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信通院曹蓟光:工业互联网与5G深度融合,赋能千行百业

发布时间:2023-05-23 17:01:01

为深化工业互联网创新发展,推进新型工业化,加快建设制造强国、网络强国和数字中国建设,中国信息通信研究院(以下简称“中国信通院”)《专家谈》栏目开辟“工业互联网”系列专题,本期邀请到中国信通院技术与标准研究所副所长曹蓟光,与大家共话5G+工业互联网。

为深化工业互联网创新发展,推进新型工业化,加快建设制造强国、网络强国和数字中国建设,中国信息通信研究院(以下简称“中国信通院”)《专家谈》栏目开辟“工业互联网”系列专题,本期邀请到中国信通院技术与标准研究所副所长曹蓟光,与大家共话5G+工业互联网。


一、全球5G+工业互联网发展总体情况


整体看,我国5G+工业互联网起步快、探索早、干劲足,在全球处于引领地位。但发达国家5G工业应用的探索呈现加速发展态势,支持政策、发展模式、应用领域、生态驱动力都发生了重要变化,这些变化尽管国情不同,但是也能给我国”5G+工业互联网“发展很多有价值的启示。


首先,从网络领域来看,欧美日韩等国纷纷开放了5G工业应用的专用频率,不但放的开、放的快,而且放的多,这和国内的情况是不同的,国内虽然也开展了试点,尚处于探索阶段。从国外开放专用频率的结果来看,专用频率确实激发和调动了电信运营商以外的力量来参与5G专网建设,以德国为例,目前我们看到的25个5G工业专网中,有一半以上是非运营商主体来承建的。专网建设主体的多元化,直接带来专网建设模式的变化,5G与边缘计算的结合方式,5G MEC并不是主流,5G专网+私有边缘云模式成为了典型的组网模式。这对我们有很大启发。


其次,从5G工业终端发展情况来看,工业巨头从观望到积极参与,西门子、施耐德、GE等纷纷推出5G工业终端产品,从5G ACIA的白皮书来看,工业巨头的下场,一方面丰富了5G 工业终端类型,不只是以前的5G工业路由器、5G工业交换机,而是出现了5G阀岛、5G PLC等工业核心设备;另一个方面,工业巨头的加入,更好地实现5G 与PROFINET等工业通讯协议的适配,对工业5G格局产生影响深远。


再者,从应用情况来看,5G工业应用已经超越消费领域应用成为5G应用的主战场。根据中国信通院对国内灯塔工厂的建设情况的分析,发现绝大部分灯塔工厂采用了5G技术,可以说5G成为智能工厂建设的重要使能技术。


最后,从生态主导力量来看,主导力量正在悄然发生转换:从电信运营商主导向多方共同参与的方向发展,工业侧新兴力量逐步成为产业主力军。这种变化,我个人认为是“5G+工业互联网”发展的必由之路,也是真正成功的关键。5G工业应用最终还是要靠工业企业的投入和主导,这是领域成熟的表现。工业巨头都在国外,他们对工业理解很深,一旦主动接受5G,就会发展出加速度,这使得我们国内发展“5G+工业互联网”有了更强的紧迫感,我们不能起大早赶晚集。



二、“5G+工业互联网”发展面临的问题及挑战


我国“5G﹢工业互联网”正由起步探索阶段迈向深耕细作、规模化发展的关键阶段。当前产业面临的最大问题之一是供给能力不足的问题。尤其突出的是芯片模组问题。一方面,在芯片供给方面,不同行业对芯片功能需求不尽相同,市场碎片化现象严重,这就要求根据具体工业场景定制5G芯片模组,成本较高,尤其缺乏低时延、高可靠的5G芯片。2022年6月,RedCap在3GPP R17阶段实现标准冻结,在终端带宽、天线数量和调制阶数等方面做了裁剪,以期降低终端成本和功耗。但目前看,Redcap标准面向工业的属性不强,在5G工业领域的应用恐难及预期,且尚未有商用化产品落地。另一方面,在解决方案方面,工业生产必须体系化改造,当前5G工业设备化改造率较低,且只在某些设备或环节加入5G模块应用效果不明显,目前成套解决方案还有待突破。


三、下一阶段“5G+工业互联网”发展的重点


全国在建“5G+工业互联网”项目数超过4000项,已形成十大重点行业和二十大典型场景,互促共进、融合发展的良好格局逐渐形成。下一步,在“广度”的基础上,要继续向“深度”和“厚度”发力,打造“5G+工业互联网”512工程升级版。一是在深度方面,要加大R16标准落地的支持力度,加快相关模组研发和产业化,推动应用场景从生产外围环节向工业生产的核心环节延伸。二是在厚度方面,推动“5G+工业互联网”铸链计划,从产业链各环节着手,通过产品和解决方案名录构建,锻长板、补短板、强弱项,夯实“5G+工业互联网”的发展底座。


来源:中国信通院CAICT