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王海濱：新基建（jiàn）時代，工業5G 蓄勢待發

2020-6-10 來源：-- 作者：-

2019年是中國（guó）5G商用“元年”。從5G商業牌照的正式發放，運營商基站的迅速鋪開，再到（dào）5G手機的集中問世，都宣告著（zhe）一個嶄新（xīn）的移動通訊時代已經來臨。如果說從（cóng）1G到4G的革新解決了人與人之間的互聯（lián），那麽5G則將徹底打破（pò）人與人、人與機器（qì）、機器與機器之間的界限。正（zhèng）因（yīn）如此，“工業５G”將會是5G未來（lái）發展最（zuì）為茁壯的分支之一（yī）。

工（gōng）業界正處於一場數字化轉型的根本性變革之中。不（bú）同於商用（yòng）5G，方（fāng）興未艾的工業5G與雲（yún）技術、邊緣計算和人工（gōng）智能等先進製造技術的融合共振，將為智能製造和（hé）工業生態的發展創造無限空間，為全球工（gōng）業的數字化時代開啟新篇章。作為未來工（gōng）業無線通訊的兩大核心技術，工業5G和工業無線局域網將相輔相成，共同（tóng）賦能工業物聯網。西門子（zǐ）率先擁抱這一全新通訊技術，並通過（guò）開發相（xiàng）應的產品組合來支持其標準化和（hé）工（gōng）業實施。

智能工廠和工業物聯網代表了工業未來發展（zhǎn）的方向，這需要與時俱進的通訊架構和全麵的互（hù）聯（lián）互（hù）通，才能打造更為靈活、高效、安全的（de）生產和物流體係（xì）。放眼未來（lái），“工業5G”將成為全麵構築（zhù）智能工廠的關鍵基礎設（shè）施，實現從設計（jì）、生產到銷售及服務各個環節的互聯互通和供（gòng）應鏈及產能的協調發展，進而促進資源的整合優化，激發新的業務模式和潛能，進一步推動中（zhōng）國工業（yè）數（shù）字化轉型升級和高質（zhì）量（liàng）發展邁入新階段（duàn）。

工業 5G開（kāi）辟生產製（zhì）造全新前景

3GPP定義的5G三大應用場景

作為中國“新基建”的關鍵基礎技術之一（yī），５G將前（qián）所未有地滿（mǎn）足工業無線通訊的苛刻要求。國際標準化（huà）組織3GPP定義（yì）了5G的三（sān）大應（yīng）用場景，每（měi）個場（chǎng）景的實（shí）現都將推動工業製造的變革。

首先，５G的超高可（kě）靠超低時延（URLLC）的特性使工（gōng）業（yè）無線通訊更（gèng）趨（qū）於實時，從而為移動機器人（rén）、自主物流和自動引導車（AGV）等複雜的工業應（yīng）用奠定（dìng）基礎。這也是5G區別於4G的最本質（zhì）特征，亦是5G在工業應用中大有作為的關鍵。

其次，其增強型移動寬帶（eMBB）能夠實現（xiàn）全球網絡範圍內的高速率數據傳輸，峰值帶寬可（kě）提高至10Gb/s，高達4G技術的10倍，這將使增強現實技術在工業應用（yòng）發揮更大價值，為現場工程師提供支持，更穩定自如地實現（xiàn）遠程控製和運維。

最後，５G能夠（gòu）支持海（hǎi）量機器通信（mMTC），可以在一平方公裏範圍內連接（jiē）多達一百萬台設備，其（qí）“驚人（rén）”的連接數量將（jiāng）對工業物聯網的應用大有裨益。工業現場需要安裝大量（liàng）的傳感器（如位置、速度、溫度、壓力、流量（liàng）等）為（wéi）工廠中的過程監控提供支持（chí），通（tōng）過（guò）mMTC應用，這些遍布在工廠中的傳感器則可以輕鬆實現更大範圍的（de）無線連接與智能（néng）應用。

讓我們暢想一下（xià）未來工（gōng）業5G全麵覆蓋（gài）工廠的場景：通（tōng）過雲端和工業現場間數據的（de）無縫傳輸（shū），實時分（fèn）析（xī）和處理（lǐ）工廠內部的機器、邊緣設備和係統所產生的數據（jù），對大量移（yí）動設備進行管理和（hé）優化，並為生產管理決策提供及時支撐。例如，我（wǒ）們將看到“雲控製”的自動引導車（AGV）攜帶著組件在生（shēng）產線之間自如穿梭，通（tōng）過雲端統一協（xié）調和優化行駛路徑，將物（wù）料準（zhǔn）確傳（chuán）遞到移動機（jī）器（qì）人手中，實現自組織生產。此（cǐ）外，通過MindSphere這樣（yàng）的物聯網操作係統以及（jí）各種（zhǒng）類型的APP，企業可以依托大數據分析和人工智能對設備進行預測性維護，有效（xiào）提高設備利用率並減少產線故障時間（jiān），大幅提升生產效率。現（xiàn）場工作人（rén）員在任何地方，隻需一台平板電腦或其他終端設備就可以實時監測和（hé）控製現場生產狀態，並通過增強現實眼鏡來接收維修設備的指（zhǐ）導信息。而自動引導車的製造商也將通過工業5G遠程調試和（hé）維（wéi）護設備，保障生（shēng）產運行。

工（gōng）業（yè）5G就如同一把“黃金鑰匙”，將以超高可靠性、超低時延和萬物互聯的特性，幫助用戶應對工業環境中海量數據接入與關（guān）鍵數（shù）據實時傳（chuán）輸的多種應（yīng）用需（xū）求，打開通往工業物聯網未來的大門，實現人、機、物的全麵連接，促進各生產要素（sù）間的（de）高效協同（tóng），從而為工業企業創造的效率和靈活性釋放（fàng）乘數（shù）效（xiào）應。

更重要的是，工業5G還（hái）能與“新基建”中涉及的人工智能、邊緣計算、大數據等多種關鍵技術相互促進，它們之間發生的（de）“化學反應”將進一步賦能（néng）工業製造。例如，工業5G將加速邊緣計算與（yǔ）雲的融合，實時拉近數據與算力間的距離，實現（xiàn）工業應用場景中任務（wù）的“雲分發”，無論是在雲端或是邊緣側，都能高效收（shōu）集和分析工廠生產運營的數據以支持快速決策。”

高可靠低時延是撬動工業5G應用（yòng）的（de）關鍵

相較於5G在商業場（chǎng）景中多用到的高帶寬等特性，高可靠低時延才是工業5G發（fā）揮（huī）價（jià）值的關鍵，甚至可（kě）以說是5G進入工業領域的“門檻兒（ér）”。5G需要將三大（dà）場景（jǐng）相結（jié）合，才能更全麵（miàn）地滿足工業各場景的應用（yòng）需求，提供比傳統工業網絡（luò）更（gèng）重要的技術優勢，為工業環境（jìng）中的開創性應（yīng）用鋪平道（dào）路。

目前，3GPP發布的5G第一個標準版本Release 15更（gèng）加側重的（de）應用（yòng）場景是增強移動寬帶（dài）網絡，其主要（yào）目標是以更高無線（xiàn）網絡下載速率為主要特點的（de）商用場（chǎng）景，而工業製造要求的超高可靠超低時延通信和海量機器通信在這一版（bǎn）本中還未得（dé）到充分體現。未來，伴隨著3GPP路（lù）線圖的發布，下一（yī）版本——即 3GPP Release 16將利用5G的高可靠（kào）低時延和（hé）海量機器連（lián）接的特性來支（zhī）持更多類（lèi）型的服務。此外，工業5G在各國的發展模式也成為廣泛關注的（de）焦點。目前，德國（guó）聯邦網絡管理局已經批準為德國企業劃分相應的頻譜（pǔ）帶寬，並製定（dìng）了配套管理政策和技術要求，以滿足工業環境（jìng）特定（dìng）的高實時性（xìng）和安全性的需求。西門子也參與實施了真實工業環境下的工業5G獨立（lì）組（zǔ）網模式（SA）的企業專網試點項目。

西門（mén）子作為工業通訊領域的領（lǐng）軍企業和5G-ACIA成員，從一開始就投身於工業5G這一全新通信標準的研究（jiū），不僅在生產（chǎn）運營環境中設立了研究項（xiàng）目和試驗平台，同（tóng）時專（zhuān）注於研發包含工業5G在內的工（gōng）業通訊產品組合，幫助工業企（qǐ）業提升效率、靈活性和生（shēng）產力。

在中國，隨著“新基建”等產業利（lì）好政策的不斷落實（shí），中國將迎來5G的突破性發（fā）展，因此，更需要產業鏈中的相關企業的精誠合作，打造屬於（yú）中國的“5G生態”。我們期待著以西（xī）門子多年來所累積（jī）的行業經驗和技術（shù）專長為中國工業5G的落（luò）地生根貢獻力量，我們將與中（zhōng）國合作夥伴攜手共（gòng）贏，共同挖掘工（gōng）業5G的巨大潛力。

1847年，西（xī）門子創始人維爾納·馮·西（xī）門子發明了世界第一台指針式（shì）電報機，由（yóu）此開（kāi）啟人類通訊的新紀元。今天，隨著工業5G的破（pò）土（tǔ）和怒放，西門子將攜手各方夥伴，在“新基建”時代共同描繪這一激動人心的（de）未（wèi）來工業新（xīn）圖景。

工（gōng）業５G已（yǐ）蓄勢待發，值得翹首以盼。

（來源：西門子（中國）有限公司）

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