5G時代工業互聯網如何應用與創新

李兆會 鄭永猛

通訊作者：李兆會，1979年4月，男，漢，山東濟寧人，現任中國聯合網絡通信有限公司濟寧市分公司政企客戶支撐服務運營中心經理，中級工程師，本科。研究方向：集團客戶組網技術。

摘? ? 要：工業互聯網指的就是運用互聯網技術更迅速、更好地完成工業產業活動的一種全新的網絡方式，工業互聯網與產業界相比較而言，它擁有著先進的觀念以及方式。因為原來的移動通信技術受到一定的限制，早期的互聯網技術在運用到工業過程中時有著諸多不可避免的問題，而5G技術的出現，對于工業互聯網的成長起到了極其重要的促進作用，并且能夠逐漸提升工業互聯網的技能。

關鍵詞：5G;工業互聯網;轉型;融合

一、引言

工業互聯網為第四次工業革命提供重要基礎，5G作為信息通信技術的發展方向，將二者進行融合，形成“5G+工業互聯網”，為經濟社會數字化轉型提供可靠支持。在5G技術的推動下，工業制造從傳統的單點、局部信息技術應用邁向網絡化、數字化、智能化階段。

二、5G+工業互聯網現狀

2020年是5G與工業互聯網融合創新的第一年，傳統工業都在如火如荼地轉變，各大重要會議也是紛紛舉行。2020年8月30日，2020工業互聯網大會“5G與工業互聯網融合發展”主論壇在線上舉辦。者結合創造的新產業模式和應用場景愈加豐富，強強聯合將會加速釋放多重效應。2020年9月21日“5G+工業互聯網”[1]高峰論壇在綿陽成功舉辦，本次論壇匯聚了行業專家、學者和企業代表，共同探討前沿技術和理念，分析未來發展趨勢和方向。“5G+工業互聯網”，作為最新一代移動通信技術與制造業深度融合下出現的新型工業模式，將在未來不斷綻放光彩，實現智能制造新型應用場景。當前工業企業市場競爭激烈，市場端需求不斷變化，對于產品定制化、個性化、快速更新迭代的需求進一步提升。

此外，從總體來看，制造業行業內部生產中各個生產要素難以協同，面臨著諸多痛點。諸如傳統工人效率低、成本高、出錯率高、回溯難，尤其是高危行業和有害工種;產品設備復雜，難以集中控制，生產運維成本高;全自動生產中信息上傳頻次高，數據量大，對網絡要求高等問題。

三、工業互聯網主要技術優勢

工業互聯網的核心就是通過人、生產機器以及數據之間的互相互動，以及通過網絡來進行相應的連接，繼而為企業使用大數據、云計算等技術對業務弊端進行分析、處理作出鋪墊，能夠迅速地找出問題所在，最終促使企業對出現問題的地方進行改進和優化，將企業的工作效用大大提升，以及減少生產的成本，將企業自身的競爭力以及生產力大大的提升上去。當工業互聯網的理念被提出以后，工業互聯網就在持續的成長中，以及工業互聯網的發展同樣也能促使其他行業、其他領域的成長，使得其他領域的運用得到質的飛躍。在軟件定義機器中，通過運用工業互聯網技術，取得了有效的成果。而這項應用的前提就是具備高性能的硬件設施，在硬件設施上運用此項技術，而機器中存在的其他軟件就可以滿足其他應用性能，在其中較為明顯的性能就是可以將計算機以及APP運行計算出的成果導入機器或是云端中，能夠高效地提高機器設施的智能化。設施與互聯網關聯在一起能夠使得各個應用的運轉效用更為高效、運轉成效更好，同時也能使得更多的應用性能得到相應的開發與創新。

在計算機的運轉過程中，工業計算機技術中的超級計算機終端有著極其重要的關鍵作用，這些設施的儲存器有著很大的儲存性能，同時這些儲存器也有著較大的計算運行能力，能夠對后臺的管控系統以及操作系統起到不可忽視的影響，但同時成本也會大幅度的上升。

四、提升5G技術在工業互聯網中關鍵技術

（一）加強技術標準公關能力

依托當前網絡體系和工業生產環境，著力突破5G著急上行、高精度室內定位、優化時間同步和確定性網絡，提升5G在復雜工業環境下的精度和可靠性，突破當前工業承載能力的制約。國家工業互聯網標準協調推進組要發揮自身作用，加強與總體組、專家咨詢組的溝通交流，建立健全行業標準化組織，制定“5G+工業互聯網”標準體系，實現技術和應用的融合。

（二）推動融合產品研發和產業化發展

加快工業級5G芯片和模組、網關，以及工業多接入邊緣計算（MEC）等通信設備的研發與產業化，促進5G技術與可編程邏輯控制器（PLC）、分布式控制系統（DCS）等工業控制系統的融合創新，形成特色鮮明的產業結構，為產品研發和產業進程提供支持。

（三）做好網絡技術和產品部署

做好工廠內5G網絡架構的研究，主要包含網絡配置、數據安全、業務部署、頻譜分配等，形成覆蓋重點行業的網絡部署架構及方案。基礎電信企業要加強與5G技術的融合，推動獨立組網和應用，對于具備相應條件的工業企業提供有針對性的支持，主要內容包含工業互聯網設計、構建和維護，形成可持續發展的商業模式[2]。

（四）適度加快新型基礎設施建設

按照“兩新一重”戰略部署，把5G、工業互聯網新型基礎設施建設和相關行業重大工程項目結合起來，呼吁地方政府加大新基建投入，加快建設高質量網絡，建設“5G+工業互聯網”融合應用先導區。探索建設園區級5G邊緣云平臺，加強數據安全和隱私保護，充分利用有限網絡資源服務多家企業。探索通過網絡共建共享，降低企業建網用網成本，為中小企業提供“先用后建”甚至“只用不建”的探索條件。

（五）建設內網改造公共服務平臺

在工業互聯網創新發展的過程中，對于內網建設改造公共服務平臺提出了更高的要求，要利用5G網絡的優勢，打造滿足工業企業發展的5G網絡環境，主要應用與網絡測試環境的研發驗證，為工業企業提供內網建設改造模板，主要用于研究、咨詢等，發揮公共服務的作用。

（六）警示網絡安全

工業互聯網在制造業各領域的融合應用正在向縱深推進。目前工業互聯網已經在航空、石化、鋼鐵、家電、服裝、機械等多個行業得到了應用，網絡協同制造、管理決策優化、大規模個性化定制、遠程運維服務等新模式、新業態不斷涌現，行業價值空間也在不斷拓展，提質增效降本效果非常顯著。與此同時，在網絡威脅日益嚴峻的形勢下，安全已成為工業互聯網發展的底座。當工業互聯網走向傳統行業深度融合，安全問題始終是各界關注的焦點。在以往的IT系統和互聯網的發展過程中，網絡安全一直相對滯后，導致安全防護存在很多局限。但是，無論是政策層面、還是規劃及建設，安全元素已融入工業互聯網，但安全問題始終不能放松[3]。

（七）培育解決方案的供應商

在5G技術與工業互聯網融合發展的過程中，可能面臨更多實際問題，供應商要不斷優化自身解決問題的能力，工業企業、基礎電信企業以及通信設備企業要充分發揮自身的優勢，不斷擴展工業互聯網內網建設改造服務，能夠切實解決5G和工業互聯網方面的難題。

（八）鼓勵探索新型業務合作模式

可參考“合同能源管理”模式，運營商與工業企業以契約形式約定項目的提質增效目標，為實現目標向工業企業提供必要的解決方案，工業企業以實際效益支付運營商的投入及其合理利潤，探索運營商與工業企業商業合作新模式、新機制。借鑒“聯通5G產業基金”模式，促進產融結合，充分發揮資本市場力量。設備商、工業企業等主體可立足自身優勢，充分整合垂直行業資源，積極擔當解決方案集成商角色[4]。

（九）在5G+工業互聯網融合需要專項資金的投入

在5G+工業互聯網雙融合發展時代到來之際，專項資金的投入極其必要。建立相關公共服務平臺，就工業行業和典型場景進行選擇，培育解決方案的提供商。設置一定的專項資金，使投資渠道更多元化，這種專項資金既提供了產業基金，又包含了社會資本價值。只有這樣的方式，才能有利于產能的提高，促進產業化趨于成熟，同時也可以把5G背景下的工業互聯網真正落到實處。

五、結束語

綜上所述，“5G+工業互聯網”的配置是實現制造強國的必要路徑，為智能制造提供了新思路，不斷在各種不同的應用場景開辟出各類新業務。我國通信行業必須發揮5G技術的優勢，使5G技術更好地服務工業行業，真正意義上升級中國制造業。

參考文獻：

[1]工信部： 2022年突破一批面向工業互聯網特定需求的5G關鍵技術[J].電腦知識與技術（經驗技巧）， 2020（06）：11.

[2]蔣玥.“5G+工業互聯網”推動融合創新應用[J].中國電信業， 2020（8）：24-27.

[3]朱月霞.5G通信技術助力物聯網產業鏈發展的思考[J].中國新通信， 2020，22（4）：35-35.

[4]劉琴.5G與工業互聯網融合發展“加檔”提速[N].中國高新技術產業導報， 2020-04-20（3）.