牌照臨近,但真正的5G工業互聯網應用場景有多少?

5月16日~17日,由工業和信息化部指導、中國通信學會主辦的“2019年世界電信和信息社會日大會”將在北京召開。

之前有業內人士稱很可能會在這期間發佈5G牌照,而近日工信部部長苗圩在博鰲亞洲論壇上表示,將根據終端成熟情況適時發放5G牌照,估計是今年某個恰當的時間點。

5G牌照一旦發放對於工業領域來說無疑是一個好消息,目前全球在大範圍發展工業互聯網,但由於我國各地企業的工業水平參差不齊,想要進行工業變革必須從單點的信息技術應用向全面數字化、網絡化和智能化轉變,而5G就成為工業互聯網業務的重要技術支撐。

5G具有高速率、低延時、大連接的特性,而工業互聯網具有連接多樣性、性能差異化以及通信多樣化的特點。5G對於工業互聯網來講,兩個很重要的產品,就是超低時延的網絡和連接密度。所以對於5G來講,多種空口的標準和靈活組網需求,都是將來面臨進行適應工業互聯網的需要而進行的一些相關的改動。

德國某研究所研究,在5G網絡下,對飛機噴氣式發動機所用的扇葉盤進行測試發現,利用毫秒級的低延時能力控制和實時監控生產工藝,可以將打磨時間降低25%,質量提升20%。

所以,5G的真正厲害之處不在於幾秒鐘就可以下載一部高清電影,也不是可以實現自動駕駛等現在看上去可能是個泡沫的產業,而是提升工業生產效率,把人、機器設備、工業產品和工業服務互聯互通,通過機器學習實現智能控制、提升產品品質。

目前,我國許多廠商在積極探索5G應用場景和商業模式,並聯合電信運營商設置試點示範項目,探索5G與工業互聯網融合的更多可能性,嘗試更多5G工業互聯網的應用場景。

國內:5G+工業領域具體的應用場景

在化工行業,近日,浙江移動與中興通訊、浙江中控、新安化工攜手打造的智能製造示範項目取得重大突破,5G工業數據採集及控制系統成功上線。

新安化工作為化工領域龍頭企業之一,工業生產流程十分嚴格,擁有液壓監測、漏氣監測、壓力控制、閘門控制等數以千計的數據採集點。流程要求一旦檢測到數據異常,必須在規定時間內啟動應急控制。

牌照臨近,但真正的5G工業互聯網應用場景有多少?


數據採集及控制系統對低時延、高可靠有著嚴格標準。現有的數據採集終端均採用有線連接的方式。生產園區範圍較廣,採集終端分散,線纜部署工程往往需花費近百萬,需歷時6至7個月才能完工,並且故障排查十分困難。

而5G通信的低時延、廣連接特性完美地契合了新安化工的數據採集應用場景。今年1月份,浙江移動與浙江中控簽署了戰略合作協議,計劃在新安化工先行建設工業應用試點,共同探索5G技術與工業製造領域的深度融合。

雙方採用中興通訊5G端到端解決方案,創新地將新安化工園的多個數據採集終端,通過PLC匯聚後接入5G網絡,在控制平臺實時UI監測,一旦發現數據異常,立即報警並啟動反向控制系統。端到端時延平均在20ms,滿足工業控制要求。該創新業務充分發揮了5G優勢,使得工業數據採集終端擺脫傳統有線的部署方式,依託高可靠的5G網絡進行數據傳輸及控制,降低了企業成本,大幅提升了生產效率。

基於這一創新成果取得的良好效果,浙江移動將繼續與浙江中控、中興通訊在工業領域開展長期深入合作,嘗試更多5G工業互聯網應用場景,致力於5GAR、5G實時工業控制、5G雲化AGV、5G遠程操作、5G高精準人員定位、5G園區安防等方面的嘗試,開拓5G工業互聯網領域的藍圖,助力工業製造業轉型升級。

在工程機械行業,中興通訊攜手山東聯通助力山東臨工集團共同打造的5G遠程遙控挖掘機操作項目,在山東臨工的智能礦山綜合實驗基地成功展示,現場通過聯通5G網絡與遠端的控制室相連,實時控制位於礦區的無人駕駛挖掘機,同步回傳真實作業場景及全景視頻實況。該項目在國內工程機械企業尚屬首例,不僅實現了惡劣環境下的挖掘機作業,也為智能礦山開採的實現提供了可能。


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遠程遙控挖掘機項目的成功實施依賴於中國聯通聯合中興通訊打造的5G網絡,現場挖掘機的控制信號和視頻信號直接通過5G網絡傳到控制中心平臺,全程技術指標達到空口時延1ms,整體控制信號時延25ms,視頻信號時延300ms(含攝像頭的編碼轉換時延275ms),在帶寬和時延上遠遠優於4G網絡,保證了高清視頻信號和控制信號的傳輸質量和速度。

在汽輪行業,此前,浙江移動宣佈在5G工業互聯網方面取得重大突破——通過與杭汽輪集團、浙江中控、新安化工等企業的合作,研究實現包括5G三維掃描建模檢測系統、儀表無線減輜升級等省內首批5G工業互聯網應用,且均已進入試點階段。

在工業無人機方面,此前,聯通研究院與上海聯通在上海崇明島合作完成了面向商用5G工業無人機中低空、超視距、高速飛行的試驗,這是全球範圍內首次以商用為目標的5G工業無人機應用案例,同時也重點驗證了5G的中低空覆蓋、高速移動性、基站切換、邊緣計算協同等性能。

工業無人機是5G行業應用的重要場景,被業界廣泛認為是5G在產業互聯網領域的先導性突破口,使得運營商在實現地面網絡覆蓋後,能夠藉助5G進一步拓展中低空網絡藍海市場。

國外:5G網絡下的工業互聯網應用

目前國內已經利用5G網絡在工業領域進行了不少應用場景的嘗試,同時不少國外的設備商聯合運營商也在嘗試5G工業互聯網方面的應用,在剛過去的德國漢諾威工業博覽會,兩大通信設備公司愛立信和諾基亞不約而同展示了5G網絡下的工業互聯網應用。

諾基亞和高通聯合建設了一個足以覆蓋整個展廳區域的5G網絡,從而實現各種5G應用的現場展示,這是德國境內第一個覆蓋5G網絡的展廳。比如基於5G的實時視頻的自動導引車AGV應用,還有汽車工業的流程品質控制系統等。諾基亞還展示了其基於5G和物聯網,機器人,AR/VR技術的智能工廠Box2.0概念。

在漢諾威期間,愛立信在展區內運用5G技術支持的六腳機械蜘蛛。蜘蛛的每隻腳可視作一個機械臂,每個機械臂有3個關節,這些關節通過5G通信技術與總控制器無線互聯。從控制器發出指令到6個機械臂18個關節再到這些關節向控制器給出反饋信號,全過程大約20毫秒、延遲低於5毫秒,這為機械蜘蛛的“六條腿”協同做高精度動作提供了基礎。

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同時,愛立信攜手瑞典工業巨頭ABB共同簽署了基於5G技術面向工廠自動化的諒解備忘錄。兩家公司此前在愛立信位於愛沙尼亞塔林的工廠已經合作實現了基於5G平臺的工廠自動化,為產線提供了人工智能和機器學習能力。ABB將為5G射頻設備的組裝提供一套全自動的機器人解決方案。此前,愛立信還和瑞典運營商Telia以及沃爾沃建築設備公司合作開發面向工業應用的5G網絡,並用於沃爾沃在瑞典Eskilstuna的研發中心。

德國大眾公司展示了一條基於5G技術的微縮汽車組裝流水線。每個零部件經過流水線時,經5G連接的傳感器幾乎能做到實時監測並傳輸數據,與現有的隨機監測相比,這種生產方式的準確性和可靠性大幅提升。

不少業界人士認為,與消費領域相比,工業領域才是5G技術大顯身手的地方。5G將使現在的許多不可能在不久的將來成為可能,有望從多個維度塑造未來的工業生產,而對於5G運營商和設備商面前的艱鉅任務仍然是為5G找到潛在的應用。

本文由5G產業圈編輯整理自通信產業網

月朗鋒行

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