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5G確定性網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合概述011.1.15G確定性網(wǎng)絡(luò)具備的4大要素011.1.25G確定性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的3大維度0111.25G確定性網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合的主要推動(dòng)力025G確定性網(wǎng)絡(luò)工業(yè)領(lǐng)域的分類(lèi)研究052.2.45G確定性網(wǎng)絡(luò)+物資管理2.25G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)各類(lèi)別及需求解讀2.2.55G確定性網(wǎng)絡(luò)+輔助作業(yè)2.2.15G確定性網(wǎng)絡(luò)+實(shí)時(shí)監(jiān)控2.2.65G確定性網(wǎng)絡(luò)+海量連接2.2.25G確定性網(wǎng)絡(luò)+機(jī)器視覺(jué)2.2.75G確定性網(wǎng)絡(luò)+產(chǎn)品生命周期管理2.2.35G確定性網(wǎng)絡(luò)+遠(yuǎn)程控制2.3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景與5G確定性網(wǎng)絡(luò)能力相關(guān)度5G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例解析3.15G確定性網(wǎng)絡(luò)在離散制造行業(yè)的應(yīng)用案例分析113.25G確定性網(wǎng)絡(luò)在流程制造行業(yè)的應(yīng)用案例分析163.1.1海爾5G工業(yè)園區(qū)案例3.1.2TCL5G彩電制造協(xié)作示范產(chǎn)業(yè)園案例133.2.2柳鋼集團(tuán)5G+智慧鋼鐵案例183.1.3三一重工5G智慧園區(qū)案例143.2.3南南鋁加工5G+智慧工廠案例3.1.4格力5G智能制造行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用案例153.2.4海螺水泥5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基地214.15G確定性網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合的挑戰(zhàn)234.2.3階段三:自發(fā)性創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)階段4.1.1工業(yè)企業(yè)數(shù)字化水平的制約234.1.25G確定性網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)跨界融合的壁壘234.3.1發(fā)揮產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在生態(tài)促進(jìn)中的作用254.1.35G確定性網(wǎng)絡(luò)各方面技術(shù)成熟度還需進(jìn)一步提高234.3.2加快形成公網(wǎng)專(zhuān)用的先發(fā)優(yōu)勢(shì)254.25G確定性網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合的階段244.3.3選擇合適的發(fā)展路徑254.2.1階段一:試點(diǎn)示范階段244.3.4加大資金支持應(yīng)用創(chuàng)新和落地4.2.2階段二:規(guī)?;瘡?fù)制探索階段245G確定性網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合概述015G確定性網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合概述1.15G確定性網(wǎng)絡(luò)概述5G確定性網(wǎng)絡(luò)(5GDN:5GDeterministicNetworking)是指利用5G網(wǎng)絡(luò)資源打造可預(yù)期、可規(guī)劃、可驗(yàn)證,有確定性能力的移動(dòng)專(zhuān)網(wǎng),提供差異化+確定性的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。5G確定性網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)、能源、多媒體、醫(yī)療、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的融合具有廣闊的前景。例如,5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合的主要場(chǎng)景有機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)、高清視頻監(jiān)控、AR協(xié)作等等,這些場(chǎng)景對(duì)時(shí)延、帶寬、可靠性等有嚴(yán)格的要求,此前的4G、WiFi等其他網(wǎng)絡(luò)無(wú)法滿足需求,從而激發(fā)了對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的確定性需求,5G確1.1.15G確定性網(wǎng)絡(luò)具備的4大要素移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)整體由“無(wú)線接入網(wǎng)(RAN)+傳輸網(wǎng)(TN)+核心網(wǎng)(CN)”三部分組成。5G確定性網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和建設(shè),圍繞“CORE”四要素的能力展開(kāi):C-CloudNative:全云化、O-OneCore:全融合、R-Real-TimeOpera-tion:全自動(dòng)、E-Edge/Enterprise:全業(yè)務(wù)。C-CloudNative:全云化。全云化是所有方案的基石。首先,在全云化的通信系統(tǒng)中,運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)“主機(jī)組硬件(HA)隔離”、“虛擬資源池(VDC或VPC)隔離”、“網(wǎng)絡(luò)切片隔離”、“共享資源”等多級(jí)多種方式對(duì)SLA進(jìn)行差異化的定義及動(dòng)態(tài)的調(diào)整,使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)更具有可靠性、靈活性,業(yè)務(wù)部署更敏捷。其次,相比于運(yùn)營(yíng)商提供的專(zhuān)網(wǎng),云化的基礎(chǔ)設(shè)施提供的虛擬專(zhuān)網(wǎng)服務(wù)更加高效。O-OneCore:全融合。確定性網(wǎng)絡(luò)中不可避免的會(huì)涉及到原有的234G終端和業(yè)務(wù),5GDN必須是能夠支持所有接入制式的全融合網(wǎng)絡(luò)。此外,由于部分行業(yè)應(yīng)用中對(duì)于話音及消息類(lèi)業(yè)務(wù)有著很高的依賴(lài)性,因此全融合的話音網(wǎng)絡(luò)以及高效R-Real-timeOperation:全自動(dòng)。全自動(dòng)能力的體現(xiàn)主要在動(dòng)態(tài)智能網(wǎng)絡(luò)切片這一技術(shù)上,它是5G確定性網(wǎng)絡(luò)的核心能力。運(yùn)營(yíng)商在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的工單式流程模式已經(jīng)不能滿足行業(yè)業(yè)務(wù)的高效開(kāi)展,因此必須通過(guò)Portal自助服務(wù)方式將相應(yīng)的自主權(quán)交給行業(yè)客戶。每個(gè)行業(yè)用戶通過(guò)網(wǎng)上商城模式定制并購(gòu)買(mǎi)所需要的切片,隨后通過(guò)一鍵式開(kāi)通,遠(yuǎn)程監(jiān)控運(yùn)維E-Edge/Enterprise:全業(yè)務(wù)。5GDN需要采用MEC邊緣部署的能力為企業(yè)行業(yè)提供差異化聯(lián)接及SLA保障。運(yùn)營(yíng)商還可以進(jìn)一步在MEC的高性能聯(lián)接能力基礎(chǔ)上,針對(duì)各行業(yè)存在的差異化業(yè)務(wù)需求及SLA需求提供各類(lèi)“聯(lián)接+”的能1.1.25G確定性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的3大維度5G已經(jīng)成為千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的利器,而行業(yè)數(shù)字化對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的訴求可收斂為3個(gè)維度:能力可編排的差異化(Dif-ferentiated)網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)安全有保障的專(zhuān)屬(Dedicated)網(wǎng)絡(luò),以及自主管理可自助服務(wù)的DIY網(wǎng)絡(luò)①,5G確定性網(wǎng)絡(luò)可差異化網(wǎng)絡(luò)——行業(yè)數(shù)字化的關(guān)鍵訴求。以工業(yè)為例,根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)②,屬于制造業(yè)的細(xì)分行業(yè)多達(dá)31個(gè),這31個(gè)行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的需求是千差萬(wàn)別、多維度的。即使是同一行業(yè)、同一工廠,由于場(chǎng)景廣泛,每一場(chǎng)景對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也提出各種不同要求,5G為制造業(yè)各行業(yè)和客戶客提供差異化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)?!?G確定性網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)》025G確定性網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合概述專(zhuān)屬網(wǎng)絡(luò)——保證數(shù)據(jù)安全隔離和數(shù)據(jù)隱私的保護(hù)。對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)等行業(yè),網(wǎng)絡(luò)安全、分權(quán)分域管理、資源的隔離、數(shù)據(jù)及信令的保護(hù)是這類(lèi)嚴(yán)苛類(lèi)行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景基本的要求。用戶數(shù)據(jù)以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不出園區(qū),要求做到公網(wǎng)專(zhuān)可DIY的自助網(wǎng)絡(luò)——使能行業(yè)敏捷創(chuàng)新。為響應(yīng)快速變化的業(yè)務(wù)需求,行業(yè)用戶希望自定義、按需設(shè)計(jì)、DIY自己的網(wǎng)絡(luò)。以工業(yè)園區(qū)物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景為例,客戶希望可以自主完成物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力的編排/調(diào)度/管理,靈活的組網(wǎng)并部署創(chuàng)新應(yīng)1.25G確定性網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合的主要推動(dòng)力新一輪的科技革命以來(lái),世界制造業(yè)格局發(fā)生了巨大的變化,全球制造業(yè)也呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢(shì)和動(dòng)向,隨著科技的不為了更好滿足市場(chǎng)需求,由規(guī)?;a(chǎn)向著定制化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和向著創(chuàng)造大國(guó)的轉(zhuǎn)變,用戶進(jìn)為了提升客戶體驗(yàn),從單純的提供產(chǎn)品向著產(chǎn)品服務(wù)化轉(zhuǎn)變。隨著人們生活水平的進(jìn)一步提高,企業(yè)不再是單一提供產(chǎn)品的供應(yīng)商,而是向著完善的服務(wù)供應(yīng)商轉(zhuǎn)變,工業(yè)領(lǐng)域也不可避免的從單一的產(chǎn)品提供向著一體化的產(chǎn)品服務(wù)轉(zhuǎn)變。為了適應(yīng)供應(yīng)鏈的變化,從專(zhuān)一的分工向著一體化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。隨著生產(chǎn)方式的進(jìn)步,企業(yè)供應(yīng)鏈呈現(xiàn)新的趨勢(shì),面對(duì)供應(yīng)鏈的變化,制造業(yè)企業(yè)正在改變著專(zhuān)一的分工,整合上下游的產(chǎn)為了緊跟數(shù)字化步伐,由傳統(tǒng)生產(chǎn)模式向著智能化生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變。隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新型技術(shù)的發(fā)展,工廠內(nèi)開(kāi)始布局新興技術(shù)手段,幫在以上四方面趨勢(shì)驅(qū)動(dòng)下,工業(yè)企業(yè)開(kāi)始自發(fā)探索和打造智能工廠,改善關(guān)鍵的制造環(huán)節(jié),利用端到端的數(shù)據(jù)流和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),有效的縮短產(chǎn)品研制周期、降低運(yùn)營(yíng)成本、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。工業(yè)領(lǐng)域傳統(tǒng)的通信方式在這一過(guò)程中明顯的短板,例如工業(yè)自動(dòng)化、產(chǎn)品檢測(cè)、資產(chǎn)管理等場(chǎng)景中對(duì)通信都有萬(wàn)無(wú)一失的要求,傳統(tǒng)的工業(yè)通信方式以及4G、WiFi等無(wú)線通信只能做到盡力而為,不能適應(yīng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造的需求,因此工業(yè)領(lǐng)域?qū)τ诖_定性網(wǎng)絡(luò)的需求有自發(fā)的5G確定性網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合概述031.2.2供給方:擴(kuò)大服務(wù)范疇和提升服務(wù)價(jià)值的驅(qū)動(dòng)隨著通信行業(yè)管道化趨勢(shì)的發(fā)展,移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)鏈各廠商希望能為用戶提供差異化的產(chǎn)品,探索新的收入增長(zhǎng)空間。新的收入空間意味著需要提供新的產(chǎn)品和服務(wù),而為工業(yè)場(chǎng)景提供5G確定性網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)新的產(chǎn)品和服務(wù),可以說(shuō)是通信行業(yè)供給方也有很強(qiáng)的主動(dòng)性,為工業(yè)用戶提供確定性的通信服務(wù)。通過(guò)提供5G確定性網(wǎng)絡(luò)服務(wù),通信業(yè)企業(yè)可以深入到工業(yè)企5G確定性網(wǎng)絡(luò)可以確保數(shù)據(jù)傳輸速率比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)快數(shù)百倍;嚴(yán)格控制時(shí)延問(wèn)題,滿足企業(yè)的時(shí)延需求,保證工業(yè)實(shí)時(shí)控制、云化機(jī)器人等場(chǎng)景需求,可以提供接近100%的高可靠性通信要求和確定性SLA?;?G確定性網(wǎng)絡(luò),作為供給方的運(yùn)營(yíng)商、通信設(shè)備商、方案商等群體,能夠?yàn)楣I(yè)企業(yè)提供差異化和高質(zhì)量的服務(wù)。當(dāng)然,5G確定性網(wǎng)絡(luò)給用戶帶來(lái)的價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于5G公網(wǎng),因此給相關(guān)供給方帶來(lái)的收益也會(huì)進(jìn)一步提高。1.35G確定性網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)領(lǐng)域的市場(chǎng)空間及節(jié)奏工業(yè)領(lǐng)域場(chǎng)景復(fù)雜且多樣,對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的需求空間巨大。雖然5G確定性網(wǎng)絡(luò)尚處于初期階段,但目前工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)制造過(guò)程、供應(yīng)鏈管理、設(shè)備資產(chǎn)管理、節(jié)能減排、產(chǎn)品生命周期管理等各個(gè)領(lǐng)域都有大量《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示,2019年我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)總體規(guī)模達(dá)到2.13萬(wàn)億元,預(yù)計(jì)到2020年這一數(shù)字將達(dá)到3.1萬(wàn)億元,同比增長(zhǎng)47.9%,其中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心產(chǎn)業(yè)約為6520億元。7000600050004000300020001000065205361438633722017201820192020圖2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模(單位:億在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心產(chǎn)業(yè)中,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模在2019年達(dá)到了651億元,近3年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到30.7%。隨著5G商用的加速,5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深度融合,促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)規(guī)模中5G應(yīng)用大幅度提升,預(yù)計(jì)未來(lái)5G應(yīng)用規(guī)模以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用機(jī)器視覺(jué)為例,根據(jù)國(guó)外調(diào)研機(jī)構(gòu)MarketsandMarkets預(yù)計(jì),到2020年全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到125億美元,到2025年年底,全球市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)192億美元,機(jī)器視覺(jué)未來(lái)空間巨大。當(dāng)前,5G確定性網(wǎng)絡(luò)正在逐漸成為機(jī)器視覺(jué)在網(wǎng)絡(luò)側(cè)的主流方案,未來(lái)機(jī)器視覺(jué)百億級(jí)市場(chǎng)背后有5G確定性網(wǎng)絡(luò)的支持。本白皮書(shū)對(duì)于5G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互045G確定性網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合概述圖35G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)各場(chǎng)景空間節(jié)奏實(shí)際上,我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,基于5G確定性網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可能的。5G確定性網(wǎng)絡(luò)在與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合的同時(shí),也應(yīng)該與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成。我們應(yīng)該從實(shí)際需求和可行性的角度推動(dòng)5G確定性網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合,即當(dāng)前的工作重點(diǎn)是將5G確定性網(wǎng)絡(luò)用于具備條件的工業(yè)應(yīng)用中,實(shí)現(xiàn)各類(lèi)應(yīng)用分階段落地,而不必等5G完全成熟才支持整體應(yīng)用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中。5G確定性網(wǎng)絡(luò)工業(yè)領(lǐng)域的分類(lèi)研究055G確定性網(wǎng)絡(luò)工業(yè)領(lǐng)域的分類(lèi)研究2.15G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)分類(lèi)概述從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的角度來(lái)說(shuō),整個(gè)工業(yè)流程大體可以分為研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)維服務(wù)等環(huán)節(jié),5G確定性網(wǎng)絡(luò)在這些場(chǎng)在研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),5G與VR/AR技術(shù)結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)多方遠(yuǎn)程虛擬協(xié)同設(shè)計(jì),有效地解決了異地研發(fā)人員溝通困難、成本高昂等問(wèn)題。在生產(chǎn)環(huán)節(jié),5G與超高清視頻、傳感器、控制系統(tǒng)等結(jié)合可以使工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程操作、生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)等,有效提升了生產(chǎn)效率、改善了員工的工作條件可以使設(shè)備巡檢情況實(shí)時(shí)傳到云端識(shí)別,提升設(shè)備巡檢質(zhì)量和效率。另一方面5G與專(zhuān)家系統(tǒng)的結(jié)合帶來(lái)專(zhuān)家遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在場(chǎng)指基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)維服務(wù)等需求,結(jié)合5G技術(shù),5G確定性網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用場(chǎng)景分為實(shí)時(shí)監(jiān)2)5G確定性網(wǎng)絡(luò)+機(jī)器視覺(jué),3)5G確定性網(wǎng)絡(luò)+遠(yuǎn)程控制,4)5G確定性網(wǎng)絡(luò)+物資管理,5)5G確定性網(wǎng)絡(luò)+輔助作業(yè),6)5G確定性網(wǎng)絡(luò)+海量連接,7)5G確定性網(wǎng)絡(luò)+產(chǎn)品生命周期管理。2.25G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)各類(lèi)別及需求解讀2.2.15G確定性網(wǎng)絡(luò)+實(shí)時(shí)監(jiān)控基于5G網(wǎng)絡(luò),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控,包括超高清視頻監(jiān)控、無(wú)人機(jī)巡檢等,其最終目的則是實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的異?,F(xiàn)象,助力工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化、智慧化,達(dá)到降本增效的目的。5G確定性網(wǎng)絡(luò)助在工業(yè)環(huán)境下,高清視頻的主要應(yīng)用在于智慧園區(qū)的安防、人員管理等場(chǎng)景,通過(guò)5G高速率的特性,將采集的監(jiān)測(cè)視頻/圖像實(shí)時(shí)回傳,實(shí)現(xiàn)視頻、圖片、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)的雙向?qū)崟r(shí)傳輸,同時(shí)結(jié)合5GMEC統(tǒng)一監(jiān)控平臺(tái),實(shí)現(xiàn)人員違規(guī)、廠區(qū)的環(huán)通信速率(壓縮后)幀率(fps)1080p2-10Mbps,藍(lán)光視頻約20MbpsH.264H.26530、604K12-40MbpsH.264H.26530、608K48-160MbpsH.264H.265H.26530、120表格1超高清視頻對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)的需求065G確定性網(wǎng)絡(luò)工業(yè)領(lǐng)域的分類(lèi)研究(2)無(wú)人機(jī)巡檢利用5G的高速率、高可靠低時(shí)延無(wú)線網(wǎng)絡(luò),可以將搭載在無(wú)人機(jī)上的攝像頭視頻(可見(jiàn)光高清、紅外等)實(shí)時(shí)傳送到廠區(qū)綜合控制中心。通過(guò)對(duì)視頻圖像進(jìn)行基于人工智能的物體識(shí)別、模式識(shí)別分析,判斷所巡檢的地點(diǎn)是否存在安保異?;蚧鹁瘓D45G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之無(wú)人機(jī)巡檢2.2.25G確定性網(wǎng)絡(luò)+機(jī)器視覺(jué)機(jī)器視覺(jué)在工業(yè)上的應(yīng)用極為廣泛,可以有效提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化水平,適用于一些人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或者人工難以滿足要求的場(chǎng)合。目前機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用主要包括圖像識(shí)別、圖55G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品檢測(cè)機(jī)器視覺(jué)已經(jīng)成為智能制造的一個(gè)典型場(chǎng)景,采用無(wú)線方式開(kāi)展機(jī)器視覺(jué)業(yè)務(wù)時(shí),需要上行帶寬超過(guò)50Mbps,端到端通信時(shí)延小于10ms,可靠性要求大于99.9999%,這些都能通過(guò)5G確定性網(wǎng)絡(luò)得到滿足。同時(shí),機(jī)器視覺(jué)往往需要實(shí)施場(chǎng)景相對(duì)隔離的局域組網(wǎng),5G確定性網(wǎng)絡(luò)可以為其提供專(zhuān)屬網(wǎng)絡(luò)服務(wù),保證數(shù)據(jù)安全,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)靈活運(yùn)維和自管理。5G確定性網(wǎng)絡(luò)工業(yè)領(lǐng)域的分類(lèi)研究072.2.35G確定性網(wǎng)絡(luò)+遠(yuǎn)程控制5G確定性網(wǎng)絡(luò)能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)控制指令的上傳下達(dá)需求。以機(jī)器人應(yīng)用為例,傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人存在某些不足,比如工作范圍受限、工作內(nèi)容有限、設(shè)備成本高等問(wèn)題。隨著人工智能、云計(jì)算等技術(shù)的不斷成熟,云化機(jī)器人將逐漸成為主流。云化機(jī)器人將控制“大腦”放在云端,根據(jù)本地機(jī)器人的不同工作內(nèi)容和工作地點(diǎn)針對(duì)性控制,真正實(shí)現(xiàn)機(jī)器人圖65G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之機(jī)器人遠(yuǎn)程控制當(dāng)云端機(jī)器人大規(guī)模部署時(shí),對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)提出比較嚴(yán)苛的要求。一方面要求機(jī)器人調(diào)度過(guò)程中數(shù)據(jù)的實(shí)滿足高達(dá)99.9999%的可靠性,通信時(shí)延為10-100ms;另一方面,云端機(jī)器人往往集成其它視覺(jué)應(yīng)用,這些視覺(jué)應(yīng)用也有確定性網(wǎng)絡(luò)需求,包括上行帶寬10Mbps以上,通信時(shí)延10-100ms。5G確定性網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的能力能夠從容應(yīng)對(duì)機(jī)器人對(duì)帶寬、時(shí)延可靠性的挑戰(zhàn),而5G網(wǎng)絡(luò)切片和MEC能夠?yàn)樵贫藱C(jī)器人應(yīng)用提供端到端定制化的支持,保證遠(yuǎn)程控制的實(shí)現(xiàn)。2.2.45G確定性網(wǎng)絡(luò)+物資管理從物資管理的需求來(lái)看,其場(chǎng)景應(yīng)用會(huì)從高速帶寬、海量接入、超低時(shí)延、切片服務(wù)等方面與之結(jié)合,是一個(gè)綜合性的圖75G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之工廠物資管理085G確定性網(wǎng)絡(luò)工業(yè)領(lǐng)域的分類(lèi)研究大量工業(yè)園區(qū)的物資管理場(chǎng)景中,會(huì)設(shè)置智能車(chē)輛匹配、自動(dòng)駕駛覆蓋、人臉識(shí)別管理和全域信息監(jiān)控,預(yù)留全園自動(dòng)駕駛技術(shù)接入,實(shí)現(xiàn)無(wú)人重卡、無(wú)人輕型貨車(chē)、無(wú)人巡檢機(jī)器人調(diào)度行駛;依托5G定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛入園路徑自動(dòng)計(jì)算和最優(yōu)車(chē)位匹配;通過(guò)人臉識(shí)別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)員工管理,進(jìn)行園區(qū)、倉(cāng)庫(kù)、分揀多級(jí)權(quán)限控制;基于5G提供園區(qū)內(nèi)無(wú)人機(jī)、無(wú)人車(chē)巡檢以及人防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)人、車(chē)、園區(qū)管理的異常預(yù)警和實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控。這些多樣化的場(chǎng)景需要不同能力等級(jí)的5G網(wǎng)絡(luò)與之匹配,5G確定性網(wǎng)絡(luò)正是合適的解決方案。2.2.55G確定性網(wǎng)絡(luò)+輔助作業(yè)工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中各類(lèi)需要人力的作業(yè)專(zhuān)業(yè)性較高,但專(zhuān)業(yè)操作人員有限,因此對(duì)于輔助作業(yè)的需求明顯,近年來(lái),AR成為輔助作業(yè)的核心手段之一。目前AR應(yīng)用已融入到了工業(yè)制造的交互、營(yíng)銷(xiāo)、設(shè)計(jì)、采購(gòu)、生產(chǎn)、物流和服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié),典型的應(yīng)用包括AR遠(yuǎn)程協(xié)助、AR在線檢測(cè)、AR樣品展示等?;?G的AR遠(yuǎn)程協(xié)助,后臺(tái)專(zhuān)家可以通過(guò)語(yǔ)音視頻通訊、AR實(shí)時(shí)標(biāo)注進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)作,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)人員和遠(yuǎn)程專(zhuān)家的“零距離”溝通,大大提高了工業(yè)生產(chǎn)、設(shè)備維修、專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)等價(jià)值圖85G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之AR遠(yuǎn)程輔助作業(yè)通過(guò)AR遠(yuǎn)程協(xié)助實(shí)現(xiàn)輔助作業(yè),由于速率、時(shí)延等方面的要求,4G和WiFi等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)無(wú)法承擔(dān)連接和數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù),5G確定性網(wǎng)絡(luò)是其實(shí)現(xiàn)的合適途徑。通信速率(壓縮后)>50Mbps(下行)>20Mbps(上行)>50Mbps(上行)表格2AR遠(yuǎn)程協(xié)助對(duì)于5G的需求2.2.65G確定性網(wǎng)絡(luò)+海量連接在一些工業(yè)場(chǎng)景中,由于存在大量需要監(jiān)測(cè)的傳感器聯(lián)網(wǎng)需求,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)容量有明確的需求,即一定區(qū)域中要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模連接,可形成5G確定性網(wǎng)絡(luò)+海量連接的場(chǎng)景。5G確定性網(wǎng)絡(luò)工業(yè)領(lǐng)域的分類(lèi)研究09該類(lèi)場(chǎng)景可參考mMTC或NB-IoT的演進(jìn),當(dāng)單位面積中存在數(shù)萬(wàn)甚至數(shù)十萬(wàn)傳感器需要聯(lián)網(wǎng)時(shí),對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的KPI就是大容量的確定性需求。因此對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)的需求就是海量終端并發(fā)接入和極低的功耗,比較典型的就是能源領(lǐng)域的表計(jì)。圖95G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之能源表計(jì)連接管理2.2.75G確定性網(wǎng)絡(luò)+產(chǎn)品生命周期管理工業(yè)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、測(cè)試、銷(xiāo)售、使用、回收各個(gè)環(huán)節(jié)中存在大量數(shù)據(jù),各環(huán)節(jié)之間的數(shù)據(jù)若能形成閉環(huán),對(duì)于整圖105G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之5G確定性網(wǎng)絡(luò)為工業(yè)企業(yè)提供一套工廠內(nèi)+工廠外一致性的可靠性體驗(yàn),在各個(gè)環(huán)節(jié)推進(jìn)數(shù)字孿生的落地,形成企業(yè)閉環(huán)的生命周期管理過(guò)程。這一場(chǎng)景需要5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到一定階段,工業(yè)企業(yè)多個(gè)環(huán)節(jié)與5G確定性網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)深度融合后105G確定性網(wǎng)絡(luò)工業(yè)領(lǐng)域的分類(lèi)研究2.3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景與5G確定性網(wǎng)絡(luò)能力相關(guān)度從差異化網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)屬網(wǎng)絡(luò)和DIY網(wǎng)絡(luò)三大能力的視角出發(fā),本報(bào)告對(duì)以上七類(lèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行分析,探討這些場(chǎng)景對(duì)5G確定性網(wǎng)絡(luò)能力的相關(guān)度和匹配情況,形成各場(chǎng)景需要核心關(guān)注的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能力矩陣。DIY網(wǎng)絡(luò)表格3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景與5GDN的相關(guān)度以機(jī)器視覺(jué)為例,通過(guò)機(jī)器視覺(jué)進(jìn)行工業(yè)質(zhì)檢,需要系統(tǒng)實(shí)時(shí)上傳,通信時(shí)延一般低于10ms,不過(guò)一些工業(yè)質(zhì)檢場(chǎng)景需要高清圖像的實(shí)時(shí)上傳,一些場(chǎng)景僅需關(guān)鍵信息實(shí)時(shí)上傳,面對(duì)這些需求,需要5G網(wǎng)絡(luò)具有高度差異化的能力;同時(shí),機(jī)器視覺(jué)要求作業(yè)場(chǎng)景數(shù)據(jù)不出廠,可以過(guò)5G+MEC搭建虛擬專(zhuān)網(wǎng)將生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)的傳輸范圍控制在企業(yè)工廠內(nèi),滿足生產(chǎn)數(shù)據(jù)安全性要求。因此,從5G確定性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的3大維度視角來(lái)看,機(jī)器視覺(jué)與其他應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)比,“差異化網(wǎng)絡(luò)”和“專(zhuān)屬網(wǎng)再以物資管理為例,該場(chǎng)景往往涉及工業(yè)園區(qū)綜合性、多樣化的內(nèi)容,有多種類(lèi)型車(chē)輛管理、多種資產(chǎn)精準(zhǔn)管理以及物流倉(cāng)儲(chǔ)智能化管理,對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的需求也是多樣化的,而且隨著管理物資數(shù)量和種類(lèi)的增多,需要網(wǎng)絡(luò)能夠彈性制。面對(duì)這樣的場(chǎng)景,行業(yè)用戶能夠自定義、按需設(shè)計(jì)、DIY自己的網(wǎng)絡(luò),則是進(jìn)行高效物資管理的必要手段。因此,從5G確定性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的3大維度視角來(lái)看,物資管理與其他場(chǎng)景相比,“DIY網(wǎng)絡(luò)”這一維度相關(guān)性更高。5G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例解析11工業(yè)產(chǎn)業(yè)涉及的領(lǐng)域廣泛,細(xì)分市場(chǎng)繁多,但總體面臨著人工成本日益提高,信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重,現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量不高、靈活性差等問(wèn)題。為了適應(yīng)新時(shí)代的工業(yè)升級(jí),通過(guò)發(fā)揮5G確定性網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn),賦能工業(yè)各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景,將成為解開(kāi)問(wèn)題的制造業(yè)按其產(chǎn)品制造工藝過(guò)程特點(diǎn)總體上可概括為離散制造和流程制造。流程制造是指被加工對(duì)像不間斷地通過(guò)生產(chǎn)設(shè)備,通過(guò)一系列的加工裝置使原材料進(jìn)行化學(xué)或物理變化,最終得到產(chǎn)品。相對(duì)于流程制造,離散制造的產(chǎn)品往往由多個(gè)零家電、電子設(shè)備、汽車(chē)、工程機(jī)械、火箭、飛機(jī)、船舶、機(jī)床等制造行業(yè)都屬于離散制造業(yè),煤炭、鋼鐵、水泥、集成電路藥品及食品等制造行業(yè)都屬于流程制造業(yè)。因此,我們將從離散制造和流程制造兩方面分析5G確定性網(wǎng)絡(luò)在其中的應(yīng)用3.15G確定性網(wǎng)絡(luò)在離散制造行業(yè)的應(yīng)用案例分析目前,業(yè)內(nèi)對(duì)5G確定性網(wǎng)絡(luò)在離散制造業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的探索,我們選取了部分優(yōu)秀案例,從背景和痛點(diǎn)、解決海爾5G工業(yè)園區(qū)案例5G確定性網(wǎng)絡(luò)+實(shí)時(shí)監(jiān)控5G確定性網(wǎng)絡(luò)+遠(yuǎn)程控制5G確定性網(wǎng)絡(luò)+機(jī)器視覺(jué)5G確定性網(wǎng)絡(luò)+輔助作業(yè)5G確定性網(wǎng)絡(luò)+物資管理TCLTCL5G彩電制造協(xié)作示范產(chǎn)業(yè)園5G確定性網(wǎng)絡(luò)+物資管理5G確定性網(wǎng)絡(luò)+實(shí)時(shí)監(jiān)控5G確定性網(wǎng)絡(luò)+機(jī)器視覺(jué)三一重工5G智慧園區(qū)案例5G確定性網(wǎng)絡(luò)+物資管理5G確定性網(wǎng)絡(luò)+實(shí)時(shí)監(jiān)控5G確定性網(wǎng)絡(luò)+機(jī)器視覺(jué)格力5G智能制造行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用案例5G確定性網(wǎng)絡(luò)+機(jī)器視覺(jué)5G確定性網(wǎng)絡(luò)+實(shí)時(shí)監(jiān)控5G確定性網(wǎng)絡(luò)+遠(yuǎn)程控制5G確定性網(wǎng)絡(luò)+物資管理5G確定性網(wǎng)絡(luò)+輔助作業(yè)表格45G確定性網(wǎng)絡(luò)在離散制造業(yè)中的試點(diǎn)案例總結(jié)125G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例解析3.1.1海爾5G工業(yè)園區(qū)案例隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展,傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)正面臨重重挑戰(zhàn),網(wǎng)絡(luò)上生產(chǎn)線聯(lián)網(wǎng)大多依賴(lài)有線傳輸,雖然園區(qū)已覆蓋WiFi、LoRa等無(wú)線網(wǎng)絡(luò),但仍存在信號(hào)干擾、容量有限、穩(wěn)定性較差等問(wèn)題,導(dǎo)致部分生產(chǎn)輔助設(shè)備如掃描槍、辦公Pad、AGV等在使用過(guò)程中時(shí)常出現(xiàn)掉線、卡頓等問(wèn)題,嚴(yán)重影響了工作效率和用戶體驗(yàn);煙囪式的信息系統(tǒng)之間相對(duì)獨(dú)立封閉,信息孤島導(dǎo)致工廠整體效率很低、信息共享和業(yè)務(wù)系統(tǒng)協(xié)同不暢;薄弱的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)靈活性差,無(wú)法滿足人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的工業(yè)園區(qū)需要確定性網(wǎng)絡(luò)及其他技術(shù)融合解決以上問(wèn)題,基于此,海爾聯(lián)合中國(guó)移動(dòng)、華為等企業(yè)共建基于5G的虛擬專(zhuān)(2)解決方案運(yùn)用5G網(wǎng)絡(luò)切片、MEC邊緣計(jì)算相結(jié)合,在海爾中德園區(qū)建設(shè)智慧工業(yè)園區(qū)5G行業(yè)專(zhuān)網(wǎng),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計(jì)算等5G關(guān)鍵技術(shù)滿足園區(qū)對(duì)網(wǎng)絡(luò)確定性的需求,并通過(guò)部署5G專(zhuān)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)(MEC管理平臺(tái)、切片管理平臺(tái))實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可視可管。依托COSMOPlat和5G邊緣計(jì)算平臺(tái)相融合最終完成方案落地,解決當(dāng)前傳統(tǒng)園區(qū)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、應(yīng)用的諸多痛點(diǎn)。2020年9月,海爾率先完成了5G端到端切片可訂購(gòu)、可上線、可運(yùn)維的全流程能力測(cè)試驗(yàn)證,這是全國(guó)首個(gè)工業(yè)制造場(chǎng)景下的5G全流程切片試點(diǎn)部署,實(shí)現(xiàn)5G確定性網(wǎng)絡(luò)支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)又一典型案例。(3)效果總結(jié)海爾工業(yè)園區(qū)的智能化升級(jí)過(guò)程中,通過(guò)卡奧斯(COSMOPlat)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)綜合結(jié)合5G確定性網(wǎng)絡(luò)差異化、專(zhuān)屬化的特性,實(shí)現(xiàn)基于5G的端邊云協(xié)同應(yīng)用,也滿足了行業(yè)用戶對(duì)于算法上云、數(shù)據(jù)不出廠的需求,有效改善了傳統(tǒng)工廠運(yùn)營(yíng)過(guò)程中遇到的效率、安全、人工成本等問(wèn)題,助力海爾實(shí)現(xiàn)“以用戶體5G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例解析13另外,升級(jí)后的工業(yè)園區(qū)也實(shí)現(xiàn)了全生產(chǎn)要素、全生產(chǎn)流程的互聯(lián)互通,對(duì)于海爾內(nèi)部互聯(lián)工廠的5G工業(yè)重要的參考借鑒意義,項(xiàng)目成果也可轉(zhuǎn)化為可復(fù)制推廣的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品或解決方案,依托卡奧斯(COSMOPlat)工業(yè)互3.1.2TCL5G彩電制造協(xié)作示范產(chǎn)業(yè)園案例彩電制造業(yè)是離散型制造的典型產(chǎn)業(yè),需要“多品種、小批量、多批次、高時(shí)效”組織生產(chǎn)。然而,工廠內(nèi)原材料及產(chǎn)成品物流配送能效低、成本高,嚴(yán)重制約產(chǎn)能。一是產(chǎn)品原材料品類(lèi)多,超過(guò)2萬(wàn)種的原材料,既包括彩電屏幕等易碎貴件,又包含電子元件等微小件,倉(cāng)儲(chǔ)管理高度依賴(lài)熟練工經(jīng)驗(yàn);二是物流配送環(huán)境復(fù)雜,需要在人車(chē)混流環(huán)境下跨樓的基于磁條和WiFi網(wǎng)絡(luò)的AGV物流車(chē)無(wú)法適應(yīng)全場(chǎng)景運(yùn)行;而原有的WiFi網(wǎng)絡(luò)覆蓋存在盲區(qū),穩(wěn)定性差,單個(gè)物流車(chē)掉線就(2)解決方案在廣東惠州TCL工廠,TCL攜手中移動(dòng)惠州公司、華為、靈動(dòng)科技等合作伙伴,將基于機(jī)器視覺(jué)的智能物流機(jī)器人與5G確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合,打通制造工藝流、生產(chǎn)信息流、產(chǎn)品數(shù)據(jù)流,實(shí)現(xiàn)“全要素協(xié)同”,為智能倉(cāng)儲(chǔ)提供了全新的解決方第一步,面向工廠構(gòu)建5G+邊緣計(jì)算的高可靠5G專(zhuān)網(wǎng)。建設(shè)5G室內(nèi)發(fā)射點(diǎn)(pRRU)53個(gè),實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)、車(chē)間、廊道的100%全覆蓋;在5G獨(dú)立組網(wǎng)架構(gòu)下建設(shè)下沉式MEC平臺(tái),確保端到端時(shí)延穩(wěn)定在17ms以內(nèi)。圖12TCL面向工廠構(gòu)建的5G+邊緣計(jì)算專(zhuān)網(wǎng)第二步,完成智能物流車(chē)的5G接入改造。靈動(dòng)科技研發(fā)的基于機(jī)器視覺(jué)的智能物流機(jī)器人通過(guò)視覺(jué)和輔助進(jìn)行定位和行駛,經(jīng)過(guò)建模和部署可適應(yīng)工廠內(nèi)復(fù)雜的運(yùn)輸環(huán)境。經(jīng)聯(lián)合研發(fā),成功將5G物聯(lián)網(wǎng)終端集成在車(chē)輛中,滿足無(wú)線信號(hào)穿透損耗要求,車(chē)輛端到端控制時(shí)延小于20ms。145G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例解析第三步,完成智能車(chē)與企業(yè)MES/WMS等內(nèi)部系統(tǒng)的集成。以SMT工藝段和PCBA工藝段協(xié)作為例,由MES系統(tǒng)推送的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃,觸發(fā)AMR智能物流車(chē)自動(dòng)尋找對(duì)接SMT工藝產(chǎn)成品貨架,精準(zhǔn)定位,托舉并運(yùn)輸至PCBA工藝工位,實(shí)(3)效果總結(jié)全新的基于5G確定性網(wǎng)絡(luò)的智能物流解決方案重構(gòu)了TCL生產(chǎn)工藝流。自2020年3月系統(tǒng)上線投產(chǎn)以來(lái),近半年內(nèi)滿足了企業(yè)多場(chǎng)景智能物流配送需求,系統(tǒng)的穩(wěn)定性高,系統(tǒng)整體可用率超過(guò)98%,故障率僅是傳統(tǒng)物流配送系統(tǒng)的四分之一,5G確定性網(wǎng)絡(luò)為系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行提供了全面保障。3.1.3三一重工5G智慧園區(qū)案例智慧工廠是三一集團(tuán)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要工作方向。目前,三一重工的部分工廠已經(jīng)進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化升級(jí),但多以4G、工廠內(nèi)工業(yè)級(jí)WiFi和工業(yè)級(jí)專(zhuān)網(wǎng)為主,工廠外的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)施不完備,并不能滿足智能工廠的網(wǎng)絡(luò)需求。對(duì)于機(jī)器視覺(jué)場(chǎng)景,由于工業(yè)相機(jī)對(duì)通信帶寬的需求取決于它的分辨率、幀率、所使用的編解碼器等因素。一臺(tái)4K相機(jī)對(duì)帶寬的需求很大,最高可達(dá)150Mbps,而4G網(wǎng)絡(luò)雖然承諾最大可提供150Mbps的帶寬,但是一般情況下只有10Mbps左右。因此對(duì)于基于高清工業(yè)相機(jī)的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè),傳統(tǒng)4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無(wú)法承載。而工業(yè)級(jí)WiFi可靠性差,經(jīng)常出現(xiàn)丟包斷網(wǎng)現(xiàn)(2)解決方案根據(jù)三一集團(tuán)智慧工廠及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求,三一重工已在北京南口園區(qū)、回龍觀園區(qū)完成5G基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè),實(shí)現(xiàn)室外5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋與室內(nèi)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋,并在北京園區(qū)成功部署MEC平臺(tái)。同時(shí)基于5G確定性網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)相機(jī)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺(jué)感知系統(tǒng)和工業(yè)機(jī)器人的智能網(wǎng)聯(lián),通過(guò)在對(duì)視覺(jué)圖像的實(shí)時(shí)分析,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線中工件以及周?chē)h(huán)境的感知,確定工件的類(lèi)別、位置、姿態(tài)信息以及實(shí)現(xiàn)基于周?chē)h(huán)境的智能決策,械臂進(jìn)行物料抓取、組隊(duì)、裝配。在上下料、配件分揀等環(huán)節(jié),通過(guò)對(duì)視頻的實(shí)時(shí)分析,確定物料位置、種類(lèi)等信5G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例解析15(3)效果總結(jié)對(duì)于三一重工而言,5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合將改變?cè)泄I(yè)生產(chǎn)模式和生產(chǎn)組織方式,有效提高企業(yè)生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,提升產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作效率。通過(guò)5G確定性網(wǎng)絡(luò),三一重工可實(shí)現(xiàn)全生產(chǎn)要素、全流程互聯(lián)互通,實(shí)時(shí)獲得工廠的生產(chǎn)信息、訂單信息等,加強(qiáng)上下游產(chǎn)業(yè)鏈有效協(xié)作,實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)3.1.4格力5G智能制造行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用案例空調(diào)產(chǎn)線存在以下挑戰(zhàn):1)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜、場(chǎng)地狹小、無(wú)多余布線管道、施工難度大、時(shí)間窗短;2)大部分設(shè)備處于獨(dú)立控制、分散管理的模式,尚未實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的共享和生產(chǎn)過(guò)程的統(tǒng)籌管理,無(wú)法滿足大量生產(chǎn)設(shè)備管理、系統(tǒng)交互的需求;3)企業(yè)主要通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)、WiFi、4G及近距離無(wú)線等技術(shù)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),不僅部署難度大、周期長(zhǎng),而且穩(wěn)定性差、易干擾,同時(shí)帶寬不足、時(shí)延偏高等問(wèn)題令許多(2)解決方案針對(duì)以上問(wèn)題,格力根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特點(diǎn),同時(shí)鑒于5G確定性網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),通過(guò)整合、改造現(xiàn)有資源,規(guī)劃、建設(shè)格力電器智能制造網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝備、儀器儀表、傳感器、控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)的互聯(lián)互通,形成一個(gè)全流程智能制造管控5G應(yīng)用5G+AI:視覺(jué)精加工及123456785G生產(chǎn)線的集成運(yùn)用5G大帶寬:質(zhì)控文件高速交互95G無(wú)紙化首檢AR遠(yuǎn)程指作業(yè)導(dǎo)與輔助操作AGV智慧物流AGV智能導(dǎo)航表格5格力基于5G網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)的生產(chǎn)解決方案2020年4月,廣東聯(lián)通攜手格力電器、華為,在格力總部建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)基于MEC+5GSA網(wǎng)絡(luò)切片的智能制造領(lǐng)域5G行業(yè)虛擬專(zhuān)網(wǎng),并率先完成了第一階段無(wú)紙化首檢、產(chǎn)線5G視頻監(jiān)控2個(gè)場(chǎng)景的部署驗(yàn)證。165G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例解析圖14格力基于MEC+5GSA網(wǎng)絡(luò)切片的智能制造案例架構(gòu)格力5G專(zhuān)網(wǎng)采用了5QI+FlexE+格力專(zhuān)用UPF的切片技術(shù),提供如下功能:1)業(yè)務(wù)隔離,格力業(yè)務(wù)與公眾業(yè)務(wù)使用不同切片實(shí)現(xiàn)隔離;2)帶寬保障,公眾業(yè)務(wù)與格力業(yè)務(wù)產(chǎn)生帶寬搶占時(shí),格力業(yè)務(wù)帶寬被保障,公網(wǎng)用戶無(wú)法搶占;3)降低時(shí)延,格力業(yè)務(wù)時(shí)延降低至10ms,公眾業(yè)務(wù)時(shí)延20ms;4)數(shù)據(jù)保護(hù),格力業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不出廠區(qū)。(3)效果總結(jié)該方案的效果非常明顯。以無(wú)紙化首檢為例,在產(chǎn)線通過(guò)5G確定性網(wǎng)絡(luò),每個(gè)首檢PAD在1-2s可瞬時(shí)打開(kāi)首檢文件,大大提升了首檢效率,且實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量追溯的信息化管理,節(jié)約紙質(zhì)成本。再以5G產(chǎn)線視頻與AI行為分析為例,基于該方案實(shí)現(xiàn)了在線分析與工藝監(jiān)控,確保關(guān)鍵動(dòng)作無(wú)遺漏,改良工藝提升產(chǎn)能15%。3.25G確定性網(wǎng)絡(luò)在流程制造行業(yè)的應(yīng)用案例分析5G確定性網(wǎng)絡(luò)在流程制造業(yè)中也有一些典型的應(yīng)用,煤礦、鋼鐵、鋁業(yè)、水泥等行業(yè)的效果較為明顯,我們從背景和痛5G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例解析17華陽(yáng)新材料集團(tuán)5G煤礦井下專(zhuān)網(wǎng)案例5G確定性網(wǎng)絡(luò)+實(shí)時(shí)監(jiān)控5G確定性網(wǎng)絡(luò)+遠(yuǎn)程控制5G確定性網(wǎng)絡(luò)+機(jī)器視覺(jué)柳鋼集團(tuán)5G+智慧鋼鐵案例5G確定性網(wǎng)絡(luò)+輔助作業(yè)5G確定性網(wǎng)絡(luò)+實(shí)時(shí)監(jiān)控5G確定性網(wǎng)絡(luò)+遠(yuǎn)程控制5G確定性網(wǎng)絡(luò)+機(jī)器視覺(jué)南南鋁加工5G+智慧工廠案例5G確定性網(wǎng)絡(luò)+機(jī)器視覺(jué)5G確定性網(wǎng)絡(luò)+遠(yuǎn)程控制5G確定性網(wǎng)絡(luò)+產(chǎn)品生命周期管理5G確定性網(wǎng)絡(luò)+輔助作業(yè)5G確定性網(wǎng)絡(luò)+實(shí)時(shí)監(jiān)控海螺水泥5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基地5G確定性網(wǎng)絡(luò)+實(shí)時(shí)監(jiān)控5G確定性網(wǎng)絡(luò)+機(jī)器視覺(jué)5G確定性網(wǎng)絡(luò)+遠(yuǎn)程控制5G確定性網(wǎng)絡(luò)+輔助作業(yè)表格65G確定性網(wǎng)絡(luò)在流程制造業(yè)中的試點(diǎn)案例總結(jié)3.2.1華陽(yáng)新材料集團(tuán)(原陽(yáng)煤集團(tuán))5G煤礦井下專(zhuān)網(wǎng)案例作為傳統(tǒng)能源行業(yè),煤礦是典型的勞動(dòng)力密集產(chǎn)業(yè),用工成本逐年攀升,同時(shí)煤礦安全生產(chǎn)事故時(shí)常發(fā)生,安全問(wèn)題突出。有資料顯示,人工成本已占煤炭生產(chǎn)總成本的52%左右。同時(shí)由于煤炭開(kāi)采高危,而且工作環(huán)境差、作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工資待遇低,與年輕人自我實(shí)現(xiàn)需求相悖,使煤礦招工難、留人難、管理難問(wèn)題非常嚴(yán)重,35歲以下的不足10%,以40、50歲為主體,年齡結(jié)構(gòu)趨于老化。同時(shí)煤礦應(yīng)用智能化減人增效前景廣闊,通過(guò)遠(yuǎn)程控制、機(jī)器人控制、智能化控制等新技術(shù),尤其利用5G確定性網(wǎng)絡(luò),可顯著提升數(shù)據(jù)回傳質(zhì)量、可靠性并降低時(shí)延,加快智能化發(fā)展,(2)解決方案“1”張5G網(wǎng)絡(luò):根據(jù)煤礦井下通信的特殊性,部署煤礦井上、井下一體化5G專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)。目前已完成井下機(jī)電硐室、綜采工作面SA+MEC模式的5G網(wǎng)絡(luò)搭建;研發(fā)了礦用5G基站、終端、模組、CPE、5G礦用天線;首創(chuàng)“5G超千兆上行解決方案”,滿足工業(yè)“上傳下控”的典型需求,滿足單站50路4K高清視頻同時(shí)回傳?!?”個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái):在華陽(yáng)新材料5G煤礦案例中,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)以卡連接管理能力、設(shè)備接入管理能力、應(yīng)用使能等技術(shù)作為基礎(chǔ),為5G技術(shù)結(jié)合礦山場(chǎng)景進(jìn)行應(yīng)用研發(fā)和實(shí)施提供統(tǒng)一的平臺(tái)支撐和服務(wù)?!癗”項(xiàng)5G應(yīng)用:依托5G確定性網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了井上井下協(xié)同、5G+綜采機(jī)控制、5G+掘進(jìn)機(jī)控制、5G+無(wú)人巡檢軌道機(jī)器人控制等4項(xiàng)5G+智能煤礦應(yīng)用。185G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例解析圖15華陽(yáng)新材料5G智慧礦山整體解決方案(3)效果總結(jié)華陽(yáng)新材料的5G+井上井下一體化網(wǎng)絡(luò)完美契合了煤礦的痛點(diǎn),讓5G確定性網(wǎng)絡(luò)在煤礦的應(yīng)用至少提前了1-2年,帶動(dòng)了煤礦上下游產(chǎn)業(yè)鏈高速發(fā)展,以滿足未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋后的應(yīng)用需求。另外,華陽(yáng)新材料示范項(xiàng)目“筑巢引鳳”,以5G煤礦示范項(xiàng)目研發(fā)成功的各類(lèi)技術(shù)方案、設(shè)備模組等為基礎(chǔ),共建5G智能煤礦產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,擴(kuò)大5G+智能煤礦產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈,助力煤炭生產(chǎn)、裝備制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。3.2.2柳鋼集團(tuán)5G+智慧鋼鐵案例柳鋼集團(tuán)通信傳輸主要依賴(lài)光纖、WiFi和微波,有線傳輸在廠區(qū)部署會(huì)大大妨礙設(shè)備的移動(dòng),同時(shí)增加部署的難度和成本;而傳統(tǒng)的WiFi、微波則容易受到干擾,出現(xiàn)延遲、誤碼,會(huì)引發(fā)工廠安全事故。同時(shí),如果要加大5G工業(yè)互聯(lián)技術(shù)的應(yīng)(2)解決方案項(xiàng)目依托5G確定性網(wǎng)絡(luò)高帶寬、低時(shí)延的技術(shù)特點(diǎn),量身定制出“操控端+5G網(wǎng)絡(luò)+裝載機(jī)”的解決方案,實(shí)現(xiàn)了5G5G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例解析19柳鋼集團(tuán)借助5G確定性網(wǎng)絡(luò)的低延時(shí)數(shù)據(jù)傳送,加上工業(yè)大腦大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析,利用云后臺(tái)的機(jī)械視覺(jué)服務(wù)器和AI服“一體兩翼”是指防城港鋼鐵基地冷軋廠目前使用的由“AR路由器+CPE+5G網(wǎng)絡(luò)”組成5G視頻回傳操控裝載機(jī),同時(shí)在柳州部署一套,從而實(shí)現(xiàn)柳州本部對(duì)防城港鋼鐵基地冷軋廠裝載機(jī)作業(yè)的遠(yuǎn)程操控,旨在解決相距數(shù)百公里的兩地遠(yuǎn)程遙控問(wèn)題。另外基于本次兩地遠(yuǎn)程操控的實(shí)施,柳鋼集團(tuán)嘗試驗(yàn)證“工業(yè)云大腦”的可行性,逐步將生產(chǎn)輔助數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)此外,目前機(jī)器視覺(jué)服務(wù)器成本高,算法訓(xùn)練難度大,企業(yè)自行進(jìn)行機(jī)器視覺(jué)等AI算法開(kāi)發(fā)不現(xiàn)實(shí),柳鋼集團(tuán)目前采用通過(guò)5G+云+AI方式,聚合多家訓(xùn)練成型云計(jì)算到MEC上,同時(shí)將柳州和防城港的一些同類(lèi)型的應(yīng)用和基于機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用逐步服務(wù)器云化,極大程度降低本地服務(wù)器的配置門(mén)檻和配置數(shù)量。目前已經(jīng)將二維碼識(shí)別、OCR識(shí)別、人臉識(shí)別、NFC識(shí)別、抓取位置識(shí)別等訓(xùn)練成型云計(jì)算裝載到MEC上。(3)效果總結(jié)該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了裝載機(jī)現(xiàn)場(chǎng)高清視頻回傳和遠(yuǎn)程精確操控功能,讓在柳鋼集團(tuán)本部中控室的操作人員可以實(shí)時(shí)、多視角跨城操控位于防城港鋼鐵基地冷軋廠車(chē)間的裝載機(jī),將單次吊運(yùn)所需人力減少60%,裝卸效率提升400%。通過(guò)5G+MEC應(yīng)用,冷軋廠成功解決了困擾企業(yè)多年的痛點(diǎn)和難點(diǎn),曾經(jīng)需要3人配合才能完成的單次吊運(yùn),現(xiàn)在只需1人坐在電腦前就能完成,工作效率翻倍。5G技術(shù)解決走線布線問(wèn)題,可以在需要的任何地方布置設(shè)備,應(yīng)用更加靈活,場(chǎng)205G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例解析3.2.3南南鋁加工5G+智慧工廠案例南南鋁加工作為廣西高端鋁材加工的龍頭企業(yè)、國(guó)家航空航天航海鋁材料的主要提供商,其產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于航空航天、軌道交通、汽車(chē)、船舶、3C電子等領(lǐng)域。在南南鋁加工加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)智能制造的過(guò)程中也面臨著諸多挑戰(zhàn)。比如在產(chǎn)品質(zhì)量提升方面,對(duì)人工的過(guò)多依賴(lài),工人的工作強(qiáng)度很大,易產(chǎn)生安全隱患。其次,在資產(chǎn)管理方面,有些不同型號(hào)的鋁材料,產(chǎn)品形狀完全一樣,無(wú)法通過(guò)肉眼進(jìn)行識(shí)別,容易用錯(cuò)貨。采用傳統(tǒng)的手工標(biāo)記方式,出入庫(kù)管理效率低,材料可視化、可溯源程度低。此外,鋁型材的生產(chǎn)過(guò)程中安全隱患也非常多,最典型的就是高溫鋁和常溫鋁無(wú)法通過(guò)肉眼區(qū)分,高溫鋁在移動(dòng)過(guò)程中非常容易產(chǎn)生燙(2)解決方案為了解決數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中面臨的痛點(diǎn)問(wèn)題,南南鋁加工聯(lián)合合作伙伴創(chuàng)新式提出“兩云一終端”、“5G+AI邊云協(xié)同”新架構(gòu),兩云指的是中心云+邊緣云,中心云負(fù)責(zé)計(jì)算,邊緣云負(fù)責(zé)推理,兩者協(xié)同運(yùn)作,一終端指的是5G工業(yè)控制終端,主要負(fù)責(zé)5G接入,進(jìn)而基于該架構(gòu)實(shí)現(xiàn)質(zhì)檢、溯源、控制、預(yù)警四大應(yīng)用。圖17南南鋁加工兩云一終端、5G+AI邊云協(xié)同架構(gòu)應(yīng)用一:5G+機(jī)器視覺(jué)+AI分析的解決方案,通過(guò)云端AI深度學(xué)習(xí),邊端檢測(cè)推理,利用5G確定性網(wǎng)絡(luò)的低時(shí)延、大帶應(yīng)用二:采用5G+RFID+AI智能朔源,實(shí)現(xiàn)鋁材料的可溯源、可視化。這一方案也得到了南南鋁加工重要客戶寶馬汽車(chē)應(yīng)用三:通過(guò)5G+MEC的遠(yuǎn)程控制,打通L2TP隧道,從原來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)+人工的舊作業(yè)模式變成遠(yuǎn)程+自動(dòng)化的新作業(yè)模5G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例解析21應(yīng)用四:采用了5G+AI智能全方位預(yù)警,利用5G+紅外攝像頭監(jiān)控、5G+機(jī)器人巡檢、5G+電子圍欄、5G+行為畫(huà)像(3)效果總結(jié)目前,南南鋁加工5G智慧工廠項(xiàng)目已經(jīng)取得了良好的預(yù)期效益,其成功實(shí)施也為5G賦能智能制造進(jìn)行了有益的探索,帶動(dòng)了鋁業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。其中,僅南南鋁加工鋁表檢一項(xiàng),就將鋁表面識(shí)別準(zhǔn)確率由71%提升至99.98%,最終將鋁生產(chǎn)良品率從59%提升到65%,每年6%的鋁良品率就可以帶來(lái)600萬(wàn)元的成本節(jié)省。3.2.4海螺水泥5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基地目前水泥智能制造行業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行存在諸多挑戰(zhàn),比如單體智能設(shè)備尚未普及,系統(tǒng)性的智能設(shè)備集群不完善,大多數(shù)水泥生產(chǎn)廠商尚處在“自動(dòng)化+人工參與”階段,主要問(wèn)題表現(xiàn)在:分布式控制系統(tǒng)(DCS)信息采集信號(hào)少,礦山開(kāi)采和管理粗放,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施落后,關(guān)鍵參數(shù)人工操作,質(zhì)量檢測(cè)周期長(zhǎng)(2)解決方案海螺集團(tuán)與華為、中國(guó)電信合作,于2019年8月在蕪湖和全椒水泥工廠啟動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè),大幅升級(jí)基礎(chǔ)連接能力,推動(dòng)云計(jì)算、AI使能全場(chǎng)景智能,應(yīng)用5G確定性網(wǎng)絡(luò)快速推進(jìn)了礦車(chē)無(wú)人駕駛、礦區(qū)爆破無(wú)人機(jī)巡檢、關(guān)鍵區(qū)域高清視頻監(jiān)控、人員安全行為檢測(cè)、水泵遠(yuǎn)程控制、碼頭裝船遠(yuǎn)程操控等多個(gè)涉及業(yè)務(wù)安全化、業(yè)務(wù)遠(yuǎn)程化、業(yè)務(wù)AI化和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)云化的應(yīng)圖18海螺水泥基于5GMEC的高清視頻應(yīng)用225G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例解析比如,海螺首創(chuàng)礦區(qū)無(wú)人機(jī)爆破巡檢和地貌更新分析應(yīng)用,首次在地表礦爆破中進(jìn)行了部署實(shí)施,此項(xiàng)創(chuàng)新不僅可以應(yīng)用于水泥非金屬地上礦場(chǎng)中,也可以應(yīng)用到所有地上礦爆破場(chǎng)景中。無(wú)人機(jī)通過(guò)5G確定性網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)控到的礦場(chǎng)高清視頻回傳,通過(guò)AI平臺(tái)進(jìn)行分析,當(dāng)分析到爆破范圍內(nèi)有人或設(shè)備,AI系統(tǒng)將通過(guò)一體化AI平臺(tái)進(jìn)行報(bào)警。爆破完成后,無(wú)人機(jī)也會(huì)采集地形變化,更新3D模型,指導(dǎo)后續(xù)爆破和開(kāi)采。在高清視頻的應(yīng)用方面,海螺水泥利用5G確定性網(wǎng)絡(luò)的大帶寬、高可靠性特點(diǎn),對(duì)水泥制造和園區(qū)安全,生產(chǎn)過(guò)程中需同時(shí)針對(duì)園區(qū)人員不安全行為,也都增加了AI安全檢測(cè),當(dāng)報(bào)警達(dá)到閾值,或AI識(shí)別出人員不安全行為時(shí),會(huì)實(shí)時(shí)告警。(3)效果總結(jié)在無(wú)人機(jī)AI爆破巡檢+地形采集應(yīng)用中,通過(guò)5G超級(jí)上行技術(shù)保證了在多變的地形中5G的覆蓋與帶寬,將原來(lái)AI識(shí)別的范圍從500米擴(kuò)大到了2公里,減少爆破警戒人員,避免人員安全事故發(fā)生,并且可以提升爆破后地形數(shù)據(jù)采集效率。在基于5GMEC實(shí)現(xiàn)的高清視頻多業(yè)務(wù)場(chǎng)景智能制造應(yīng)用中,巡檢和監(jiān)控效率提升了3-4倍,同時(shí)有95%的概率可以避免人為和機(jī)挑戰(zhàn)和展望234.15G確定性網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合的挑戰(zhàn)4.1.1工業(yè)企業(yè)數(shù)字化水平的制約5G在工業(yè)領(lǐng)域全面部署需要工業(yè)企業(yè)數(shù)字化水平達(dá)到一定程度,但這方面還存在明顯的不足,即使完成基于5G確定性網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,最終的結(jié)果也往往是形成點(diǎn)狀、煙囪式的應(yīng)用格局,這與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展初衷相去甚遠(yuǎn)。因此,工業(yè)企業(yè)數(shù)字化是5G確定性網(wǎng)絡(luò)+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠順利完成的基礎(chǔ),在這一過(guò)程中應(yīng)該保證數(shù)字化程度能夠滿足其建設(shè)與發(fā)根據(jù)兩化融合服務(wù)聯(lián)盟的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),截止到2019年第二季度,參評(píng)的15萬(wàn)家工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備數(shù)字化率、關(guān)鍵工序數(shù)控化率分別為47%和49.2%,而工業(yè)企業(yè)智能制造就緒率僅為7.6%,這其中絕大多數(shù)為規(guī)模以上企業(yè)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟針對(duì)我國(guó)工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)管理現(xiàn)狀的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)工業(yè)企業(yè)的數(shù)據(jù)資源存量普遍不大,66%的企業(yè)數(shù)據(jù)總量都在20TB以下,還不到一個(gè)省級(jí)電信運(yùn)營(yíng)商日增數(shù)據(jù)量的十分之一;管理手段比較落后,51%的企業(yè)仍在使用文檔或更原始的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理。因此,5G確定性網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)企業(yè)落地中需要與其他數(shù)字化技術(shù)部署同步。4.1.25G確定性網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)跨界融合的壁壘5G確定性網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合還處于初級(jí)階段,與消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)不同,運(yùn)營(yíng)商、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等之間的融合壁壘較高,這不僅體現(xiàn)在技術(shù)、架構(gòu)層面,還體現(xiàn)在商業(yè)模式的探索上。從目前的情況來(lái)看,運(yùn)營(yíng)商與設(shè)備商對(duì)工業(yè)行業(yè)特性與專(zhuān)業(yè)壁壘的把握存在一定的跨界鴻溝,對(duì)工業(yè)企業(yè)的主要業(yè)務(wù)流程以及工藝流程缺少掌握,缺乏將先進(jìn)技術(shù)與知識(shí)、工藝、流程等融會(huì)貫通的服務(wù)經(jīng)驗(yàn),提供的技術(shù)、產(chǎn)品與解決方案難以準(zhǔn)確、有效地滿足工業(yè)此外,全球運(yùn)營(yíng)商的5G部署尚處在早期,無(wú)法支持5G確定性網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大范圍廣覆蓋部署。因此運(yùn)營(yíng)商需要選擇合適的行業(yè)與場(chǎng)景,并結(jié)合自身的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃節(jié)奏作為5G確定性網(wǎng)絡(luò)早期的切入點(diǎn)??梢越Y(jié)合MEC對(duì)5G確定性網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行區(qū)域化部因此在兩者的融合過(guò)程中,我們首先需要加強(qiáng)5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的跨界合作與供需對(duì)接;其次,在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)領(lǐng)域開(kāi)展5G商業(yè)試點(diǎn)示范;最后,業(yè)界各方積極探索開(kāi)放共贏的新型商業(yè)模式。4.1.35G確定性網(wǎng)絡(luò)各方面技術(shù)成熟度還需進(jìn)一步提高從當(dāng)下的應(yīng)用結(jié)果來(lái)看,5G確定性網(wǎng)絡(luò)對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的賦能作用還有很多需要提高的地方??煽啃苑矫妫鶕?jù)多個(gè)應(yīng)用的測(cè)試(如視頻直播等),無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、可靠性還難以到達(dá)99.9999%的目標(biāo)。這主要是由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)特有的突發(fā)環(huán)境變化引起的干擾、衰落。但工業(yè)生產(chǎn)對(duì)時(shí)延敏感性有很高要求,需要對(duì)無(wú)線網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)和編碼上進(jìn)行優(yōu)化,通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)切片,靈活自主的控制F-OFDM的幀結(jié)構(gòu)和編碼策略來(lái)達(dá)到穩(wěn)定性要求。同時(shí),可以考慮無(wú)線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通行容量和通行效率方面,對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò),目前還處于試點(diǎn)階段,很多重載的應(yīng)用還沒(méi)搬到5G網(wǎng)絡(luò)上,而對(duì)于今后工廠所需要的機(jī)器視覺(jué)、視頻監(jiān)控等應(yīng)用,將有大量的上行需求。未來(lái)5G作為工廠的“工業(yè)總線”將會(huì)賦能更多、更豐富的終端支持方面,5G工業(yè)模組在技術(shù)成熟度、成本等方面是影響5G確定性網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)壁壘。不過(guò),隨著進(jìn)入5G工業(yè)模組的廠商越來(lái)越多,2020年將有數(shù)十款模組商用,推動(dòng)模組的成熟和成本下降。此外,5G確定性網(wǎng)絡(luò)將從諸多方面由淺入深賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),比如從工業(yè)企業(yè)OT+IT架構(gòu)底層向上層逐步延伸,從輔助功能向生產(chǎn)過(guò)程控制逐步延伸,從eMBB向mMTC和uRLLC逐步延伸,從5G無(wú)線連接技術(shù)向5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)邊緣計(jì)算/網(wǎng)絡(luò)24挑戰(zhàn)和展望片/TSN等逐步延伸。4.25G確定性網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合的階段在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面,3GPP在對(duì)5G標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)過(guò)程中,一直注重對(duì)行業(yè)需求的滿足,其中不少演進(jìn)特性正是為5G確定性網(wǎng)絡(luò)打下基礎(chǔ)。2020年7月,3GPP宣布R16標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié),5G第一個(gè)演進(jìn)版本標(biāo)準(zhǔn)完成,R16標(biāo)準(zhǔn)增強(qiáng)了5G的功能,提升了5G網(wǎng)絡(luò)確定性的能力。例如,在面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面,引入新技術(shù)支持1微秒同步精度、0.5-1毫秒空口時(shí)延、“六個(gè)九”可靠性和靈活的終端組管理,最快可實(shí)現(xiàn)5毫秒以內(nèi)的端到端時(shí)延和更

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