隨著5G深入發(fā)展,5G各種應(yīng)用成為業(yè)界熱點,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(yīng)用的大舞臺。
賽迪工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)首席研究員袁曉慶向《中國電子報》記者表示,5G可以滿足端到端毫秒級的超低時延和接近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可以說是一種工業(yè)互聯(lián)的管道,它具
備超大帶寬、海量數(shù)據(jù)、超低時延的特點,而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)具有連接工業(yè)設(shè)備種類繁多、數(shù)據(jù)類型多樣性、數(shù)據(jù)實時性要求高的特點。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。
“大帶寬與低時延的應(yīng)用場景最適合5G,機器視覺、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可取代許多過去需要有線手段的工業(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(yīng)性。”中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院首席科學家唐雄燕表示。
記者了解到,目前在各工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)布線相當復雜,很難維護,尤其面臨更換設(shè)備、搬遷產(chǎn)線時幾乎需要重新部署網(wǎng)絡(luò),非常不靈活。而且目前工廠內(nèi)主流使用的雙絞線也存在老化,一定年限后傳輸速率會下降甚至中斷,需要進行更換,又面臨再次布線。目前也有非5G的無線解決方案,由于延時大、易丟包、易掉線導致產(chǎn)線設(shè)備間數(shù)據(jù)交互不理想,直接影響產(chǎn)品的生產(chǎn)。5G的出現(xiàn)完全可以解決這些問題,后續(xù)將會有越來越多的工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)使用5G。
此外,通過5G將工業(yè)實時過程數(shù)據(jù)上傳到工業(yè)云平臺,可以提供實時的云計算及大數(shù)據(jù)分析。5G網(wǎng)絡(luò)超低時延的數(shù)據(jù)傳輸以及超高的連接密度能夠提供智能工廠遠程操控大量工業(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(yīng)用最明顯的門檻之一。那么,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用5G,會遇到哪些瓶頸?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(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù)和手段,5G技術(shù)的應(yīng)用除了自上向下的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)外,對于工業(yè)領(lǐng)域比較大的瓶頸是現(xiàn)存工業(yè)網(wǎng)絡(luò)體系替換的成本、速度和風險?!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,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,特別是在工廠廠房相對復雜環(huán)境當中,為實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋,除了在室外建立基站,還要在室內(nèi)安裝相關(guān)設(shè)備。這些因素都增加了5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和維護成本。
產(chǎn)業(yè)鏈尚待培育也是5G應(yīng)用的瓶頸之一,構(gòu)建完整生態(tài)系統(tǒng)成為“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+5G”未來發(fā)展的關(guān)鍵。
“工業(yè)領(lǐng)域?qū)煽啃浴踩砸蟾撸?G在工業(yè)IT領(lǐng)域應(yīng)用問題不大,但在工業(yè)OT領(lǐng)域應(yīng)用還需要試驗和培育,在工業(yè)設(shè)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(guī)模復制和推廣?!碧蒲嘈郾硎?。
PTC中國區(qū)售前技術(shù)總監(jiān)秦成還表示,中國絕大多數(shù)行業(yè)還處于數(shù)字化、自動化的補課階段,原先的工業(yè)設(shè)備是否能支撐5G網(wǎng)絡(luò)還有待驗證甚至改造。
專家觀點
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(shè)關(guān)鍵要素
5G技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用將是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)的關(guān)鍵要素之一。5G網(wǎng)絡(luò)低時延、高可靠、廣覆蓋的特點將會推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及,并促進工廠組織形式、生產(chǎn)方式和信息技術(shù)應(yīng)用模式的變革。5G為代表的無線網(wǎng)絡(luò)在供給側(cè)的應(yīng)用,對于企業(yè)實現(xiàn)個性化定制、柔性生產(chǎn)、協(xié)同制造、遠程診斷等新業(yè)態(tài),將會帶來突破性的進展和效果。
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,相信在很長一段時間仍然會保留原有的工業(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(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù)和手段,5G技術(shù)的應(yīng)用除了自上向下的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)外,對于工業(yè)領(lǐng)域比較大的瓶頸是現(xiàn)存工業(yè)網(wǎng)絡(luò)體系替換的成本、速度和風險。
中控科技集團創(chuàng)始人褚?。?/p>
應(yīng)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(tǒng)是冶金、石油/石化、電力、核電、軌道交通、水處理、公共衛(wèi)生等重點領(lǐng)域的核心中樞,是國家關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全(以下簡稱“工控安全”)是實施制造強國和網(wǎng)絡(luò)強國戰(zhàn)略的重要保障,是關(guān)系到國家安全、經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。
近年來,隨著“兩化融合”走向深入,工業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化快速發(fā)展,大量工業(yè)系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)備與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接。以往由物理環(huán)境的封閉性和專用性所帶來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(tǒng)運行連續(xù)性、操作周期性、功能實時確定性和現(xiàn)場環(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、動態(tài)協(xié)同的集團化攻擊,僅依靠傳統(tǒng)信息安全技術(shù)體系已無法有效應(yīng)對,亟須在攻防地位嚴重不對稱、存在大量被利用的漏洞或后門的現(xiàn)實環(huán)境中,建立覆蓋設(shè)計、建設(shè)、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(qū)售前技術(shù)總監(jiān)秦成:
5G賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)多種場景
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過人、機、物全要素的全面互聯(lián),推動形成全新的研發(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、高可靠與低時延的特點。這些特點可以有效的由淺入深賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)很多場景。
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(yīng)商的數(shù)據(jù)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,可以非常快速地加載產(chǎn)品3D模型以及設(shè)計參數(shù)、規(guī)格。
制造領(lǐng)域,5G的特點可以使工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺更廣泛地連接各種異構(gòu)設(shè)備以及工控系統(tǒng)。而原本100~200ms的延遲降低到1~4ms,可以使得整個制造運營過程的實時監(jiān)控、實時報警、預警、遠程實時控制成為可能,從而有效提升生產(chǎn)過程的資源配置效率,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,無需進行派單與現(xiàn)場服務(wù),只需要通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺遠程傳輸新版本軟件,重啟系統(tǒng)即可,有效提升服務(wù)效率。同時低延時和高速率還可以使得基于AR的遠程專家實時指導更加流暢,有效解決專家資源稀缺,縮短修復時間。
在上述場景中,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候,我們可能將整個工業(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(yīng)用平臺端IoT、AI、AR/VR等技術(shù)來服務(wù)企業(yè)業(yè)務(wù)的方方面面。