在日前的“2020中國5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會”上，習(xí)近平總書記賀信對推動5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加速新型工業(yè)化進程做出重要指示，劉鶴副總理在作重要講話中對貫徹落實賀信的重要指示提出了明確要求，工信部黨組書記、部長肖亞慶表示工信部將堅決抓好貫徹落實，系統(tǒng)布局5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施，加快5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用場景向更多的實體經(jīng)濟行業(yè)延伸。這個重大風(fēng)向凸顯出5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展將成為“十四五”及未來的“新基建”核心內(nèi)容。

出了個業(yè)界超強

在5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中，5G+智能制造是最為重要的方向（比如中國信通院《5G經(jīng)濟社會影響白皮書》推測智能制造在5G典型行業(yè)經(jīng)濟影響中排名第一且遠高出其他行業(yè)——到2030年國內(nèi)智能制造領(lǐng)域5G相關(guān)投入約達2000億元）。智能制造是促進傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要手段，在當前的時代背景下，以5G為核心的融合創(chuàng)新將成為我國制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的強大動力和強勁支撐，現(xiàn)有研究和初期實踐表明，在各垂直行業(yè)應(yīng)用中，5G+智能制造有望成為5G殺手級應(yīng)用之一。

目前，面向5G+智能制造的解決方案有很多，但是可以使得制造業(yè)企業(yè)更快更好落地5G+智能制造的5G+智能制造平臺方案卻罕見。5G微信公眾平臺（ID：angmobile）近日在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)一張圖，這張圖雖然看起來很簡單，但是如果仔細分析一下，內(nèi)里卻大有乾坤，筆者由此認為這其實就是一個5G+智能制造平臺，從而可以說在政企行業(yè)ICT領(lǐng)域有深厚經(jīng)驗積累的紫光股份旗下新華三集團目前已能夠提供端到端5G+智能制造平臺；再深入分析一下，發(fā)現(xiàn)其中可歸納為包括終端層、網(wǎng)絡(luò)層、能力層、應(yīng)用層，而且每一層都有很大的亮點，具體請見下文。

應(yīng)用層的大亮點

從上圖看來，該5G+智能制造平臺可提供諸多智能制造創(chuàng)新型應(yīng)用，5G微信公眾平臺（ID：angmobile）深入分析后認為，其中的數(shù)字孿生應(yīng)用、C2M服務(wù)極具時代發(fā)展特色，尤具火爆規(guī)模落地潛質(zhì)。

一方面，在當下，制造業(yè)企業(yè)面臨著越來越復(fù)雜多變的市場環(huán)境，在市場競爭的巨大壓力之下，如何在訂單激增并已經(jīng)超過自身產(chǎn)能的情況下，仍能有效地滿足制造需求，或是在訂單不足時將自身制造能力向同行業(yè)其他制造企業(yè)開放以提高產(chǎn)能利用率，是所有制造業(yè)企業(yè)都亟需應(yīng)對的關(guān)鍵問題。為解決此問題，我國擁有量大面廣的制造型企業(yè)，具有工廠互聯(lián)、資源共享、標準統(tǒng)一的迫切需求。

另一方面，隨著用戶對個性化定制產(chǎn)品需求的不斷提高，個性化、定制化生產(chǎn)將逐步發(fā)展成為“十四五”期間工業(yè)發(fā)展的重要形態(tài)——為了更好地滿足用戶的各種需求，保證產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品的合格率以及生產(chǎn)資源的合理利用，很多企業(yè)開始提出并行制造、敏捷制造、虛擬制造等多企業(yè)間協(xié)作的生產(chǎn)模式。柔性制造需求日益強烈，傳統(tǒng)的連續(xù)流水線將被可動態(tài)調(diào)整的智能裝配島所替代。

數(shù)字孿生應(yīng)用“以虛映實”和“以虛控實”的發(fā)展，在加速推動制造業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的同時（比如據(jù)悉新華三集團在蘇州打造的5G智能制造生產(chǎn)線，以數(shù)字孿生平臺實現(xiàn)了生產(chǎn)線的實時監(jiān)測、仿真和整體管理，極大降低了運營成本），也將極大提高企業(yè)間協(xié)同制造的效率。同時，數(shù)字孿生結(jié)合柔性生產(chǎn)（比如新華三5G+智能制造方案通過C2M模式使得企業(yè)在滿足消費者定制化生產(chǎn)需求的同時節(jié)約生產(chǎn)成本），在協(xié)同制造的驅(qū)動下，企業(yè)間可依靠彼此所獲取的信息，共同完成產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、制造，最大化地滿足消費者對個性化定制的需求、保障產(chǎn)品生產(chǎn)效率的最大化。

綜上，5G微信公眾平臺（ID：angmobile）預(yù)計協(xié)同制造和柔性生產(chǎn)將在“十四五”期間大行其道，助力企業(yè)減少運營風(fēng)險、增強科學(xué)化管理、合理配置資源、更進一步滿足客戶需求、以更低成本獲得更高利潤，從上圖看來，新華三5G+智能制造方案已經(jīng)在數(shù)字孿生應(yīng)用、C2M服務(wù)等方面做好了準備。當然，應(yīng)用層實際上就是應(yīng)用的“倉庫”，可容納諸多類的5G+智能制造應(yīng)用，例如以5G MEC為支撐的5G+云化AGV來實現(xiàn)更低的成本和更高的性能。

能力層的大亮點

應(yīng)用層的優(yōu)秀表現(xiàn)，需要有強大的能力層給予支撐。位于應(yīng)用層和底層資源之間的能力層是核心和“橋梁”，作為能力提供引擎實現(xiàn)對底層資源的抽象、封裝、編排并對應(yīng)用層的統(tǒng)一接口開放。筆者分析認為，面向5G賦能智能制造場景，上圖中的紫光工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺以及OPC接口可以納入到能力層。

OPC（面向過程控制的OLE）是用于不同制造商的設(shè)備、控制器、機器和系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)安全交換時的互操作標準。上圖中有“OPC接口”，5G微信公眾平臺（ID：angmobile）由此推測其實現(xiàn)了面向服務(wù)的OPC統(tǒng)一架構(gòu)（OPC UA），作為通用和中立的通信體系結(jié)構(gòu)來開發(fā)和維護；整個上圖中，從OPC UA的角度來看，在確定性通信中使用5G，已經(jīng)包含在OPC UA的規(guī)劃中。OPC接口可實現(xiàn)工廠內(nèi)部自動化設(shè)備之間以及工廠之間信息的交換，從而是上文所分析的協(xié)同制造及柔性生產(chǎn)的核心技術(shù)支撐之一。

至于紫光工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺在整個架構(gòu)中的重要作用，筆者推測是面向5G+智能制造的廣泛接入、人機交互、大數(shù)據(jù)分析、運行優(yōu)化、實時預(yù)警、故障診斷、產(chǎn)品創(chuàng)新、服務(wù)創(chuàng)新等，具有業(yè)務(wù)導(dǎo)向、智能導(dǎo)向等創(chuàng)新特色。

網(wǎng)絡(luò)層的大亮點

能力層強大功能的充分發(fā)揮，須得到網(wǎng)絡(luò)層的給力支撐。網(wǎng)絡(luò)層通過整合終端層——比如上圖中的新華三集團5G CPE、PLC、生產(chǎn)線上的設(shè)備（比如機器/傳感器/云化機器人/云化AGV等）向能力層提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)能力、策略類能力、控制能力、數(shù)據(jù)服務(wù)能力等。

智能制造對于網(wǎng)絡(luò)層的高速率、低/極低時延、數(shù)據(jù)絕對安全等提出了非常嚴苛的需求。目前的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)面臨不夠開放與友好、不夠彈性與靈活、部署和運維成本高、不適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展需要等主要弊端，現(xiàn)有實踐表明5G網(wǎng)絡(luò)的大帶寬、低時延、高可靠以及海量連接等特性能夠滿足工業(yè)網(wǎng)絡(luò)對于可靠性、穩(wěn)定性、速度、網(wǎng)絡(luò)安全、車間電磁干擾等的需求。由于制造設(shè)備的平均使用壽命是20-30年，加之國內(nèi)是從2000年開始的工業(yè)化大發(fā)展，所以現(xiàn)在以5G升級改造制造業(yè)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)可謂“恰逢其時”。

從上圖看來，面向5G+智能制造，新華三集團可提供從輕量化5G核心網(wǎng)到5G小站的端到端5G網(wǎng)絡(luò)。下面一幅圖更為詳細，是新華三聯(lián)合蘇州電信共同打造的5G行業(yè)專網(wǎng)的示意圖。

在深入分析上圖后，5G微信公眾平臺（ID：angmobile）認為新華三面向5G+智能制造聯(lián)合運營商打造的 5G專網(wǎng)具有四大亮點。

● 亮點一：極為安全

為了把敏感數(shù)據(jù)保存在工業(yè)現(xiàn)場并保持自動化過程獨立于互聯(lián)網(wǎng)連接，本地化部署的方法相比于集中的方法（遠端云）更為可取。新華三集團將5G核心網(wǎng)與5G BBU部署于本地邊緣云平臺，5G無線網(wǎng)部署于工廠內(nèi)部的室內(nèi)環(huán)境，這種“獨立5G專網(wǎng)”既大幅降低了5G+智能制造的時延，又很好地實現(xiàn)了智能制造的數(shù)據(jù)絕對閉環(huán)，最大程度地保證了制造業(yè)企業(yè)對于“數(shù)據(jù)安全”以及“網(wǎng)絡(luò)可控”的迫切現(xiàn)實需求。

● 亮點二：核心網(wǎng)精

上圖中的5G核心網(wǎng)被部署于本地邊緣云平臺，想必是輕量化的5G核心網(wǎng)，從而制造業(yè)企業(yè)就不會因為使用功能非常龐大且極其復(fù)雜的5G公網(wǎng)核心網(wǎng)而造成很多功能用不上、技術(shù)門檻高、成本高等，企業(yè)可以快速、低成本上線并可按需新增定制化網(wǎng)元功能。

此外，對于上圖中的本地邊緣云平臺，5G微信公眾平臺（ID：angmobile）猜測其中還包括5G核心網(wǎng)原生支持的MEC甚至可能還包括可按需下沉的UPF（據(jù)筆者一直以來的觀察，新華三有OpenUPF產(chǎn)品），而上圖之所以僅標示了5G BBU，可能是由于5G BBU本身支持NFV，從而MEC可以以軟件應(yīng)用的方式部署到5G BBU，且邊緣云資源的池化共享極利于MEC/UPF的共平臺部署，這樣就極大地降低了部署難度，并通過MEC實現(xiàn)能力開放為工業(yè)APP提供PaaS來推動5G+智能制造應(yīng)用的大發(fā)展（據(jù)悉，新華三5G+MEC行業(yè)邊緣解決方案融合了豐富的行業(yè)應(yīng)用、中心行業(yè)云等，可滿足行業(yè)在敏捷連接、實時業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能等方面的關(guān)鍵需求）。再進一步預(yù)測，其中很可能還實現(xiàn)了MEC、UPF與5G核心網(wǎng)采用同一套網(wǎng)管和MANO系統(tǒng)來進行統(tǒng)一管理和編排。

● 亮點三：5G室內(nèi)覆蓋優(yōu)

對于智能制造，室內(nèi)覆蓋是關(guān)鍵戰(zhàn)場。據(jù)業(yè)界預(yù)測，在5G時代約85%的應(yīng)用將發(fā)生在室內(nèi)場景。面向智能制造的5G室內(nèi)覆蓋具有業(yè)務(wù)類型多樣化、部署場景多樣化等顯著特點，并要求運營維護智能化（IT與OT的融合需要室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)具備“可視化”運維能力）。從上面第二幅圖看來，新華三5G+智能制造專網(wǎng)解決方案主要包括遠端覆蓋單元（5G BBU）、擴展單元（5G Fronthaul Switch）、接入單元（5G RRU），這是典型的5G數(shù)字化室分架構(gòu)，相比于現(xiàn)有其他類型室分架構(gòu)具有無法比擬的優(yōu)勢——部署快捷、容量彈性、無同頻干擾（可把多個小區(qū)合并成一個邏輯小區(qū)）從而網(wǎng)絡(luò)容量高、全鏈路可實時監(jiān)控、綜合成本最優(yōu)化等。

另一方面，上圖中的解決方案還有一大隱形的亮點。著眼于龐大的室內(nèi)覆蓋站點數(shù)量，運營商業(yè)迫切需要能夠降低成本的解決方案。目前，三大運營商正在大力推動發(fā)展基于5G云化小基站，以期提高無線網(wǎng)絡(luò)靈活性、降低綜合成本、提高產(chǎn)業(yè)鏈競爭力。產(chǎn)業(yè)界積極響應(yīng)并迅速不斷取得重要階段性成果，比如5G微信公眾平臺（ID：angmobile）觀察到早在2018年P(guān)T展上，中國聯(lián)通就攜手新華三、英特爾聯(lián)合展出了基于通用服務(wù)器的CUBE-RAN云基礎(chǔ)平臺；在MWC 2019，中國電信聯(lián)合新華三、英特爾首次聯(lián)合展示了完全基于O-RAN概念的5G云化小基站原型機；新華三5G云化小基站自推出以來，秉持開放、開源的技術(shù)理念，擁有豐富、開放的接口和應(yīng)用程序編程接口（API）能力，同時加速軟硬件解耦——在軟件方面，BBU可與運營商現(xiàn)有軟件功能集成對接；在硬件方面，通過硬件通用化運營商可以將云化的BBU引入通用計算平臺，降低設(shè)備硬件成本。

● 亮點四：精準定位

對于5G+智能制造相關(guān)應(yīng)用，“室內(nèi)定位尤其是高精度定位”顯得非常關(guān)鍵。業(yè)界在此方面已經(jīng)有了很好的探索，據(jù)悉，中國移動研究院、中國移動浙江省公司聯(lián)合新華三在杭州試制中心高端產(chǎn)品及原型機生產(chǎn)車間現(xiàn)場開展基于5G SA架構(gòu)的4.9GHz小站于垂直行業(yè)場景的驗證，取得了多項突破性的成果，其中一項就是5G+UWB室內(nèi)高精度定位。其他突破性成果包括，現(xiàn)場僅用不到2天時間就完成了對4000平米車間的5G網(wǎng)絡(luò)工程實施及覆蓋優(yōu)化；重點驗證了4.9GHz小站的覆蓋能力、組網(wǎng)性能及與2.6GHz小站的性能對比；結(jié)合工業(yè)場景中廣泛應(yīng)用的5G+UWB室內(nèi)高精度定位、超高清視頻、廠區(qū)溫濕度傳感數(shù)據(jù)回傳等典型場景進行了解決方案測試與業(yè)務(wù)演示。

未來將攜手共贏

從上文分析看來，在新華三集團的5G+智能制造平臺中，應(yīng)用層是“前線”、能力層是“橋梁”、網(wǎng)絡(luò)層是“基石”。基石穩(wěn)如磐石、橋梁可四通八達、前線將精彩無限。新華三集團表示，作為運營商高度信賴的核心價值伙伴，將持續(xù)深度參與5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，進一步豐富場景化解決方案，攜手合作伙伴賦能行業(yè)應(yīng)用，共同激發(fā)5G價值，助推運營商回歸高增長軌道，助力5G+智能制造遍地開花結(jié)果，聯(lián)合運營商與合作伙伴為制造業(yè)打造國內(nèi)大循環(huán)及國內(nèi)國際雙循環(huán)新格局提供強勁支撐。

責(zé)任編輯：xj

原文標題：一年2000億！這個5G殺手級應(yīng)用

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