新基建 新動能 5G時代的工業互聯網變革

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            以下文章來自  中興通訊股份有限公司副總裁 李暉

       一、      新5G，構建工業互聯網新載體

   隨著以智能化為標志的第四次工業革命的到來，科技的不斷進步，數字經濟的蓬勃發展帶動了產業價值鏈的深度分解和重塑，全球產業發展和競爭的環境正在發生巨變。大力發展工業互聯網等戰略性信息基礎設施建設將促進產業結構優化，加速制造業的轉型升級。

在新的時代背景下，國家提出了涵蓋信息基礎設施、融合基礎設施、創新基礎設施的新基建戰略。以5G、工業互聯網、物聯網、云計算、大數據、人工智能、區塊鏈等新興信息技術支撐的新基建，將極大地帶動制造產業的成本下降和效率提升。網絡連接、平臺服務、大數據中心等的統籌建設，并與制造方式變革與管理模式創新緊密結合，打造了“信息化與工業化”兩化融合的融合型新基建。工業互聯網等的進一步發展將為制造業兩化融合提供基礎設施保障，同時也將推動行業邁向全面“轉型升級”新式發展道路。

工業互聯是實現工業互聯網和智能制造的基石。傳統工業裝備的連接，由于OT網通信協議和接口標準眾多且封閉，園區、工廠、車間、產線各種裝備和傳感器的通信能力成為重大的技術瓶頸。企業實現全域數據連接，面臨連續覆蓋、實時性、安全性及可靠性等諸多挑戰，大規模、高速率數據傳輸，局部區域海量接入的網絡連接迫在眉睫。隨著企業向網絡化、數字化、智能化全面發展，以泛在接入、低時延、高可靠、高速率、大連接為特征的5G為代表的新一代通信技術支撐工業互聯成為歷史的必然。尤其是5G R16標準的凍結，不僅增強了5G的功能，而且更多的兼顧了成本、效率、效能等因素，使通信基礎投資發揮出更大的效益，進一步助力5G走入各行各業并催生新的數字生態產業。

2020年7月3日國際標準組織3GPP宣布5G R16標準凍結，標志著5G第一個演進版本標準正式完成，它是全球產業團結協作的結晶。R16標準的完成和發布將帶來更高的5G系統性能和效率；更重要的是，R16還將進一步豐富5G的行業應用場景，加速全球5G產業化。R16標準，追求已有能力的增強及拓展5G服務垂直行業的能力，將實現5G網絡從“能用”到“好用”。

面向工業互聯網應用，新的5G標準引入新技術支持1微秒授時精度、0.5-1毫秒空口時延、99.9999%可靠性和靈活的終端組管理，最快可實現5毫秒以內的端到端時延和更高的可靠性，支持工業級時間敏感。面向行業應用，引入了多種5G空口定位技術，定位精度達到米級，比原標準提高10倍以上。R15的若干功能在R16中將得到持續增強，如M-MIMO技術、動態頻譜共享、雙連接和載波聚合等。新的5G標準更適合超低時延、超高可靠的工業控制要求。

5G作為新基建的排頭兵，商用一周年來已經交出了一份靚麗的成績單：5G基站建設超過25萬個， 5G用戶超過3600萬，5G手機累計出貨量5985萬部，為國家新基建部署提供了強力支撐。新標準下飛速發展的5G，將是工業互聯網高質量發展的重要基礎和載體。

二、      新技術，探索5G+工業新場景

在信息技術領域，5G的最大價值在于和人工智能、物聯網、云計算、大數據、邊緣計算等信息技術之間互相補充、滲透、融合，并帶來日新月異的技術創新。業界普遍認為，5G未來80%的應用場景將會出現在工業互聯網，尤其是在航空制造、港口碼頭、智能工廠、生產車間和產線、無人駕駛及工廠專網建設等領域，新5G正成為“人類迎來技術奇點的那只扇動著翅膀的蝴蝶”。

中興通訊作為全球領先的綜合通信信息解決方案提供商，通過為全球160多個國家和地區的電信運營商和政企客戶提供創新技術與產品解決方案，讓全世界用戶享有語音、數據、多媒體、無線寬帶等全方位溝通。中興通訊堅持以持續技術創新為客戶不斷創造價值，同時進一步強化自主創新力度，保持在5G無線、核心網、承載、接入、芯片、云計算等核心領域的研發投入，研發投入連續多年保持在營業收入10%以上。中興通訊擁有全球專利申請量7.4萬件，已授權專利超過3.4萬件，連續9年穩居PCT國際專利申請全球前五。同時，中興通訊是全球5G技術研究和標準制定的主要參與者和貢獻者，5G標準必要專利2,561族，位列全球前三。

新基建時代，賦能制造業轉型升級已經成為全社會關注的焦點。我們主張以場景為核心，以價值為導向，驅動5G云網協同，通過精準服務加速工業互聯網和智能制造的高質量發展。

如何發揮5G的強大潛能？中興通訊提出構建“5G+X”業務架構體系。“X”是指5G支撐的千行百業應用，“5G+X”則是圍繞5G、AI的各種新興信息技術的交叉滲透，是萬物互聯產生的海量數據與基于這些數據抽象出的智能算法的緊密結合，是云網基礎設施與各行業創新應用的深度融合。

新基建是一個龐大的系統工程，圍繞“5G+X”，中興與產業鏈合作伙伴廣泛合作，一方面打造5G精品網絡，另一方面廣泛開展5G應用創新、示范建設和商業孵化。在智能制造與工業互聯網領域，中興通訊聯合合作伙伴，開展了基于5G的數據采集/數字孿生、工業AR/VR、機器視覺/視頻分析、云化AGV/機器人、現場/遠程實時控制等典型工業應用場景。

2020年6月，中興通訊與南京江寧濱江開發區及優質的合作伙伴簽訂戰略合作協議，全面助力濱江千億級先進制造業新高地的戰略部署，共同構筑產業鏈良好生態。中興通訊南京濱江5G智能制造基地成功入選國家5G新基建工業互聯網示范項目，并入選《工業互聯網世界》與《通信產業報》評選的“2020年5G+工業互聯網十大典型應用案例”。南京濱江基地由中興通訊協同中國電信，建設服務于工廠及園區的5G網絡，構建邊緣計算MEC平臺，提供5G虛擬專網服務，并基于園區數據中心搭建面向“互聯網+”的協同制造云平臺，推動5G技術與工業網絡、工業軟件、控制系統的融合。項目圍繞智能工廠數字化產線、自動化測試及各類業務數據實時交換需求，建設面向工業應用的5G融合網絡，支持典型行業高端裝備的智能互聯及裝備運行狀態數據的檢測、信息傳輸、處理與分析，實現面向工業互聯網+協同制造的5G虛擬企業專網建設。基地通過“5G+工業園區”云計算和數字孿生技術，以虛擬數字世界與真實世界的實時映射方式，展示了中興通訊5G掃地機器人、5G巡邏機器人、機器視覺質量檢測、云化AGV等5G工業典型應用場景，讓管理者能夠身臨其境的了解南京濱江智能制造的現場園區管理和生產情況。南京濱江基地的目標是打造極致濱江工廠，用5G時代的技術助力5G設備生產，實現典型5G業務示范，打造5G樣板，以新基建為契機，實現生產過程與5G深度結合，并輻射至江寧濱江開發區企業。

在立足于自身數字化轉型和自主創新、核心技術積累的基礎上，中興通訊關注云網合作生態的構建，強調面向合作伙伴的賦能與分享，共同推動流程型和離散型企業從制造向“智造”的躍升。在行業的實踐中，我們通過賦能與伙伴一起打造5G+精準云網，量身定制，通過數字化提升生產效率。

致力于構建5G時代自主創新核心競爭力，中興通訊憑借領先的5G端到端全系列產品與解決方案，打造5G+工業互聯網應用場景，與企業共同推動低時延、大連接、高速率的工業級移動業務部署，為眾多企業提供精準服務。我們和三一重工打造全數字化工地，我們希望機器不停息。我們和浙江中控合作，希望讓工業優質品產出更穩定。我們和寶武、鞍鋼合作，希望打造世界級智慧鋼廠。

三、      新融合，優化政企多元化新生態

為實現制造業高質量發展，助推企業復工穩產，加快推進5G+工業互聯網的部署及提質擴面，需要社會各界的共同努力。在5G+工業互聯網的探索過程中，我們也遇到一些問題和困難：比如地方政府和園區產業定位和頂層規劃不清晰，或者與自身資源、特征不匹配；工業互聯網建設資金存在缺口，或者資金效率有待提升，商業模式不明朗；本地化供給側資源池存在斷層或缺失，生態不完備，職責分工不明確；技術和方案有待持續完善，建設過程中信息和數據孤島現象嚴重，缺乏專用的工業頻段等等。

當前我國5G+工業互聯網處于產業發展初期，投資主體多元化，由政府引導，央企/社會資本成為重要載體，同時工程建設和運營維護呈現出本地化、區域化特征。

因此需要政府先行，在政企合作，管運分離的原則下，加強總體規劃設計，統籌考慮5G+工業互聯網的產業定位與發展，圍繞投資主體，從招商引資、減輕稅負、人才引入與培養等方面考慮，打造5G工業互聯網數字產業合作生態。同時把5G+工業互聯網作為幫扶企業穩增長的重點之一，加大專項資金支持，出臺相關政策舉措，營造抓5G新基建、擴投資、推進數字化轉型的氛圍。應積極開展5G工業互聯網專用頻率規劃研究，并組織相應技術試驗。

對于發達地區的地方政府，可考慮優化供給側改革，從5G智造供給基地的打造出發，并與大中型企業用戶形成互動，指導和幫助當地5G工業應用產業的發展和落地。對于基層縣（區）政府，應用推廣中可更多的考慮本地工程總包商隊伍的建設，通過系統工程供應商的總包模式作為5G工業互聯網和企業數字化技改的關鍵，改變因工程分包而造成的信息和數據孤島、應用缺乏協同的狀況。地方政府應關注各類開發區、高新區、特色小鎮、小微企業園的5G網絡建設，貫徹“兩新一重”，將新型基礎設施建設與地方政府相關行業重大工程相結合，通過5G工業園區及邊緣計算、應用協同等的部署，實現網絡及業務的共建共享，降低企業網絡及應用使用成本，助力塊狀數字經濟發展，構建和培育先進制造業產業集群。另外需要深化產學研協同創新，推進產學研用人才培育，加快科技成果向現實生產力的轉移轉化。

2020年7月10日，工信部印發《工業互聯網專項工作組2020年工作計劃》，鼓勵工業企業與基礎電信企業合作，利用5G改造工業互聯網內網。未來的智能園區、工廠、車間、產線內網，以5G為代表的無線連接會越來越多，并促使內網網絡架構的持續優化。因為5G的技術特點，工廠內外的界限將越來越模糊，工廠和園區不再是封閉的實體，5G與邊緣計算、端到端切片等技術的結合，導致了工業行業專網/虛擬專網的建設，對業務SLA、對應用場景的支撐能力提出了更高的精準服務的要求，需要參與各方，包括投資方、運營商、數據中臺及工業互聯網服務提供商、新型基礎設施提供商、本地工程總包商/數據服務企業/信息技術應用創新企業，以及最終用戶等，在政府的指導下，通過知識創新體系和商業價值體系的快速迭代形成合理的妥協和分工，促進更加高效協同的合作機制。一些關鍵性要素，比如5G運營商公網與企業、園區有線/無線專網之間的公專融合，5G工業專用頻段的發展，專網、邊緣計算、5G核心網乃至UPF的建設、維護、運營角色及其責權利的逐漸演變和成型，配套站址、能源、邊緣數據中心的供給和共建共享，將構建5G+工業互聯網新型的創新模式、合作模式和商業模式。

為解決工業現場設備改造、協議異構、無線通信等難題，降低數字化改造成本，即插即用信息模塊的需求凸顯，工業級模組及專用行業終端的研發與生產勢在必行。對于社會企業來說，這是一個不可忽視的商機；對于地方政府而言，如何吸引相關企業的產業落地，保障企業的研發投入、人才引入和良性發展，是個值得研究的課題。

隨著5G快速商用，5G與工業互聯網的結合將會成為企業發展的粘結劑、推進劑和催化劑。我們相信，隨著政府、社會各界以及產業合作伙伴的共同努力和奮斗，5G+工業互聯網的明天一定會更好。