5G

專用網絡能讓5G在產業互聯網中落地生根嗎?

作者:劉晶來源:中國電子報、電子信息產業網發布時間:2019-11-14 08:34我要評論

5G商用最大的應用場景在哪里?從4G到5G,由于5G具備了高帶寬、低時延、大連接的特點,將使4G時期的消費互聯網向5G時期的產業互聯網變遷。產業互聯網是業內認可的5G最大的應用場景,然而從消費互聯網如何通向產業互聯網?5G技術又將如何在產業互聯網中落地生根?國內,5G獨立組網的推動正在關鍵期;國外,5G專用網絡,甚至5G私有網絡開始流行。

5G專用網絡受重視

在日前召開的中國國際信息通信展覽會上,英特爾數據中心事業部副總裁、網絡創新業務部總經理林怡顏在接受記者采訪時表示,5G專用網絡的確越來越多,德國、瑞典都已經有相應案例,英國也在考慮5G專用網絡。美國CBRS(公眾無線寬帶服務)現在采用的是LTE技術,下一步也會用5G。這是一個大趨勢。

“熱衷專有網絡的,工業領域肯定是第一個,此外還有礦產、港口領域,在零售行業、運動場所很多也都喜歡用專網。”林怡顏說,“日本樂天先鋪了4G專網,下一步要鋪5G專網,因為他們覺得5G會在安全性、網絡切片上帶來更高收益,例如網絡切片可以讓一張網變成很多虛擬網。”

在今年IC CHINA大會上,美國高通公司產品管理副總裁雷納·克萊門特也表達了同樣的觀點,同時他認為,5G私有網絡將占未來5G網絡很高的比例。

但在專網中,5G技術還要進一步完善。英特爾標準與下一代技術部門5G先進技術總經理Robert Topol說:“5G標準有三個階段,第一個階段針對eMBB,實現大寬帶;第二個階段是uRLLC,實現低時延;第三個階段是密集和比較有效的5G網絡布網。要想uRLLC更加優化,要先實現5G單獨組網,這有一個時間過程。另一方面,垂直行業的廠商也要學習怎樣用5G這張無線網,才能把5G技術能力通過應用創新發揮出來。”

“現有5G網很大程度上是為廣域網而設計,真正拿到工廠室內、零售業,常常需要做一些減法。廣域網要求移動性,在室內常常不是很需要移動性,通信可以做減法;但在這些專網中,對儲存、計算的要求反而更嚴格,這方面要做加法。”林怡顏說,“所以我覺得做無線、做通信出身的人要轉到垂直行業,思維也得轉變。”

雷納·克萊門特對5G專用網絡的頻率來源做了梳理,他認為,未來5G專用網絡可以用授權頻率和非授權頻率兩種來做。一種授權頻率來自5G運營商,他們為特定的行業物聯網劃出使用頻率,另一種授權頻率是政府分配的行業性或者區域性頻率,例如德國的3.7GHz是為工業物聯網分配的,可選同步共享的專用頻率;非授權的頻率則是指一些開放頻率,對于沒有時延要求的應用場景,可以用非同步共享方式布網。

從富士康看5G專用網絡走勢

目前國內三大運營商在積極地推動5G落地工業互聯網,但對企業來說,實現工業互聯網的技術很多,可以是總線型、以太網型,也可以是WIFI、藍牙聯網。那么5G如何才能在工業互聯網場景中實用化?

富士康控股的富華科精密有限公司首席營銷官榮樂天說:“富士康是全球最大的制造業,在全球有120萬人,在中國有38個廠區,我辦公的龍華廠區有將近20萬人,產業線有上千條。2018年總收入達到1萬億元。我們在研發每年的投入很大,主要用于優化制造業。”

據富士康統計,在近1萬平方米的廠房里,每天的數據量可以高達7TB,到今天為止,富士康有8萬自主研發的機器人部署在不同的產線上,未來有可能會增長到20萬機器人,富士康工業富聯在大量推進工業互聯網,其中工業機器人是很重要的一個環節。

榮樂天說,進入富士康工廠,通過圖像識別攝像頭打卡上下班,通過藍牙技術做一些人的跟蹤,通過智能倉庫、自動導航車(AGV),可以跟蹤物料、半成品、成品的具體位置和數量。電子信息行業工業攝像頭的部署在產業線上非常頻繁,PCB板的焊接工作都是通過工業攝像頭完成的。

“現在我們要在這個基礎上更大規模地導入工業攝像頭,不僅是對品質,直接生產的半成品、成品做監控,還對一些流程,通過攝像頭的導入逐漸做相關的監控。”榮樂天說,“我們在AGV上裝了攝像頭,前后各一個,可以實時把視頻流通過攝像頭傳到邊緣計算服務器上做圖像識別,然后基于這個導航去控制AGV,以前是用4G專網實現,我們計劃今年年底、明年年初升級為5G。”

為什么升級5G呢?榮樂天說,現在AGV車上裝的是1080P攝像頭,定位大約可以做到3厘米左右。如果升級成4K,定位可以做到1.5厘米,直接的效果是可以做更多精密的上下料和設備對接的場景,導航做得精密帶來的優勢很明顯。

“我們在一些數控機床上,已經有了振動傳感器和4K攝像頭做品質監控。現在正計劃通過5G把它連接起來,在舊環境中實現這種布線連接數量是比較大的。我們希望把這些數據通過無線的方式傳上來,在邊緣做相關分析,基于此實現對這些機器的快速閉環控制。從數據采集到閉環控制大概在10毫秒內完成,我們最近推出了全球第一款為工業互聯網設計的5G小基站,這個基站從端到核心再到端跑一圈的時延是5毫秒,我們接下來會落實這個案例。”榮樂天說。

榮樂天表示,在做5G工業專網的核心網時,做了很多減法,以便服務于工廠的靈活部署和推廣,并提供相關的管理軟件。“坦白說,我覺得外面的核心網太重量級了,不太適合在工廠里做。”榮樂天說,“現在很多應用場景只是簡單把設備連起來,未來的趨勢是會改變工業整個網絡的結構,因為等到未來西門子等公司把5G技術用到它的設備里面,再加上低延時,一些東西會逐漸地軟件化,不僅是PLC軟件化,運動控制在一定情況下也有可能軟件化。”

5G生根行業要從內部打破

雞蛋,從外部打破是食物,從內部打破是生命。5G要落地垂直行業,首先要得到垂直行業的認可。5G網絡的專有化、私有化,會帶給垂直領域更好的應用體驗。私有5G網絡是經過優化的、專門面向企業應用而設計,比如它們的服務質量(QoS)和時延優勢;其次,私有5G網絡是專用的,具備本地網絡、易部署、獨立管理等特點;此外,私有5G網絡具備蜂窩級的安全性,讓敏感的數據可以在本地進行處理,無需上傳至云端,更為安全。

中國信息通信研究院國際合作部副主任、“綻放杯”5G應用征集大賽的組委會副秘書長朱禹濤說:“在幫助垂直行業使用5G過程中,很多問題從通信技術來講很簡單,但要讓垂直行業的用戶把它轉化成拳頭產品,就有很大的門檻。垂直行業的人有多年行業經驗,也有固有的生態圈,要改變垂直行業的思維、產品需要時間。”

這種門檻通信業人士甚至感覺不到。在一個行業終端內加入天線和模組,這個改造時間遠遠超出預計,在開始改造到真正通過各種測試可以上市應用,大約要用一年時間。“對通信運營商、制造商來說,行業創新的主角不一定是我們,很可能我們需要行業應用的企業去主導,用通信技術解決它的問題,這才是根本。”在5G垂直應用中形成新的產業生態,就需要聯合創新,通信行業、垂直行業、第三方、集成商甚至投資渠道都要打通,才能探索新需求、新應用、新業務、新模式。

對于垂直應用企業來說,5G僅是一種通信工具,在垂直行業中75%都會用到AI,聯合創新是將5G、云、AI融合起來解決垂直應用中的現實問題。林怡顏說:“我們已經把軟件和硬件平臺嵌入到5G+AI+邊緣計算中,在這個網絡上做5G,到底有多少數據需要在邊緣節點處理和分析?這需要AI和5G互補、AI和邊緣計算互補,使創新應用做得更平滑,更加像原生態的云,這對我們來說是最大的挑戰,也是將來最大的受益點。”


責任編輯:馬利亞
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