推動“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合規(guī)模應用的挑戰(zhàn)分析

孫小芹

我國黨中央、國務院高度重視5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合將加快企業(yè)智能化改造數(shù)字化轉型步伐。目前，我國“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合應用已形成20大典型應用場景，覆蓋22個國民經(jīng)濟重點行業(yè)和領域。當前融合應用仍處于起步階段，產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新水平、實施主體數(shù)字化水平、產(chǎn)業(yè)生態(tài)合作水平影響規(guī)模應用的推進速度，需發(fā)揮各類主體作用，探索融合應用路徑，加快融合應用進程，發(fā)揮融合應用賦能作用。

當前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進，5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合將加速中國新型工業(yè)化進程，加快制造業(yè)智能化改造數(shù)字化轉型步伐，為中國經(jīng)濟發(fā)展注入新動能。

（一）融合應用政策不斷聚焦

近年來，國家從引導性政策到針對性政策的出臺，進一步明確“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展目標和發(fā)展路徑，加速推動512工程落地實施。省市在大力推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎上，結合自身產(chǎn)業(yè)特色和基礎優(yōu)勢，制定具體政策引導和推動“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合發(fā)展。

（二）信息基礎設施不斷完善

截至2021年9月底，我國5G基站數(shù)量達到115.9萬座，占全球數(shù)量的七成，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”專網(wǎng)部署持續(xù)優(yōu)化。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系初步形成“國家頂級節(jié)點、遞歸節(jié)點、二級節(jié)點、企業(yè)節(jié)點、災備節(jié)點”等多層級架構，上線近百個二級節(jié)點和覆蓋數(shù)十個行業(yè)。

（三）融合應用探索積極推進

融合應用范圍正逐步擴大、程度不斷深化、水平不斷提高，目前我國“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在建項目超過1800個，形成20大典型應用場景，覆蓋22個國民經(jīng)濟重點行業(yè)和領域，融合應用案例超萬個，助力企業(yè)降本、提質、增效的成效逐步顯現(xiàn)。

當前“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合應用進展較快，但整體仍然處于起步階段，規(guī)模化應用還面臨諸多挑戰(zhàn)。

（一）產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新水平影響融合應用規(guī)模推進

1.工業(yè)生產(chǎn)應用場景穩(wěn)定性安全性有待增強

相比于生活消費領域，工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境較為復雜、干擾因素較多，工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)對網(wǎng)絡穩(wěn)定性、時延、抖動要求很嚴格。實際應用測試看，目前5G網(wǎng)絡仍不能滿足部分高要求生產(chǎn)場景的低時延、99.999%的穩(wěn)定性以及維護時間短等實際運行要求。同時，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”與生產(chǎn)環(huán)節(jié)的深度融合應用還涉及安全問題，企業(yè)在安全性與經(jīng)濟性的選擇上比較謹慎。

2.上行傳輸量大的工業(yè)場景尚未能實現(xiàn)實時處理

現(xiàn)階段5G國際標準主要面向生產(chǎn)消費場景設計，下行傳輸帶寬約為上行帶寬的三倍，但是工業(yè)應用場景下，基于機器視覺等5G應用場景對上行傳輸帶寬要求高于下行傳輸帶寬，上行數(shù)據(jù)量大的規(guī)模應用實時處理受限。5G在更高要求的時延、容量、連接、定位精度等場景應用，需要后續(xù)標準的加快商用。

3.產(chǎn)業(yè)鏈配套尚未成熟

國內(nèi)通信和運營商等企業(yè)已研制出多款5G工業(yè)模組，但是滿足各類復雜工業(yè)終端需求的5G工業(yè)模組種類仍然較少，產(chǎn)業(yè)分散化、市場碎片化等情況仍然突出。5G工業(yè)終端模組價格與NB-IoT等模組價格相比，成本仍然較高，影響成本敏感型企業(yè)部署5G應用的積極性。

（二）實施主體的數(shù)字化能力影響融合應用規(guī)模推進

1.制造企業(yè)數(shù)字化水平與規(guī)模應用要求仍有差距

中國電子技術標準化研究院發(fā)布的《智能制造發(fā)展指數(shù)報告（2020）》顯示，目前企業(yè)設備的數(shù)字化水平已有明顯改進，設備數(shù)字化率達到50%，完成設備聯(lián)網(wǎng)和設備運行數(shù)據(jù)采集的達到23%，實現(xiàn)設備遠程監(jiān)控的達到24%。但是，國內(nèi)不同區(qū)域數(shù)字化水平差異較大，大量企業(yè)處于工業(yè)2.0階段，老舊設備較多，尚未進入網(wǎng)絡化階段。部分具備數(shù)字化能力的設備，因為接口多樣復雜、協(xié)議不一致也影響互聯(lián)互通。“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合應用目前多是點狀式應用，制造業(yè)數(shù)字化整體水平和工業(yè)流程互聯(lián)互通進程影響融合應用的深度和廣度。

2.基礎電信企業(yè)運維模式面臨挑戰(zhàn)

5G推動基礎電信企業(yè)加速向DICT市場邁進，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的運營維護區(qū)別于傳統(tǒng)的ICT模式，對電信企業(yè)的智慧運營體系提出更高要求。邊緣計算中心較多，設備下沉到用戶側，電信企業(yè)投入的運維力量需求更大，與用戶分工界面更難界定，對客戶的服務承諾受干擾因素更多，影響應用規(guī)模推廣后運維服務質量。

3.中小企業(yè)數(shù)字化認知有待提升

大多企業(yè)對“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”應用場景、使用價值及建設路徑缺乏系統(tǒng)認識，多數(shù)中小企業(yè)存在不想不敢不會用的情況，部分企業(yè)因為數(shù)據(jù)安全、生產(chǎn)安全和費用問題不敢使用，部分企業(yè)不會挖掘數(shù)字化場景需求而不會用，給融合應用規(guī)模推廣增加了難度。

（三）產(chǎn)業(yè)生態(tài)的合作水平影響融合應用規(guī)模推進

1.解決方案尚未形成系列化

工業(yè)行業(yè)屬性錯綜復雜，雖然涌現(xiàn)出一大批典型應用，但即使是通用場景，不同的工業(yè)企業(yè)仍有個性化需求，基礎電信企業(yè)對工業(yè)企業(yè)的提質、降本、增效的剛性需求理解還不夠深入，解決方案碎片化、定制化較多，“一事一議”、“一單一案”推進方式較多。可持續(xù)可復制的商業(yè)模式不清晰，電信企業(yè)、工業(yè)企業(yè)、解決方案商合作仍不夠深入，影響大范圍應用推廣。

2.行業(yè)龍頭的示范帶動作用尚未發(fā)揮

目前龍頭企業(yè)積極探索融合應用，電子設備制造領域的華為、海爾、格力、中興、美的，裝備制造領域的中國商飛、徐工集團、三一重工，鋼鐵行業(yè)的鞍鋼、寶鋼、馬鋼、南鋼，紡織服裝行業(yè)的紅豆、雅戈爾、海瀾等推動柔性生產(chǎn)制造、現(xiàn)場輔助裝配、機器視覺質檢、廠區(qū)智能物流、協(xié)同研發(fā)設計、設備協(xié)同作業(yè)等各類場景應用。但大多案例應用時間較短，應用成效的量化評估尚未統(tǒng)一，龍頭企業(yè)的示范應用尚未形成行業(yè)內(nèi)規(guī)模應用的帶動效果。

3.應用需求和標準規(guī)范亟待梳理制定

5G可以賦能千行百業(yè)，但是各行各業(yè)的行業(yè)痛點和應用需求千差萬別，行業(yè)的5G應用需求有待挖掘和梳理，應用標準規(guī)范有待制定。行業(yè)應用標準規(guī)范是融合應用規(guī)模推廣的“定心丸”，沒有大量專業(yè)人才、復合型人才支持，沒有各類企業(yè)和行業(yè)組織的共同推進，標準規(guī)范的制定進展將直接影響融合應用成效。

（一）堅持三類原則，分步推進融合應用

堅持系統(tǒng)謀劃、分步推進，將“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合應用與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展系統(tǒng)謀劃，暢通跨區(qū)域、跨部門、跨行業(yè)、跨領域協(xié)作，根據(jù)解決方案成熟度和應用需求緊急度，分類分行業(yè)分步推進融合應用。堅持政府引導、市場主導，發(fā)揮政府在政策制定、標準規(guī)范、應用激勵、資金扶持等方面的引導作用，最大程度發(fā)揮市場的主導作用。堅持開放共享、安全可控，鼓勵各類主體開放共享應用成果和經(jīng)驗做法，增強融合應用安全意識，實現(xiàn)可持續(xù)、更安全的應用模式。

（二）發(fā)揮主體作用，構建合作共贏生態(tài)

融合應用涉及內(nèi)容廣泛，應用落實和推廣主體包含政府、園區(qū)、基礎電信企業(yè)、工業(yè)企業(yè)、服務廠商和行業(yè)組織等六類。各類主體需各司其職、形成合力，共同構建融合發(fā)展生態(tài)。一方面共建融合創(chuàng)新生態(tài)，推動工業(yè)企業(yè)、服務廠商、電信企業(yè)與科研院所等合作，突破一批影響融合應用的關鍵技術，加快融合應用創(chuàng)新進程。另一方面打造合作共贏的應用生態(tài)，推動六類主體與5G產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)、融合應用上下游企業(yè)合作，面向行業(yè)應用開展供需對接、商業(yè)模式探索、服務模式創(chuàng)新等，優(yōu)化應用、服務生態(tài)環(huán)境。

（三）制定規(guī)范標準，增強應用配套能力

推動龍頭企業(yè)、行業(yè)組織等，結合應用需求、應用實踐和行業(yè)屬性，加快挖掘和梳理行業(yè)的融合應用需求，開放行業(yè)應用場景，編制行業(yè)應用參考指南，制定通用標準和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析應用服務標準，推動標準化工作落地應用，從而推動融合應用規(guī)范推進。引導企業(yè)加快5G技術與工業(yè)終端、工業(yè)控制系統(tǒng)的融合研發(fā)，加快融合應用測試床建設，提升企業(yè)數(shù)字技術應用水平，增強融合應用的配套產(chǎn)業(yè)和關鍵技術支撐能力。

隨著產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新突破、企業(yè)數(shù)字化水平提高、生態(tài)合作能力增強，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)” 融合應用將深入推進和廣泛應用，更好地助力企業(yè)實現(xiàn)降本、提質、增效、綠色、安全發(fā)展。

作者單位：江蘇省經(jīng)濟和信息化研究院