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如何定义未来“范式”:走进首个5G工业专网

发布时间: 2022年10月18日上午5:30

如何定义未来“范式”:走进首个5G工业专网如何定义未来“范式”:走进首个5G工业专网

工业是5G的价值场景。5G工业专网如何定义?可持续的商业范式如何构建?谁买单?谁获利?5G专网不能是通信企业的一厢情愿,更要是工业用户的关键需求。

文 | 通信产业报(网) 党博文

在珠海格力电器总部,产线人员通过一个个可触摸的移动终端,实现了质量追溯的信息化管理与快速首检。在产线视频监控业务中,通过基于AI的工艺行为识别,整个工厂在生产流程井然有序。这就是在5G工业专网的支持下,格力的智能制造车间变化。

如何定义未来“范式”:走进首个5G工业专网

通过可触摸的移动终端,格力实现了无纸化快速首检。

无纸化首检系统和产线视频监控业务,是格力带来5G工业专网下的两个典型应用,其中,无纸化首检系统实时从云端获取图文信息,以电子首检代替纸质首检,节约纸质成本;产线视频监控业务时监控产线电子检漏、电气安全检测、运转测试、工序检验等多个关键岗位人员的动作。

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基于AI的工艺行为识别有效监控多个关键岗位人员的动作。

在这一场科技大秀的背后,是广东联通携手格力电器、华为,在珠海格力电器总部开展的“5G+工业互联网”5G专网改造项目,这也是国内首个基于MEC边缘云+智能制造领域5G SA切片的专网,标志着5G专网技术正式在智能制造领域落地。

角色扮演:5G专网这出“”谁来唱?

5G与工业互联网都属“新基建”重要领域,也是近年来社会各界关注的重点,5G作为万物互联的手段,是驱动工业互联网蓬勃发展的关键技术之一,而打造5G+工业互联网也是加快5G在垂直行业商用部署的重要突破口,因此,打造工业互联网专网的重要性更不言而喻。

格力电器计算机中心主管李斌在接受《通信产业报》全媒体记者采访时表示,工业互联网专网的诉求主要包括三方面,一是数据安全,要企业数据不出园区并与公网数据进行完全隔离;二是工业生产对网络可靠性要求高,需要有稳定的网络资源保障;三是5G专网可依据企业的需求和业务场景提供不同的解决方案,如采用切片专网、MEC(UPF)+切片专网等。

据了解,在此次项目中,广东联通联合华为根据格力生产制造环节对5G网络的诉求和智能制造业务场景的规划,制定了5G+MEC边缘云+SA切片专网总体方案,为格力提供了端到端切片的企业专网。

当前,工业通信连接中无线连接占比仅10%,但工业互联网在未来几年会进入高速发展期。相关机构预测,2026年,工业互联网中无线连接占比将达60%,5G将发挥关键作用。

如何定义未来“范式”:走进首个5G工业专网

5G工业专网项目示意图

“在此次合作中,广东联通扮演了整体服务提供商角色,这也是国内第一个在智能制造领域的5G专网项目。”广东联通5G创新运营办公室主任莫俊彬对《通信产业报》全媒体记者表示,“MEC边缘云+切片”的5G工业专网是广东联通为满足工业制造领域对网络诉求提出的5G专网方案,并总结提炼智能制造典型业务场景需求要点,形成工业制造5G应用标准产品。

而在运营商背后做技术与服务支撑的,则离不开将自身定位为5G 2B解决方案供应商的华为,其利用自身领先的5G自研技术、端到端产品、组网覆盖等能力加速了5G工业专网的落成。

华为中国区5G创新部部长王法对《通信产业报》全媒体记者表示,5G工业专网的落成意味着5G和工业的深度融合即将开始规模使用,本次项目中的5G产品首检、5G视频监控业务、5G+AI业务,都将极大程度的提升工厂的生产效率,降低综合业务成本。

王法表示,在产业互联网中,5G工业专网是最为重要的一部分,5G只有在工业中发光发热,解决工业生产中的难题和痛点,才证明了5G在改变世界的过程中发挥了重要的作用。

5G工业专网难在哪?

5G工业专网的本质是对工业互联网连接方式的极大补充和增强。

传统工业无线网络包括WiFi、蓝牙、RFID射频、工业无线技术等,但这类无线网络存在网络性能不稳定,终端移动性能差、安全隐患多、覆盖范围受限等明显不足。

同时,工业制造领域使用的通信协议众多、各有不足且相对封闭,工业设备互联互通难,工业企业管理层(IT)、控制层(OT)、现场层(OT)采用不同的网络,严重制约了数据流通且各种设备、网络的部署维护成本高,

而5G网络本身具备的大带宽、高可靠低时延、广连接特性,同时,5G具有的控制面、业务面分离,MEC边缘计算和本地分流能力,5G能帮助现有工厂IT和OT层网络,消除数据孤岛,实现全连接工厂,这也令5G成为支撑工业互联网的无线网络最佳选项。

莫俊彬对记者透露,为确保业务场景的连贯性与稳定性,此次5G工业专网项目共布置了11个5G基站,厂区室外已完成覆盖,室内完成多条生产线覆盖。

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此次5G工业专网项目共布置了11个5G基站,厂区室外已完成覆盖,室内完成多条生产线覆盖。

以此次5G专网改造项目为例,通过5G专网,实现了企业业务与公众用户业务物理隔离,确保了企业数据不出园区,保障生产数据安全和带宽资源独占、即用即有,确保企业网络畅通。

据李斌透露,此次项目落地实现了格力园区内5G终端到企业内网的时延从原来的20ms降低到9ms,降低了55%,为企业提供了更高速率、更大带宽、更低时延、更安全可靠的网络,同时还降低了企业建网成本和后期维护成本,实现了降本增效。

李斌同时指出,目前,5G工业终端产业链不成熟,5G模组价位高,市面无5G终端可用,都是使用5G CPE、5G Mifi、5G手机等转有线网络,项目效果不是很理想。

并且,工业互联网5G专网目前是初期发展阶段,主要解决了大带宽、数据安全、资源保障等需求,但某些业务场景还无法满足,如超低时延的机器人自动化控制。

对此,莫俊彬表示,5G作为新一代通信技术,整个5G产业链仍处于起步阶段,在工业互联网的5G应用中,5G模组是重要的一环,因工业终端需求差异大,导致5G工业终端成本偏高。随着5G技术发展和产业链的成熟。5G工业终端标准化产品也会越来越普及,为5G应用推广提供保障。

日前,在新基建推动下,工信部发出《工业和信息化部关于推动5G加快发展的通知》(以下称《通知》)中明确指出,要加强5G技术和标准研发,组织开展5G行业虚拟专网研究和试点,打通标准、技术、应用、部署等关键环节。加速5G应用模组研发,支撑工业生产、可穿戴设备等泛终端规模应用。

王法表示,5G和工业的深度融合,需要洞察工业对5G信息传送和疏导能力的“原子需求”,再反过来推动5G相关标准的制定和落地。

当前,工业行业对网络需求主要体验在上行大带宽、低时延、可靠性、全连接等,并且,因R16的版本没有冻结,R17的版本还在持续定义中,所以5G工业专网仍处于持续演进、不断发展的过程。

王法指出,5G不仅仅是一张网络,它也将催化多种数字技术融合赋能工业智能制造,在后续落地过程中仍需和行业合作伙伴、运营商一起紧密合作解决。

未来:定义5G工业专网“范式”

众所周知,5G专网广义上来讲是利用运营商公共蜂窝网络虚拟出一张独立的专用网络,为企业提供专网服务,使能企业内部管理/生产流程。

通常,企业专网基于隐私和数据安全考虑,一般要求企业内数据不出厂,业务数据仅在企业内部转发和使用,同时行业网络与公网之间应进行有效隔离或者差异化保障,而5G专网和公网是整个5G网络根据不同的需求和业务场景划分的不同网络,两者是互为补充。可以说,专网主要针对垂直行业企业客户而公网主要为公网用户。

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5G工业专网不能是通信企业的一厢情愿,更应是工业用户的关键需求。

以5G工业专网为例,据李斌透露,5G专网的投资主要包括网络部分及各业务场景,企业委托运营商来完成前期的专网建设与维护等,后期再租用运营商服务。

然而,在这个过程中,由于运营商企业的SA网络直接接入企业内网,SIM卡由运营商制作、DNN数据由运营商设置,网络准入控制有运营商负责,因此不少企业在信息安全方面有所顾虑。

因此,有些企业会选择委托运营商完成专网建设,后期企业自己维护运营,但也存在通信行业技术复杂,企业维护成本高等痛点。

毋庸置疑,虽打造5G专网仍面临许多挑战,但此次格力5G智能制造专网的商用验证,标志着广东联通、格力和华为在5G垂直行业应用联合创新方面取得了关键进展,也让后续开辟更多的5G行业应用有据可依、有本可循。

“5G改变社会,会从每一个行业开始,3-5年后,当我们再看5G工业专网,它给整个社会带来颠覆性的改变。”王法表示,5G工业专网现在还只是开始,在ICT+OT的结合过程中,5G会扮演着更重要的作用。

莫俊彬指出,此次格力项目的合作不仅是践行广东联通5G业务领先的典型案例,也是整个通信行业5G技术在工业互联网领域实践的一个标杆。在未来的5G技术商用项目中将具有可复制性和推广性。

《工业和信息化部关于推动5G加快发展的通知》还提出,要加快垂直领域“5G+工业互联网”的先导应用,内网建设改造覆盖10个重点行业;打造一批“5G+工业互联网”内网建设改造标杆网络、样板工程,形成至少20大典型工业应用场景。突破一批面向工业互联网特定需求的5G关键技术,显著提升“5G+工业互联网”产业基础支撑能力,促进“5G+工业互联网”融合创新发展。这无疑为5G专网描绘了丰富的应用场景。

而近日广东省有关部门在联合发出的《关于应对疫情影响进一步促进信息服务和消费的若干政策措施》中也提出向国家申请1.4GHz等相关频段,建设10个以上的5G专网。这无疑又给5G专网在频频谱资源上做出尝试。

李斌表示,当前,频率资源企业可单独像国企申请专有频段,也可通过向现有运营商租用频段。因频段资源费用昂贵,网络建设和维护成本高。租用运营商现有频段更有利于5G专网发展。

赛迪智库工业互联网专家王刚认为,打造5G工业专网,要从工业实际出发,以创新性增量应用为突破口,做好5G网络与现有工业控制系统的融通问题,由增量网络到存量网络,由单点应用到多点推广,由特定行业、特定区域推及至跨行业跨领域,逐步建立起涵盖生产全流程、全环节的一系列解决方案,形成系统化多层次“工业互联网+5G”融合发展体系。

《通信产业报》全媒体总编辑辛鹏骏表示,5G才刚刚起步,5G应用的更多创新还需产业链携手完成,5G商业的更多范式还需利益各方定义重构5G工业专网不能是通信企业的一厢情愿,而更应是工业用户的关键需求。期待产业链在工业制造业智能化进程中,成就5G商业的真正“金矿”。

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编辑 / 亮亮