工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“咖”解 | 曹薊光：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與5G深度融合，賦能千行百業(yè)
為深化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展，推進新型工業(yè)化，加快建設(shè)制造強國、網(wǎng)絡(luò)強國和數(shù)字中國建設(shè)，中國信息通信研究院（以下簡稱“中國信通院”）《專家談》欄目開辟“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”系列專題，本期邀請到中國信通院技術(shù)與標準研究所副所長曹薊光，與大家共話5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
一、全球5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展總體情況
整體看，我國5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)起步快、探索早、干勁足，在全球處于引領(lǐng)地位。但發(fā)達國家5G工業(yè)應(yīng)用的探索呈現(xiàn)加速發(fā)展態(tài)勢，支持政策、發(fā)展模式、應(yīng)用領(lǐng)域、生態(tài)驅(qū)動力都發(fā)生了重要變化，這些變化盡管國情不同，但是也能給我國”5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“發(fā)展很多有價值的啟示。
首先，從網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域來看，歐美日韓等國紛紛開放了5G工業(yè)應(yīng)用的專用頻率，不但放的開、放的快，而且放的多，這和國內(nèi)的情況是不同的，國內(nèi)雖然也開展了試點，尚處于探索階段。從國外開放專用頻率的結(jié)果來看，專用頻率確實激發(fā)和調(diào)動了電信運營商以外的力量來參與5G專網(wǎng)建設(shè)，以德國為例，目前我們看到的25個5G工業(yè)專網(wǎng)中，有一半以上是非運營商主體來承建的。專網(wǎng)建設(shè)主體的多元化，直接帶來專網(wǎng)建設(shè)模式的變化，5G與邊緣計算的結(jié)合方式，5G MEC并不是主流，5G專網(wǎng)+私有邊緣云模式成為了典型的組網(wǎng)模式。這對我們有很大啟發(fā)。
其次，從5G工業(yè)終端發(fā)展情況來看，工業(yè)巨頭從觀望到積極參與，西門子、施耐德、GE等紛紛推出5G工業(yè)終端產(chǎn)品，從5G ACIA的白皮書來看，工業(yè)巨頭的下場，一方面豐富了5G 工業(yè)終端類型，不只是以前的5G工業(yè)路由器、5G工業(yè)交換機，而是出現(xiàn)了5G閥島、5G PLC等工業(yè)核心設(shè)備；另一個方面，工業(yè)巨頭的加入，更好地實現(xiàn)5G 與PROFINET等工業(yè)通訊協(xié)議的適配，對工業(yè)5G格局產(chǎn)生影響深遠。
再者，從應(yīng)用情況來看，5G工業(yè)應(yīng)用已經(jīng)超越消費領(lǐng)域應(yīng)用成為5G應(yīng)用的主戰(zhàn)場。根據(jù)中國信通院對國內(nèi)燈塔工廠的建設(shè)情況的分析，發(fā)現(xiàn)絕大部分燈塔工廠采用了5G技術(shù)，可以說5G成為智能工廠建設(shè)的重要使能技術(shù)。
最后，從生態(tài)主導(dǎo)力量來看，主導(dǎo)力量正在悄然發(fā)生轉(zhuǎn)換：從電信運營商主導(dǎo)向多方共同參與的方向發(fā)展，工業(yè)側(cè)新興力量逐步成為產(chǎn)業(yè)主力軍。這種變化，我個人認為是“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展的必由之路，也是真正成功的關(guān)鍵。5G工業(yè)應(yīng)用最終還是要靠工業(yè)企業(yè)的投入和主導(dǎo)，這是領(lǐng)域成熟的表現(xiàn)。工業(yè)巨頭都在國外，他們對工業(yè)理解很深，一旦主動接受5G，就會發(fā)展出加速度，這使得我們國內(nèi)發(fā)展“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”有了更強的緊迫感，我們不能起大早趕晚集。
二、“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展面臨的問題及挑戰(zhàn)
我國“5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”正由起步探索階段邁向深耕細作、規(guī)模化發(fā)展的關(guān)鍵階段。當(dāng)前產(chǎn)業(yè)面臨的最大問題之一是供給能力不足的問題。尤其突出的是芯片模組問題。一方面，在芯片供給方面，不同行業(yè)對芯片功能需求不盡相同，市場碎片化現(xiàn)象嚴重，這就要求根據(jù)具體工業(yè)場景定制5G芯片模組，成本較高，尤其缺乏低時延、高可靠的5G芯片。2022年6月，RedCap在3GPP R17階段實現(xiàn)標準凍結(jié)，在終端帶寬、天線數(shù)量和調(diào)制階數(shù)等方面做了裁剪，以期降低終端成本和功耗。但目前看，Redcap標準面向工業(yè)的屬性不強，在5G工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用恐難及預(yù)期，且尚未有商用化產(chǎn)品落地。另一方面，在解決方案方面，工業(yè)生產(chǎn)必須體系化改造，當(dāng)前5G工業(yè)設(shè)備化改造率較低，且只在某些設(shè)備或環(huán)節(jié)加入5G模塊應(yīng)用效果不明顯，目前成套解決方案還有待突破。
三、下一階段“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展的重點
全國在建“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項目數(shù)超過4000項，已形成十大重點行業(yè)和二十大典型場景，互促共進、融合發(fā)展的良好格局逐漸形成。下一步，在“廣度”的基礎(chǔ)上，要繼續(xù)向“深度”和“厚度”發(fā)力，打造“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程升級版。一是在深度方面，要加大R16標準落地的支持力度，加快相關(guān)模組研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，推動應(yīng)用場景從生產(chǎn)外圍環(huán)節(jié)向工業(yè)生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)延伸。二是在厚度方面，推動“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”鑄鏈計劃，從產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)著手，通過產(chǎn)品和解決方案名錄構(gòu)建，鍛長板、補短板、強弱項，夯實“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展底座。
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