芯耀
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工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型背后，其實還有很多技術(shù)的參與。
如今，消費互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)過氣，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開始火了。
消費互聯(lián)網(wǎng)顧名思義以消費者為中心，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)連接其生活圈，包括購物、娛樂、餐飲、出行等，最后通過沉淀數(shù)據(jù)進行分析再進一步優(yōu)化，從而提高交易效率。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)則以企業(yè)為用戶群體，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及工業(yè)軟件、專業(yè)信息把企業(yè)在生產(chǎn)、管理、銷售等各個環(huán)節(jié)的行為全面數(shù)據(jù)化，再利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)將每個環(huán)節(jié)連接起來，進行優(yōu)化，它降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，同時幫助企業(yè)進一步挖掘潛力。
相對于消費互聯(lián)網(wǎng)來說，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)強調(diào)的是實現(xiàn)人、機、物的全面互聯(lián)，所以對網(wǎng)絡和技術(shù)的要求要高于消費互聯(lián)網(wǎng)，在這種情況下，5G的出現(xiàn)正好合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的胃口。
5G技術(shù)和以往的3G、4G技術(shù)相比，各方面性能都有了較大的提升，將其大規(guī)模運用到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)當中，必將讓現(xiàn)代工業(yè)和信息網(wǎng)絡更牢固地結(jié)合在一起，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進程。
工業(yè)全面實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型主要依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，但從目前來看，其的能力還遠遠不足，所以5G就成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最好的助攻者，進而為工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能。
可以說，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一種新事物，5G也是新基建刺激下的新產(chǎn)物。二者結(jié)合，必定會碰撞出新的火花。
1、初來乍到，5G技術(shù)加持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
在中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院數(shù)據(jù)平臺組組長張義看來，人與人之間的通話，一次打不通可以再打，無非就是被用戶投訴，機器之間的通信如果打不通可不行，一個煉油廠或者加油站，可能就會發(fā)生爆炸，人民群眾的生命財產(chǎn)會受到巨大威脅。
5G的出現(xiàn)，為實現(xiàn)物與物之間的不間斷連接提供了可能。
張義還表示，5G的出現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)意義重大，經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在化工、機械、飛機制造、電力等領(lǐng)域，5G技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)場景的密切結(jié)合，已經(jīng)發(fā)生了化學反應。在提質(zhì)增效、降本減存方面發(fā)揮了很好的作用，極大提升了5G對實體產(chǎn)業(yè)的賦能。
5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用場景主要體現(xiàn)在，低時延高可靠（uRLLC）、大帶寬（eMBB）、大連接（mMTC）三方面：
超低時延與可靠性方面，5G無線技術(shù)可實現(xiàn)1ms的時延以及超過99.999%的可靠性，可支撐工業(yè)自動化控制過程中系統(tǒng)和設備對數(shù)據(jù)傳輸的實時性的諸多指標和要求；
大帶寬方面，5G將支持下行速率達20Gb/s和上行速率達10Gb/s，可滿足工業(yè)中典型的VR或AR流暢運行下對網(wǎng)速提出的高要求；
大連接方面，5G能滿足每平方公里100萬臺設備的連接量，可滿足大量低功耗嵌入式終端的數(shù)據(jù)連接與傳輸需求。
除了本身的技術(shù)賦能，5G還可以通過與其他技術(shù)的結(jié)合共同賦能工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型：
5G結(jié)合人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、邊緣計算等技術(shù)，將打造全5G應用，推進工業(yè)企業(yè)降本增效和智能化、信息化升級。
5G的切片技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)結(jié)合，可以打造有安全保障的專有和公有網(wǎng)絡，支持數(shù)據(jù)采集、預防性維護、遠程監(jiān)控服務等應用。
5G結(jié)合邊緣計算技術(shù)，打造企業(yè)專屬的私網(wǎng)、無線專網(wǎng)，可以解決工業(yè)企業(yè)尤其是軍工企業(yè)、涉密單位所關(guān)注的信息安全和數(shù)據(jù)安全問題。
可以說，5G技術(shù)為私密性強、可靠性高的工業(yè)企業(yè)帶來了新的解決方案、運營模式和商業(yè)模式。
2、5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用場景愈加豐富
5G大部分應用場景都不是給人用的，理所當然也就不是給消費互聯(lián)網(wǎng)用的。顯而易見，是為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所用。
1）5G+超高清視頻
隨著技術(shù)的發(fā)展，超高清視頻已經(jīng)不再局限于監(jiān)視，錄像，回放等傳統(tǒng)功能，對視頻流的清晰及流暢度提出了更高的要求。工業(yè)環(huán)境下高清視頻的主要應用是：智慧園區(qū)的安防，人員管理等場景。
通過5G將采集的監(jiān)控視頻/圖像實時回傳，結(jié)合邊緣計算（MEC）統(tǒng)一監(jiān)控平臺，實現(xiàn)人員違規(guī)，廠區(qū)環(huán)境風險監(jiān)控的實時分析和報警，提高作業(yè)安全性。
在超高清采集分析的技術(shù)上，經(jīng)過人工智能的分析，視頻應用逐漸向字符識別，人臉識別，視覺定位，物體識別等智能化發(fā)展，可稱之為機器視覺，通過5G+機器視覺可以用于工業(yè)生產(chǎn)的某些環(huán)節(jié)。
2）5G+VR/AR
VR需要超高帶寬和時延才能讓人虛擬現(xiàn)實的感受更真實；AR則融入到了工業(yè)制造的交互，營銷，設計，采購，生產(chǎn)，物流和服務等多個環(huán)節(jié)。
3）5G+無人機
工業(yè)級無人機可以通過5G進行遠程操控，并進行實時高清視頻回傳，可用于智慧園區(qū)的24小時不間歇，無死角的安防，或者惡劣環(huán)境下的設備巡檢等場景。
4）5G+遠程控制
在工業(yè)環(huán)境中，很多場景不適合人進行作業(yè)，比如高位，高空，有毒等惡劣環(huán)境，這時就需要遠程控制來完成。遠程控制不但需要超高清視頻的回傳，還需要低時延、可靠性的網(wǎng)絡。5G正好可以滿足這些方面的要求。
目前，5G+VR/VR，5G+無人機以及5G+機器視覺等應用已進入高速發(fā)展期，經(jīng)濟價值逐漸顯現(xiàn)，未來將成為5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的主流應用場景；5G與超高清視頻的融合應用已進入成熟期，成為了5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的第一批應用場景。
中國科學院院士鄔賀銓這樣解釋5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系，對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)來說，5G技術(shù)將補齊工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重大短板，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設。1G到4G是面向個人通信的，5G是面向移動互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的，將5G技術(shù)可以引入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景，未來大有可為。
3、5G走進工廠內(nèi)部，實現(xiàn)深度賦能
除了在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景的應用，為了更好地助力工業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，目前5G技術(shù)也逐漸在工業(yè)中得到了很好的應用。
當前，5G 在工業(yè)中的應用主要體現(xiàn)在：智能制造、遠程操控、智慧工業(yè)園區(qū) 3 個細分應用領(lǐng)域。
1）智能制造
5G 智能制造解決方案有利于提高生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，提升生產(chǎn)效率，降低次品率、人力成本與庫存；工業(yè)生產(chǎn)設備供應商的網(wǎng)聯(lián)化、智能化工業(yè)生產(chǎn)設備將在 5G+智能制造產(chǎn)業(yè)生態(tài)中得到巨大發(fā)展。
利用 5G 網(wǎng)絡及視頻監(jiān)控、AR 眼鏡、視覺檢測設備、工業(yè)傳感器等數(shù)據(jù)采集設備，無人車、AGV、工業(yè)機器人和 PLC 等工業(yè)設備，實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)控與巡檢、物料供應管理、產(chǎn)品檢測、生產(chǎn)監(jiān)控與設備管理等應用。
杭汽輪集團、浙江中控、新安化工等企業(yè)，利用5G技術(shù)構(gòu)建了三維掃描建模檢測系統(tǒng)，在部件檢測時間上，從 2-3 天降低到了3-5 分鐘，在實現(xiàn)產(chǎn)品全量檢測的基礎上建立了質(zhì)量信息數(shù)據(jù)庫，便于后期質(zhì)量問題分析追溯。
新安化工利用 5G 網(wǎng)絡，實現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)。新安化工生產(chǎn)流程嚴格，擁有液壓監(jiān)測、漏氣監(jiān)測、壓力控制、閘門控制等數(shù)以千計的數(shù)據(jù)采集點。在 5G 智能制造的解決方案中，新安化工園的多個數(shù)據(jù)采集終端通過 PLC 匯聚后接入 5G 網(wǎng)絡，實現(xiàn)控制平臺實時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，立即報警并啟動反向控制系統(tǒng)。
2）遠程操控
5G 遠程操控可廣泛應用于采煤、采礦、建筑、工業(yè)制造、園區(qū)物流等工業(yè)領(lǐng)域，顯著提升工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低人力成本，提高生產(chǎn)環(huán)境的安全性。
利用 5G 網(wǎng)絡及視頻、毫米波雷達、慣性測量單元、工業(yè)環(huán)境等數(shù)據(jù)采集與傳感設備，對采礦運輸車、AGV、采煤設備、挖掘機、工業(yè)機器人、建筑機械等工業(yè)生產(chǎn)設備進行遠程操控，實現(xiàn)遠程采礦、遠程施工、遠程制造、物流運輸調(diào)度等應用。
踏歌智行與包頭鋼鐵合作，在白云鄂博礦區(qū)投入使用 5G 智慧礦區(qū)無人駕駛車。利用 5G 網(wǎng)絡，將礦區(qū)無人駕駛車采集的位置、車輛環(huán)境、車輛工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)，回傳到邊緣計算和云計算平臺，進一步通過 5G V2X 通信系統(tǒng)和遠程智能調(diào)度監(jiān)控平臺，實現(xiàn)車輛遠程操控、精準?？?、自主避障等功能。
兗礦集團利用 5G 地下無線寬帶傳輸網(wǎng)絡，實現(xiàn)遠程開采等智慧應用。未來的遠程采煤，可通過 5G 網(wǎng)絡將礦井現(xiàn)場視頻及各類其他傳感器數(shù)據(jù)回傳到地面集控中心，操作員通過 5G 網(wǎng)絡操控礦井內(nèi)的開采設備，實現(xiàn)遠程集中開采。
3）智慧工業(yè)園區(qū)
目前國內(nèi)工業(yè)園區(qū)超過 2 萬個，其中國家級開發(fā)區(qū)超過 500 家。
5G 智慧工業(yè)園區(qū)解決方案可提升工業(yè)園區(qū)綜合運營和管理效率；對園區(qū)的危險源提前發(fā)現(xiàn)、動態(tài)跟蹤，減少園區(qū)安全隱患；提升園區(qū)運輸效率，降低園區(qū)交通事故發(fā)生率；提升園區(qū)車間之間的協(xié)同效率和車間內(nèi)的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
利用 5G 網(wǎng)絡及視頻監(jiān)控、巡檢機器人或無人機、工業(yè)傳感器、園區(qū)路側(cè)傳感器、園區(qū)交通信號燈、園區(qū)無人車和工業(yè)生產(chǎn)等設備，實現(xiàn)園區(qū)安全管控和智能制造，及引導、停車、調(diào)度等園區(qū)智慧交通解決方案，并在此基礎上實現(xiàn)對園區(qū)人、車、路、樓、設備資產(chǎn)的數(shù)據(jù)融合、綜合運營和管理。
恒明集團利用 5G 網(wǎng)絡等關(guān)鍵技術(shù)，對園區(qū)平臺進行資源整合和優(yōu)化，制定全方位、一體化的園區(qū)管理解決方案，搭建多場景的 5G 產(chǎn)業(yè)測試環(huán)境，推進園區(qū)各項應用場景落地與發(fā)展。
威海綜合保稅區(qū)新興發(fā)展公司、日海智能科技股份有限公司合作，共同建設威海 5G 產(chǎn)業(yè)園區(qū)。在園區(qū)試點智能機器人巡檢，部署智能感知系統(tǒng)，實現(xiàn)進出卡口、人流密集區(qū)域的車輛、人員的智能監(jiān)控與識別跟蹤、遠距離目標自動發(fā)現(xiàn)等功能，廣泛應用于園區(qū)的公共安全與治理。
目前，5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的典型應用已有了可復制、可推廣的價值，并能給工業(yè)體系、能源體系等多個領(lǐng)域帶來變革。
據(jù)工信部最新發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，全國 "5G + 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)" 項目超過 1500 個，覆蓋了 22 個重要行業(yè)，已形成遠程設備操控、柔性生產(chǎn)制造、現(xiàn)場輔助裝配、機器視覺質(zhì)檢、無人智能巡檢等多個典型應用場景。
在中國信息通信研究院院長、黨委副書記余曉暉看來，5G不僅是一個傳輸問題，更是把傳輸、計算和人機交互、智能分析結(jié)合在一起，從而形成的技術(shù)組合。這個技術(shù)組合和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、云等結(jié)合在一起，可以變革工業(yè)體系。
