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曹薊光:工業互聯網與5G深度融合

時間:2023-04-28 13:50:36 來源: 評論:0 點擊:0
  4 月 28 日消息:為深化工業互聯網創新發展,推進新型工業化,加快建設制造強國、網絡強國和數字中國建設,中國信息通信研究院(以下簡稱“中國信通院”)《專家談》欄目開辟“工業互聯網”系列專題,本期邀請到中國信通院技術與標準研究所副所長曹薊光,與大家共話5G+工業互聯網。

  一、全球5G+工業互聯網發展總體情況

  整體看,我國5G+工業互聯網起步快、探索早、干勁足,在全球處于引領地位。但發達國家5G工業應用的探索呈現加速發展態勢,支持政策、發展模式、應用領域、生態驅動力都發生了重要變化,這些變化盡管國情不同,但是也能給我國”5G+工業互聯網“發展很多有價值的啟示。

  首先,從網絡領域來看,歐美日韓等國紛紛開放了5G工業應用的專用頻率,不但放的開、放的快,而且放的多,這和國內的情況是不同的,國內雖然也開展了試點,尚處于探索階段。從國外開放專用頻率的結果來看,專用頻率確實激發和調動了電信運營商以外的力量來參與5G專網建設,以德國為例,目前我們看到的25個5G工業專網中,有一半以上是非運營商主體來承建的。專網建設主體的多元化,直接帶來專網建設模式的變化,5G與邊緣計算的結合方式,5G MEC并不是主流,5G專網+私有邊緣云模式成為了典型的組網模式。這對我們有很大啟發。

  其次,從5G工業終端發展情況來看,工業巨頭從觀望到積極參與,西門子、施耐德、GE等紛紛推出5G工業終端產品,從5G ACIA的白皮書來看,工業巨頭的下場,一方面豐富了5G 工業終端類型,不只是以前的5G工業路由器、5G工業交換機,而是出現了5G閥島、5G PLC等工業核心設備;另一個方面,工業巨頭的加入,更好地實現5G 與PROFINET等工業通訊協議的適配,對工業5G格局產生影響深遠。

  再者,從應用情況來看,5G工業應用已經超越消費領域應用成為5G應用的主戰場。根據中國信通院對國內燈塔工廠的建設情況的分析,發現絕大部分燈塔工廠采用了5G技術,可以說5G成為智能工廠建設的重要使能技術。

  最后,從生態主導力量來看,主導力量正在悄然發生轉換:從電信運營商主導向多方共同參與的方向發展,工業側新興力量逐步成為產業主力軍。這種變化,我個人認為是“5G+工業互聯網”發展的必由之路,也是真正成功的關鍵。5G工業應用最終還是要靠工業企業的投入和主導,這是領域成熟的表現。工業巨頭都在國外,他們對工業理解很深,一旦主動接受5G,就會發展出加速度,這使得我們國內發展“5G+工業互聯網”有了更強的緊迫感,我們不能起大早趕晚集。

  二、“5G+工業互聯網”發展面臨的問題及挑戰

  我國“5G﹢工業互聯網”正由起步探索階段邁向深耕細作、規?;l展的關鍵階段。當前產業面臨的最大問題之一是供給能力不足的問題。尤其突出的是芯片模組問題。一方面,在芯片供給方面,不同行業對芯片功能需求不盡相同,市場碎片化現象嚴重,這就要求根據具體工業場景定制5G芯片模組,成本較高,尤其缺乏低時延、高可靠的5G芯片。2022年6月,RedCap在3GPP R17階段實現標準凍結,在終端帶寬、天線數量和調制階數等方面做了裁剪,以期降低終端成本和功耗。但目前看,Redcap標準面向工業的屬性不強,在5G工業領域的應用恐難及預期,且尚未有商用化產品落地。另一方面,在解決方案方面,工業生產必須體系化改造,當前5G工業設備化改造率較低,且只在某些設備或環節加入5G模塊應用效果不明顯,目前成套解決方案還有待突破。

  三、下一階段“5G+工業互聯網”發展的重點

  全國在建“5G+工業互聯網”項目數超過4000項,已形成十大重點行業和二十大典型場景,互促共進、融合發展的良好格局逐漸形成。下一步,在“廣度”的基礎上,要繼續向“深度”和“厚度”發力,打造“5G+工業互聯網”512工程升級版。一是在深度方面,要加大R16標準落地的支持力度,加快相關模組研發和產業化,推動應用場景從生產外圍環節向工業生產的核心環節延伸。二是在厚度方面,推動“5G+工業互聯網”鑄鏈計劃,從產業鏈各環節著手,通過產品和解決方案名錄構建,鍛長板、補短板、強弱項,夯實“5G+工業互聯網”的發展底座。

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