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        5G R16標準凍結對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)影響幾何

        2020-08-06 14:32:16齊旭
        中國電子報 2020年49期
        關鍵詞:專網(wǎng)時延商業(yè)模式

        齊旭

        近日,國際移動通信標準組織3GPP完成了5GR16版本的標準凍結,在此前R15版本5G的增強移動寬帶(eMBB)能力基礎之上,加入了uRLLC(超可靠、低時延通信)和mMTC(海量機器類通信)兩大物聯(lián)場景應用,補齊了5G的“能力三角”。業(yè)內普遍認為,有了底層網(wǎng)絡標準的推動,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的商用落地指日可待。那么,在R16標準凍結初期工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應該從何切入部署?運營商又該如何建立新的商業(yè)模式?

        5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合加速

        5G性能已經可以滿足絕大多數(shù)工業(yè)場景,這也意味著“工業(yè)5G時代”將要到來。

        5GR16標準的凍結是一件令產業(yè)界翹首以盼的大事?!坝辛薘16標準才是完整的5G。”3GPPRAN全會副主席、中國移動首席專家徐曉東表示,3GPP已經在2018年凍結了5G的第一個標準版本R15,力求以最快的速度產出“能用”的標準,滿足5G多方面的基本功能需求。

        本次凍結的R16版本,實現(xiàn)了從“能用”到“好用”的轉變。對于5G的三個關鍵性能指標——增強移動寬帶(eMBB)、廣覆蓋(mMTC)和超可靠低延時(URLLC),R15版本僅對eMBB做了規(guī)定,目的只是加大帶寬,網(wǎng)絡速率有10倍左右的提升。而R16版本則對URLLC和mMTC做了全球統(tǒng)一的國際標準支持,加人了時間敏感網(wǎng)絡以及定位等功能。這些關鍵能力的加入,將從底層網(wǎng)絡架構標準方面推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的快速落地。

        智慧工廠、工業(yè)自動化等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的熱門場景,大多是基于uRLLC等場景開展的試驗示范項目,但此前R15版本中uRLLC等應用場景尚未完善、標準尚未確定,產業(yè)鏈上下游持觀望態(tài)度,畢竟工業(yè)環(huán)境對于通信網(wǎng)絡質量要求極高。R15版本的5G網(wǎng)絡難以滿足零抖動,也基本不具備SLA能力,5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造等應用中尚未實現(xiàn)大規(guī)模產業(yè)化應用。uRLLC對于5G的發(fā)展有著深刻意義,它是5G面向關鍵性任務(行業(yè)特殊用戶)提供通信服務的場景,所以3GPP花費了大量時間論證其中的很多技術細節(jié)。

        據(jù)了解,R16的凍結定義了絕大部分工業(yè)場景,面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用,R16標準引人新技術,支持1微秒同步精度、0.5~1毫秒空口時延、“6個9”的可靠性和靈活的終端組管理,最快可實現(xiàn)5毫秒以內的端到端時延,具有更高的可靠性,提供支持工業(yè)級時間敏感(TSN)。而這些可以有效地滿足如工業(yè)AR/VR.工業(yè)視覺檢測、工業(yè)云端機器人等工業(yè)場景的通信需求。

        可以說,除了“運動控制時延達到納秒級”等個別指標還達不到要求外,5G性能已經可以滿足絕大多數(shù)工業(yè)場景,這也意味著“工業(yè)5G時代”將要到來。

        標準凍結初期如何切入

        R16標準凍結后的網(wǎng)絡部署初期,可以從設備互聯(lián)互通、工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸和場景應用的廣度和深度入手。

        5G在2B業(yè)務中才能更多地體現(xiàn)出價值,而2B業(yè)務中最重要的場景之一就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。不同于普適性的2C公共網(wǎng)絡,5G必須建設面向2B的專網(wǎng),這包括企業(yè)內網(wǎng),實現(xiàn)人、機、料等全生產要素的互聯(lián)和無線化,也包括企業(yè)外組網(wǎng),實現(xiàn)產業(yè)鏈上下游的鏈接,以及公有云、私有云、行業(yè)云的鏈接。

        然而,截至目前,全球工業(yè)系,統(tǒng)中移動通信技術的使用比例仍然非常低。盡管移動通信技術在工業(yè)的自動化、大規(guī)模個性化定制等很多場景中都有獨特的優(yōu)勢,到2019年移動通信技術在全球工業(yè)系統(tǒng)中的使用比例只有5%~6%。之所以使用不多就是因為過去的移動通信技術無論是Wi-Fi,還是3G、4G,都達不到工業(yè)場景的需求。盡管5GR16版本的凍結,讓業(yè)界重新審視移動網(wǎng)絡對工業(yè)領域的意義,但實踐離期望仍有一定距離。

        那么,在R16標準凍結后的網(wǎng)絡部署初期,5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合將呈現(xiàn)出哪些變化?從目前的進展來看,主要有三個層面:一是在邊緣智能層面,5G有利于就近提供算力,將提高設備端的數(shù)據(jù)處理能力,實現(xiàn)設備的實時響應;二是在無線下沉層面,5G逐步下沉與TSN、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等融合,促進PLC、DCS等工業(yè)控制器通信能力的提升,讓機器之間的互通更加扁平化;三是在應用升級層面,利用5G搭建更寬、更廣、更快和更可靠的通信基礎設施,同時利用云端的超強計算能力和AI技術對海量數(shù)據(jù)進行分析和學習,可以打造云、邊、端一體化的工業(yè)大腦。

        那么,5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合該從何切入?在賽迪智庫信軟所工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究室副主任宋穎昌看來,可以從設備互聯(lián)互通、工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸和場景應用的廣度和深度人手。R16版本的5G網(wǎng)絡可以破解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設備互聯(lián)互通的難題,加速5G與邊緣計算的結合,降低工業(yè)場景協(xié)議轉換和設備接人難度,進而提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)異構數(shù)據(jù)的接人能力,有效解決“數(shù)據(jù)孤島”的問題。

        工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)內網(wǎng)、外網(wǎng)如何建?工信部近日印發(fā)的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項工作組2020年工作計劃》指出,要從五方面提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎能力,包括要推動基礎電信企業(yè)建設覆蓋全球所有地市的高質量外網(wǎng),計劃在年內打造20個企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)外網(wǎng)優(yōu)秀案例;鼓勵工業(yè)企業(yè)升級改造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)內網(wǎng),預計于今年年底打造10個標桿網(wǎng)絡,推動100個重點行業(yè)龍頭企業(yè)、1000個地方骨干企業(yè)開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)內網(wǎng)改造升級。

        5G可以根據(jù)工業(yè)生產的需求變化,利用其良好的彈性和敏捷性,對網(wǎng)絡進行靈活的配置和調整。未來,依托5G網(wǎng)絡,,企業(yè)之間、企業(yè)各生產基地之間的業(yè)務聯(lián)系和數(shù)據(jù)互通將更加普及,不但企業(yè)業(yè)務,上云將成為主流,混合云和異構云等業(yè)務需求也將成為主流。

        亟須探索新的商業(yè)模式

        5G組網(wǎng)之后,應該探索對過去各種有線網(wǎng)絡的替代,并且在便利性、可靠性,乃至整體成本上創(chuàng)造新的價值。

        在5GR16標準確立之后,運營商如何在成本、可靠性、先進性方面實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,形成運營商與用戶之間共贏的商業(yè)模式值得思考。

        寬帶資本董事長田溯寧認為,對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)來說,5G如果還是按流量收費的話,運營商是做不起的,同時產業(yè)生態(tài)也很難做起來。應該思考,如何在時延、安全等方面列出等級,作出差異化的網(wǎng)絡配置,根據(jù)不同的價值進行收費。

        中國聯(lián)通副總經理梁寶俊指出,5G的商業(yè)模式必須避免重蹈“管道化”的覆轍,在3G、4G時代,運營商的角色被OTT取代,淪為價值很低的“管道工”,與此對應的是按流量收費的商業(yè)模式。但在5G時代,每個基站的成本(包括電費)都是此前的3~4倍,已經無法再像此前一樣按流量收費,必須探索新的商業(yè)模式。

        梁寶俊還表示,5G工業(yè)專網(wǎng)將根據(jù)網(wǎng)絡定制程度,分為物理獨立專網(wǎng)、公網(wǎng)切片專網(wǎng)、公網(wǎng)共享專網(wǎng)三種服務能力,為客戶提供特定區(qū)域覆蓋、數(shù)據(jù)可靠傳輸、業(yè)務安全隔離、設備可管可控的基礎連接網(wǎng)絡,能夠全方位滿足客戶在組織、指揮、管理、生產、調度等環(huán)節(jié)的通信服務需求。5G專網(wǎng)中也分為獨享、優(yōu)享、尊享等不同級別的服務,并據(jù)此確立收費標準。

        工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)聯(lián)盟副理事長、三一集團高級副總裁賀東東同樣表示,后續(xù)5G商業(yè)模式中最需要解決的就是性價比的問題,為此必須探索形成一個整體的解決方案。如果仍像現(xiàn)在這樣單點做5G,無論是整個廠區(qū)還是原來的有線網(wǎng)投資,在成本上是無法維持的。5G組網(wǎng)之后,應該探索出對過去各種有線網(wǎng)絡的替代方案,并且在便利性、可靠性,乃至整體成本上創(chuàng)造新的價值。

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