虽然关于5G的大部分争论都集中在消费级应用和新手机上，但在工业应用中，该技术同样可以带来巨大的好处。5G的升级不是一次简单的带宽拓展和传输提速，它是一次端到端通信技术以及相关支撑技术的大版本汇集发布。它所带来的颠覆性变化遍及终端、无线、网络、计算、运维、管理、支撑、运营、服务等每一个细节领域，因而其对于产业的潜在影响更加广泛和深刻。未来，5G将成为未来工厂的中枢神经，为工业生产带来颠覆性的变化。
那么针对这项将赋能新时代制造业的通信技术，德国学术界和产业界目前的进展如何？
奥迪人机交互5G试点项目
德国汽车制造商奥迪与瑞典电信设备制造商爱立信目前正在共同开发一种关于人机交互的5G试点项目，测试生产中的5G技术应用。。通过这个试点项目，两家公司共同开发了带有5G网络连接的机器人技术。研究的重点将放在无线人机交互。
图：Audi AG
为了无线工业机器人和员工能够在将来顺利地合作，实时无线通信是一个重要的前提条件。与其他无线电技术相比，5G技术更可靠，在高负载下反应更稳定。对于连接传感器、机器以及需要人员操控的终端设备，5G技术特别适用的。爱立信现在与奥迪一起，展示汽车生产中使用5G的另一个例子：一个工业机器人在5G环境下将安全气囊模块安装到方向盘上。
机器人单元由安全传感器保护。一旦有人接近，机器人的行动速度便会减缓甚至自动停止。因此需要非常高频（现场总线）的通信才可能让低延迟成为可能。借助5G技术，现在还可以以无线的方式实现人机交互。奥迪车身车间自动化技术负责人Arjen Kreis说：“ 5G连接了我们生产环境中的所有点，从而极大地提高了灵活性和连接性，并展示了人与机器人之间安全协作的巨大潜力。奥迪生产实验室负责人Henning Löser表示， 5G提供了极低的延迟，可以满足工业自动化的性能要求。通过这些项目，我们将了解有关如何在智能工厂中更好地使用无线网络。
Weidmüller的5G展示：系统的分析单元直接从焊接过程接收数据，并通过5G调制解调器和5G网络将其馈送到Weidmüller的可视化单元中（图：德国工业智库）
5G-SMART——欧洲迄今最大规模的5G工业应用研究项目
来自亚琛的弗劳恩霍夫生产技术研究所同样正在开展与国际合作伙伴通过无线5G网络进行工业生产，以测试5G技术在工业生产的潜力。在未来两年半的时间，由欧盟资助的5G-SMART（5G智能制造研究项目）项目中，相关合作伙伴正在现实世界的制造环境中构建5G网络，以展示5G用于生产的潜力，并进一步的测试和开发。该联盟正在测试5G与最先进的制造设备（如遥控工业机器人，生产中的无线过程监控和移动机器人）之间的产生的化学反应。在欧洲，爱立信在瑞典拥有的工厂，亚琛弗劳恩霍夫协会的机床工厂和罗伊特林根的博世半导体工厂将支持该项目的开展。
除此之外，弗劳恩霍夫生产技术研究所与项目合作伙伴一起，正在开发新的具有5G功能，工业上可用的传感器和无线电模块，并根据其自身设备中的特定制造任务对其进行测试。这样就可以记录几毫秒的延迟过程数据，实时评估，从而优化整个工业过程链的过程监控。这使工程师能够及时检测过程偏差和机器状况，并通过控制命令在极短的反应时间内响应机器，以确保在生产组件保证质量的同时在规定时间内完成。为此，Fraunhofer IPT将使用其在亚琛已有的5G测试环境，这个5G测试环境是由爱立信在去年合作安装的。
集成传感器技术通过5G移动连接与基于云的分析工具无线连接，可以帮助各种规模和行业的制造公司在未来获得有价值的信息和过程信息。5G能为生产型企业、供应商和移动运营商提供哪些具体的商业模式，在项目合作期间，合作伙伴将对此进行研究，以进一步加快5G在生产中的应用落地。
企业自建5G局域网，德国政府开启网络基础建设新模式
德国基础网络建设的速度一直饱受诟病，这给很多德国企业实施工业4.0添加了不少阻力。随着德国政府宣布为企业预留5G频谱，并将推出企业5G局域网频谱牌照拍卖，这个问题将得到很大改善。联邦网络管理局宣布为这些5G局域网络提供3.7至3.8 GHz之间的频率范围，并特意在5G频率拍卖中将其排除在外。这就意味着，德国企业无需跟随网络运营商的5G建设节奏，可在自家的场所中构建局域网络。
企业是否有必要自建5G局域网络，德国政府的如意算盘是否能如愿以偿，目前我们还不得而知。但是自建5G局域网络的优势，却是非常明显的。主要有以下两点：
一：独立、更好的安全性；
企业使用的5G频率是本地5G频率，而不是网络运营商的授权频率，不受网络运营商的影响，可独立进行5G应用开发和研究。除此之外，专用网络与公用网络是物理隔离的，保证完整的数据安全性。
另一个不可忽视的因素在于，企业可制定独立的5G安全技术标准，自主选择采购设备供应商，无需受政治因素的影响。
二：降低成本、提高生产率
根据爱立信的一项调研结果，如果在德国一所占地50万平米的工厂建成5G局域网，5年内生产效率将提高4.9%，同时成本降低5.05亿美元。如果是一个5万平米的仓储库房，其使用效率将提高13.2%，同时成本降低3.56亿美元。
结语
在德国，目前关于5G技术的相关产品和方案都还在开发当中，网络扩建至少也要到2025年。尽管政府层面在大力进行推广，但是也有不少质疑的声音。有些人觉得，除了5G我也有其他的替代方案，并不一定非5G不可，在有4G的地方也可以用Overlag复制5G的模拟带宽和连接性。有些觉得WLAN我已经够用了，只有大型场景、连接多个工厂时候，可能5G才有他发挥价值的时候。可以看到，5G的发展仍存在诸多挑战，未来5G技术是否可以在经济性的前提下达到工业级别的可靠性？让我们一起拭目以待！
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