新基建背景下 5G如何赋能工业互联网？

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工业互联网和5g作为新基础设施建设的重要内容，相辅相成。加快“工业互联网+5G”的融合发展，有利于丰富工业互联网的应用场景，加快工业企业的数字化、智能化转型，促进新模式加快培育、新生态加快建设，形成融合发展的新局面。

1。5g:穿越工业互联网最后一英里的有效手段

(1) 5g有助于解决工业互联网设备的互联互通问题

数据采集是工业互联网的基础。目前，我国工业领域使用的通信协议种类繁多，各有缺点且相对封闭，约80%的工厂设备无法接入互联网，这严重制约了设备数据走向云端，导致设备互联互通问题。

将5g技术与工业pon和mec(移动边缘计算技术)相结合，可以降低工业场景中协议转换和设备访问的难度，提高工业互联网的异构数据访问能力，有效解决“数据孤岛”问题。

(2) 5g有助于支持海量工业数据的实时同步传输

目前，大量工业企业现有的内部网络不能支持工业场景中海量数据的实时传输和网络时间的同步，迫切需要升级基础网络，提高网络传输带宽。

5g作为工业互联网的关键基础设施，具有大带宽、低延迟和海量连接的网络特性，能够提供端到端的毫秒级延迟和接近100%的高可靠性通信保证，满足工业领域工业大数据的无线传输需求和大量即时处理需求。

(3) 5g有助于扩展工业互联网应用的广度和深度

5g与工业互联网的融合和应用将为工业互联网的发展创造新的空空间。

一方面，5g将帮助工业互联网的所有要素和环节高效互联，实现数据流驱动的技术流、资金流、人才流和物流，从而有效提高传统产业的发展质量和效率。

另一方面，5g将加速人工智能、ar/vr等新前沿技术在工业领域的应用和探索，促进新产品、新模式和新格式的形成，拓展工业互联网的发展。

二。应用场景和实际案例

面对5g带来的新形势和新机遇，COMAC、华为、阿里等企业积极开展“工业互联网+5G”应用实践，逐步建立覆盖网络、设备、模式、算法、安全和标准的“工业互联网+5G”集成创新生态。

以COMAC为例，探索“工业互联网+5G”在大型飞机制造、工厂物流、质量控制等方面的应用。是由互联网企业、设备制造企业、移动通信企业、科研院所等联合开展的。形成了智能生产、智能物流、智能检测等综合应用实践。

(1)智能生产

针对大型飞机制造装配场景中协调环节多、流程复杂的特点，基于“5g+ RF +vr+平台”，构建了大数据驱动的产品、设备、工装、物流、人员和刀具、量具等生产要素的全过程控制。跟踪优化生产环境、生产状态和复合材料，提高生产智能运行管理，备件定位误差降低3厘米以内，运行成本降低20%

(2)智能物流

针对大型飞机制造的协同生产需求，在“5g+远程控制+ar+平台”的基础上，构建了辅助装配和远程辅助、自动避障agv运输、双目合作相机实时检测等平台功能，实现了机床自触发物流需求和agv自智能路径规划的智能物流模式，大大提高了民机装配的协同效率，将传统的单一工装人员从3人减少到1人，装配效率提高了70%，操作员成本降低了20%

(3)智能检测

关注产品几何检验、工装检验数量、供应商检验可追溯性、虚拟装配等应用场景。在“5g+8k超清晰视频+深度学习+平台”的基础上，搭建了复合材料拼接检测、智能无损检测、超高清视频监控等平台功能，实现了复合材料无损检测和联合检测，为大型飞机制造创造了机器视觉，将检测时间从几小时甚至几天缩短到几分钟，人员成本降低了95%。

三。问题和挑战

虽然工业互联网和5g已经在工业场景中形成了一些典型的应用案例，但由于工业网络连接仍然主要基于现场总线和工业以太网，无线连接的发展过程受技术、标准和安全的影响很大，二者的融合面临诸多挑战。

首先，部署5g的成本压力很大，资本回报周期也很长。

由于基站数量、单价和功耗的增加，5g网络的建设比4g需要更多的资金投入，这限制了5g技术在工业企业特别是中小工业企业的推广、部署和应用。

第二，核心技术高度依赖外部世界，底层关键技术需要突破。

中国5g核心技术仍高度依赖国外，电信设备和部分终端设备的核心设备依赖进口。在标准制定方面，集成应用的标准体系尚未建立，云平台上的工业数据分类标准体系不完整。

第三，5g技术带来了新的安全需求，对工业安全提出了更高的要求。

工业互联网和5g网络的网络架构相对开放，将打破传统工业领域相对封闭可信的网络环境，使网络攻击直接针对生产内部，对工业安全技术体系、标准体系和认证体系提出新的要求。

四。对策和建议

(1)以增量应用为先导，逐步构建工业互联网和5g集成开发系统

从工业实际出发，以创新的增量应用为突破口，做好5g网络与现有工业控制系统的整合，从增量网络到存量网络，从单点应用到多点推广，从特定行业和地区到跨行业和跨领域，逐步建立覆盖整个生产过程和环节的一系列解决方案，形成系统化、多层次的“工业互联网+5G”集成开发体系。

(2)以标准为导向，制定适应工业互联网和5g融合的标准体系

开展“工业互联网+5G”商业领域基本共性和关键技术的标准制定，研究发布标准化建设指南，系统推进标准制定、修订和工业应用。充分发挥多方参与的作用，制定和推广国家、行业和组织5g行业应用标准，搭建标准管理服务平台，开发标准合规性验证工具和解决方案。

(3)以创新为动力，加快5g在工业互联网领域的商业化步伐

组织建设“工业互联网+5g”集成应用创新中心，联合平台企业、高校、科研机构、行业组织等。，重点整合工业领域的5g、云计算、大数据、人工智能、虚拟增强现实等技术，开展视频监控、物流配送、辅助装配和远程运维、设备与材料连接等应用场景的创新实践，引导企业加快5G工业应用步伐。

(4)注重安全，分类建设工业互联网5g应用网络

加强5g网络安全建设，测试和验证工业领域5g应用的功能、性能、适应性和安全性，不断推进技术升级和功能迭代。加强工业互联网5g频率场景和频谱需求研究，分类制定工业互联网5g应用网络频谱规划和频谱使用许可，有计划地推进频谱资源配置和使用。