我國5G+工業互聯網發展面臨的挑戰與對策

胡世良

（中國電信研究院，上海 200122）

0 引言

5G與工業互聯網的融合將加速網絡強國、數字中國、智慧社會建設，加速中國新型工業化進程，為中國經濟發展注入新動能。近年來，我國深入實施工業互聯網創新發展戰略，5G+工業互聯網進入實質性發展階段，在5G專網建設、工業互聯網平臺打造、5G融合應用創新、產業生態建設和新模式新業態新技術創新方面取得明顯成效。目前，我國5G行業應用案例超過10 000個，5G+工業互聯網項目超過2 000個，5G行業專網超過2 300個，覆蓋鋼鐵、電力、礦山、港口等20多個重要行業，形成了平臺化設計、智能化制造、網絡化協同、個性化定制、服務化延伸、數字化管理等應用模式。

當前，5G與工業企業融合進程不斷加快，5G+工業互聯網正加速向細分垂直領域延伸，正由外圍應用向融入企業核心流程方向演進，形成一批5G+工業互聯網應用創新標桿案例，5G+工業互聯網的發展正有力推進工業企業數字化、網絡化、智能化轉型。但發展過程中仍面臨巨大挑戰，只有產業鏈各方攜起手來，積極應對，共同推動5G+工業互聯網在更廣范圍、更深程度、更高水平上實現融合創新，5G+工業互聯網才能在賦能工業企業數字化轉型中發揮更大作用。

1 我國5G+工業互聯網發展面臨主要挑戰

工業互聯網蓬勃發展為我國轉變發展方式、優化經濟結構、轉換增長動力提供了新動能。如今，我國5G+工業互聯網發展勢頭良好，已進入產業深耕、賦能發展的新階段，但仍面臨諸多挑戰。

一是充分認識到5G+工業互聯網發展的難度和復雜性。我國不僅工業門類眾多，而且企業所處的數字化階段各不相同，對數字化、網絡化、智能化的需求千差萬別；工業制造業生產設備多、產業鏈長、流程復雜、價值創造環節多、工藝和技術要求高、標準和協議不統一、行業需求復雜、業務場景分散且碎片化，這給5G跨行業、跨領域融合帶來了困難；5G+工業互聯網跨界融合專業性要求高，運營商、設備商、工業互聯網企業間的行業壁壘仍然較高，技術融合、模式融合、業務融合難度大。

二是5G+工業互聯網融合創新有待進一步加強。從近幾年涌現的諸多5G+工業互聯網應用案例分析來看，5G融合應用主要是滿足工業企業遠程控制、信息采集、高清圖像和視頻處理等場景化應用需求，在電子設備制造業、裝備制造業、鋼鐵行業等十大行業形成協同研發設計、機器視覺質檢等20個5G+工業互聯網典型應用場景，很顯然這些典型應用都滿足工業制造企業場景化應用。但我們同時看到，5G應用正從場景化應用向為工業企業提供融入客戶核心流程的整體化解決方案方向轉變。例如，中國移動面向工業互聯網打造的“1+1+1+N”產品體系是突破連接、突破離散化場景化需求、向提供5G一體化解決方案方向轉變的生動實踐。但運營商真正實現為工業企業提供5G一體化解決方案道路漫長，融合應用創新仍需進一步加快。

三是5G+工業互聯網市場需求沒有真正爆發。雖然我國5G+工業行業呈現蓬勃發展之勢，但仍處于標桿應用案例打造階段，行業用戶不愿買單，有些是為了獲得政府補貼而使用5G技術，這一現象普遍存在。出現這一現象的根本原因是5G還不是包括工業制造企業在內的垂直行業客戶的剛需，市場需求還沒有真正激發起來。此外，工業企業應用5G技術改造傳統企業投入較大，在實體經濟普遍面臨經營壓力的今天，過高的5G投入也抑制了工業企業5G應用需求。

四是5G+工業互聯網商業模式尚不成熟。主要體現在以下幾個方面。

（1）5G+工業互聯網產品難以規模化復制推廣。5G+工業互聯網組網復雜，而且工業制造流程環節復雜，不同行業、不同企業需求差異大、需求多樣性且個性化特征明顯，5G需要適應不同的工業場景，提供一體化解決方案，標準化難度高，決定了產品和解決方案規模化復制推廣難度大。

（2）5G+工業互聯網多元化盈利模式尚未形成。5G網絡建設的巨大投資帶動5G產業鏈發展，受益最大主要是電信設備商、終端廠商、芯片公司、通信模組企業、方案提供商等，但面向客戶“最后一公里”收費是最大堵點，運營商投入大收益少問題最為突出。目前從運營商5G2B盈利模式實踐來看，盈利點主要包括連接收費、流量收費、專線收費等，盈利模式仍比較單一，多元化的盈利模式尚未形成。

（3）5G+工業互聯網投資建設模式有待進一步探索。目前，一些工業企業對5G專網和用戶側MEC投資建設認知不夠全面，到底是運營商來投資還是由垂直行業客戶來投資認識不清楚，垂直行業客戶認為網絡應該是運營商業務范疇，與自身關系不大，一定程度上造成運營商與垂直行業商業需求對接不力，完全由運營商投資面臨巨大的資金壓力。因此，面向垂直行業客戶5G網絡建設投融資模式需要進一步探索。

（4）5G+工業互聯網產業生態有待進一步完善。5G+工業互聯網發展涉及行業終端、模組、芯片、網關等，當前5G芯片模組等存在產業分散化、市場碎片化等特點，短期難以通過市場規模降低成本，導致行業終端、模組、芯片等價格偏高，在一定程度上制約了5G工業應用的規模推廣，這從一個側面反映5G+工業互聯網完整的產業生態尚未形成，不利于5G+工業互聯網規模化發展和普及。

五是5G+工業互聯網受“卡脖子”技術的影響尚未完全改變。5G剛剛邁入商用階段，技術產業生態尚未完全成形，關鍵技術受制于人。例如，5G芯片、工業終端、模組還未成熟，且沒有實現面向工業領域的標準化；在5G芯片、工業軟件、智能機床等高端產品和核心技術方面競爭力不強，我國95%的高檔數控系統、80%的芯片以及幾乎全部的高檔液壓件、密封件和發動機都依賴進口；工業企業內各種生產設備型號繁多，連接協議等技術標準尚不統一，我國工業制造企業離數字化、智能化尚有較大差距。此外，5G在工廠內網絡部署架構、網絡配置模式、上行帶寬不足等關鍵問題尚未解決。我國工業互聯網在底層技術和工業軟件等方面仍與發達國家存在一定差距。

六是缺乏精通工業互聯網和5G融合的高端人才和領軍人才。工業互聯網是多個學科、多項技術的交叉領域，其應用延伸較為廣泛，急需熟悉行業特點、熟練掌握信息通信技術且具備軟件開發能力的復合型、專家型人才。

2 加快我國5G+工業互聯網發展對策與建議

工業互聯網要發展好，真正成為推動工業企業轉型升級的新引擎，應牢固樹立創新思維、客戶思維、生態思維、跨界思維、平臺思維和5G+思維，持續推進協同創新，致力于打造良好的工業互聯網產業生態，助力工業企業數字化、智能化轉型。

第一，政府應加大資金扶持力度，推動芯片研發、終端模組、企業內網改造等資金補貼扶持政策，鼓勵企業進行5G改造；在5G網絡建設上，在投融資政策、財稅政策上積極支持電信運營商，破除社會資本參與5G新基建“隱形門檻”，解決企業5G網絡建設的資金壓力；地方政府應加快出臺配套政策，在金融稅收等方面為制造企業提供支持，鼓勵龍頭企業先行先試，積極扶持中小企業的智能化轉型升級。

第二，加快5G+工業互聯網新型基礎設施建設。一是推進差異化的投資模式，加快5G、時間敏感網絡、IPv6、邊緣計算等新型網絡技術在企業內網的廣泛部署，打造內網升級改造的標桿，以網絡化帶動數字化，為融合發展提供基礎設施資源保障；二是運營在商協同產業鏈合作伙伴，共同為工業企業提供安全可靠、性能穩定、服務可視的定制化的5G專網，實現5G網絡深覆蓋、全覆蓋，滿足客戶數據不出廠、超低時延、超大帶寬等方面的需求；三是成立5G+工業互聯網融合研發中心、聯合創新中心、開放實驗室等創新聯合體，匯聚各類研發資源，提升研發效率和成果轉化水平，切實解決工業互聯網發展中5G所能解決的痛點。

第三，推進商業模式創新，實現5G+工業互聯網高質量發展。

（1）在產品提供上，努力為工業企業提供5G+工業互聯網一體化解決方案。運營商要充分發揮5G云網融合優勢，加快5G網絡建設，積極打造5G、邊緣計算、網絡切片等核心能力，為行業客戶提供“邊、管、云、端”融合的5G專網，積極推進5G專網規模化發展，著力促進基于5G+云計算、大數據、人工智能、物聯網、虛擬現實等技術的應用場景的平臺和應用的開發，推動線上線下、端到端價值鏈、供應鏈、創新鏈的全面協同，為工業企業提供全場景、全要素、全產業鏈的行業解決方案；加速5G技術與制造技術、生產核心環節的深度融合，不斷豐富5G+工業互聯網新業態新模式；更為重要的是，運營商要聯合工業制造企業和合作伙伴，應共同打造面向工業企業的數字化平臺，尤其要著力打造工業互聯網公共服務平臺和綜合業務管理平臺，以數字化平臺賦能工業企業數字化轉型，實現運營商向價值鏈中高端邁進；同時，積極與終端廠商、設備商等合作，一方面以5G+工業互聯網規模化發展努力降低行業終端、通信模組、芯片的價格，另一方面運營商要加強自有行業終端的布局和研發，努力形成面向工業制造企業5G需求的商業閉環。

（2）創新合作模式，打好5G+工業互聯網產業合作“團體賽”。運營商要在為工業企業提供整體化解決方案、打造5G數字化平臺、實現技術攻關、聯合研發等方面與合作伙伴開展合作，創新合作模式。在實踐中，通過與合作伙伴共建5G研發中心、5G開放實驗室、5G聯合創新中心和成立5G+工業互聯網產業聯盟等方式開展合作；堅持開放合作，實現企業的網絡、平臺、應用等自身能力和資源向合作伙伴開放，實現能力和資源互換，助力合作伙伴競爭力的提升和商業走向成功；推進“融合發展+資本經營”的發展新模式，以與行業領先企業積極開展成立合資公司為重點，積極開展收購、戰略投資、成立合資公司等資本經營活動，打造工業互聯網投資、并購、孵化平臺，不斷發展和壯大5G產業生態圈。

（3）切實推進5G網絡建設投融資模式的創新。工業制造企業專網建設投資大，無論是運營商、設備商還是工業企業主導工業互聯網建設，都需要創新投資建設模式，緩解資金壓力。運營商可以與工業企業合資共建MEC平臺，完成內網改造和優化等，設備可以采用融資租賃等新模式。

（4）以為工業企業提供5G一體化解決方案為依托，拓展多元化的營收模式。5G+工業互聯網的營收模式除連接收費、流量收費、5G專線收費外，努力拓展為工業企業提供5G+工業互聯網行業解決方案的“一企一策”項目收費、多量綱收費、切片經營收費、平臺能力開放變現、網絡及設備租賃費、網絡維護費以及咨詢服務收費等多渠道收費模式。同時，運營商要做好5G解決方案收費的價值分配，讓合作伙伴更好地聚集在自己周圍，實現共同發展。

第四，打好關鍵技術的攻堅戰，提升5G+工業互聯網產業鏈供應鏈可控水平。在面臨國際環境不確定性的今天，掌控關鍵核心技術關系國家安全和我國的國際競爭力。面對半導體芯片、部分關鍵元器件、原材料、工業軟件受制于人的現狀，要認真梳理我國在國際大循環中遇到的難點、痛點和堵點，加快形成以產業鏈“鏈主”企業為主的創新聯合體，加強產學研用多方協同攻關，發揮集中力量辦大事的制度優勢，打好關鍵核心技術攻堅戰。要通過申請國家課題、成立重大攻關項目組等多種形式，加大光通信、毫米波、5G增強、6G、量子通信、芯片模組、儀器儀表等技術的研發工作，加強網絡智能化攻關，推動5G與人工智能技術深度融合，提升網絡運維效率，提升服務質量和業務體驗。加強云計算中心、物聯網、工業互聯網、車聯網等領域關鍵核心技術和產品研發，加速人工智能、區塊鏈、數字孿生、虛擬現實等新技術與傳統行業深度融合發展。加大科技創新投入，解決一批“卡脖子”技術問題，增強產業技術支撐能力，打造自主可控、安全可靠的產業鏈供應鏈，構建擁有核心競爭力的技術體系和創新生態，整體提升產業鏈和供應鏈安全水平。

第五，加快標桿案例規模化復制推廣，不斷激發廣大工業企業5G應用需求。運營商要充分利用線上線下相結合的方式，加大5G+工業互聯網市場的營銷宣傳，積極培育市場、激發市場和創造市場，推進技術創新、產業發展、模式創新和應用創新，加大行業標桿案例、典型應用場景的規模化復制推廣，推廣成功企業的運營經驗和發展模式，促進5G由大中型企業向中小企業逐步發展和普及，不斷提高工業企業5G行業滲透率。

第六，加快培養和打造精通工業互聯網和5G的跨界高端人才隊伍。對我國運營商來說，做好高端人才隊伍建設關系5G+工業互聯網長遠發展。一方面以推進5G+工業互聯網專業化經營為契機，加快企業內部5G+工業互聯網專業人才的培養，充分利用運營商學院，加大5G+工業互聯網人才專業化培訓，推進員工轉型，努力打造一批5G+工業互聯網高端人才和領軍人才；另一方面加快引進5G+工業互聯網社會成熟人才、領軍人才和創新人才，建立與有關高校院所對接的人才引進和培養機制，不僅要重視5G通信方面的人才引進，更需要招聘和引進熟悉工業互聯網的行業人才和行業專家，以彌補運營商拓展5G+工業互聯網市場的短板。

3 結束語

自2019年6月我國5G正式商用以來，工業互聯網已成為5G的主戰場，工業互聯網正加速與實體經濟融合，各類創新應用案例加速落地，在產業鏈的共同努力下，在政策、技術、市場共同驅動下，我國工業互聯網正呈現蓬勃發展之勢，正處于產業深耕、賦能發展的新階段，5G+工業互聯網產業生態正全面形成，正匯聚5G+工業互聯網發展的磅礴力量，成為推動數字產業化、產業數字化和推進中國經濟轉型升級的新引擎，必將為我國經濟發展開辟更為廣闊的發展前景。