩定和可靠的一種傳輸的要求，可以結合智能網關的技術，實現工業協議的有效結藕，可以將廠內多種存量設備實現統一的接入，解決了大量的存量設備怎麼統一互聯的問題。

而工業PON的技術是我國企業通過探索實踐，不斷建立標準，如今已經形成面向業界內統一認可的國內自有的標準，重點--這是國產的。

在工業內網改造的無線網絡上5G具有很優質的性能，比如超低時延超高帶寬、超大容量、邊緣計算等等，可以適用於遠程控制、視頻安防等等的場景都有長足的幫助。工業企業包括智能工廠在5G的優秀場景的加持下，可以實現智慧工廠和智慧生產。

同時5G還有非常核心的部分，5G在空口加密的角度配合邊緣計算和網絡切片可以實現數據不出園區，這樣的高安全特性可以彌補以前在工廠裏面用得最多的WiFi等無線技術帶來安全性不足的缺陷，可以在安全的角度帶來極大的提升。

5G是促進工業數據採集更加便捷，更個數據量增加，更加智能邊緣化，更加流動，交換更加高效。

一、5G工業互聯網的發展必須堅持SA網絡的支持，5G是獨立主網的SA，也是是非獨立主網的NSA。

SA在建造和完善的過程中嚴格遵循軟件定義的原則，能夠實現軟件控制網絡。工業互聯網的典型場景包括培訓、維修的AR應用，AGV小車的遠程控制，工業機器視覺檢測，數據採集、預測性維護，需求就是高帶寬、低時延，安全和邊緣計算，只有SA獨立主網的5G才能完全支撐工業互聯網對於網絡角度的需求。

而低時延的角度多涉及控制類應用，空口1MS的超低時延方案需要後續uRLLC版本的NSA無法演進支持，同時NSA還造成跨區切換時延較高，只有SA網絡才能實現徹底用户面的分離和下沉，關於5G的關鍵就是一定要堅持SA的方向，這是對工業互聯網最大的保障。

二、單純的5G難以形成錨點，5G必須配合邊緣計算、應用形成一個融合的能力才是落地工廠園區的關鍵所在。

數字化發展講究的是多方位發展，單一的技術形成不了是競爭力或者實際的幫助，必須是多技術的融合，在5G角度這個體現的非常明顯。

任何產業都是業務為先，首先企業家們關心是自己的業務好不好，從來不會關心單純的5G技術怎麼樣。因此，5G必須在工廠內部找到對應業務的性能保障和安全可靠性的提升來獲得在工業企業內落地的價值錨點。

然而，對於運營商而言5G是同質化比較嚴重，沒有什麼差異化的競爭優勢，運營商不能抓住邊雲協同的特性，使得5G有效切入工業企業的場景當中就沒有辦法獲得持續的動能。

商業模式的角度來看，只有做了多業務融合才能更容易使5G面向工業企業提供的場景服務，進一步具像化，形成產品更好地計費，更好地提供整體的服務。

例如5G+邊緣計算，通過提供很好的網絡，提供高帶寬和低時延，能夠跟邊緣計算配合在一起形成算力模型的重整，這種重整可以良好支撐智慧工廠並靠近業務側直接處理，而AI計算放到大算力中心處理，達到良好配合，這個配合只有5G搭配邊緣計算才能做到。

AI+5G+邊緣計算的融合也是5G在數字化應用的重要方向，AI技術本身很吃算力，核心技術是大數據分析和模型的數字化深度的訓練，但是如果沒有超大的算力技術發揮不出來。

然而，AI必須要有大的計算中心，但是離工廠的限制比較遠，怎麼解決這個矛盾？因此，5G邊緣計算+AI配合起來就可以達到利用AI幫助智慧工廠插上翅膀，並同時打消算力上包括IT結構上的矛盾。

提到邊緣智能化可以這樣理解，5G可以通過高帶寬的網絡特性，就近提供雲端計算能力，就是把整個的邊緣計算變得更可行，二是M2M(MachinetoMachine)純粹化，就是機器通訊。

5G的低時延可以使5G網絡真正下沉到工廠每一個以太網的邊上，融合PRC和DS可以實現即時無障礙的即時通訊。因此，企業希望通過客户的場景根據具體的業務場景動態在空中搭建局域網。

而面向數字化轉型，如何為企業提供工業內網+外網的全連接網絡的改造？

工業內網角度通過5G+PON+MSC+工業雲，打造工業的全連接網絡。工業外網網絡可以通過跨域雲資源基於軟件定義網絡SDN技術的外部架構，實現雲網一體的工業外網的結構。工業內網和外網共同打造和建設這樣的高質量邊雲協同的工業全鏈條。

單純的雲技術對於工業企業和工業互聯網沒有意義，一定是雲和其他技術融合在一起協同作用才能對企業數字化轉型起到重要的推動和幫助。而混合雲已經是現在很多的大中企業的常態。

邊雲協同裏面應用非常廣泛，邊緣數據的處理緩存技術有效提升雲平台承載能力，邊雲+AI可以釋放工業企業裏面的生產的問題。

例如，自動堆垛機運用在很多的汽車行業和小家電行業，把很多的半成品和成品放在貨架上，但將產品從貨架上拿下來就需要做在線的測試和在線的軟件迭代下發。

如果用WiFi的方式就比較困難，因為WiFi容易被幹擾，而且信號資源不足，5G+AI+雲融合以後通過網絡側的優良高帶寬低時延以及雲平台側的AI智能化部署，可以實現這樣不下架的完美在線測試，給企業帶來生產數字化效率的提高。

DNS系統可以使機器之間互相通訊成為可能，而這也是數字化轉型中跨行業、跨產業之間數據融通的目標，而在標識解析角度通過雲化的方式也是我國正在做頂級節點的建設。

5G帶來超級連接超級計算超級存儲，不僅解決了製造企業的網絡性能、實時連接，立體覆蓋的問題，接下來也會帶來跨車間跨工廠跨區域的實時的連接，立體覆蓋。

如今我們已經感受到技術和產業和場景都在進行緊密的融合，而新技術賦能的數字化轉型也將普及到企業的方方面面。

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