8月12日消息（樂思）2022世界5G大會于8月9日至12日在黑龍江哈爾濱召開。大會期間，“5G與工業(yè)振興論壇”成功舉辦。
高通公司技術標準副總裁李儼受邀出席，并發(fā)表了題為《合力打造智慧工廠 推動5G應用向縱深邁進》的主題演講，分享了高通在5G技術方面針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)垂直領域研究的最新進展，以及行業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)。
5G為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展鋪平道路
今年是5G在中國落地的第三年，業(yè)界都對5G寄予厚望，全球范圍內都認為5G技術可以深刻地影響傳統(tǒng)的生活方式和生產方式。獨立研究機構預測，到2023年，5G能夠為全球帶來13.1萬億美元的經濟產出，其中很大一部分來自于制造行業(yè)，此外還包括農業(yè)、教育、醫(yī)療等方面。
李儼指出，行業(yè)的5G應用區(qū)別與在手機上刷短視頻、看朋友圈的體驗。當人們在手機上去體驗5G的時候，更關心的是下載速率，是在任何時間、任何地點都能看到這些內容。企業(yè)應用最重要的特點之一是位置固定，是在幾千平米甚至是幾平方公里的區(qū)域內組織生產、制造。例如一些大的港口、體育場館等進行的區(qū)域性業(yè)務。在這樣的環(huán)境下，如何利用5G提高服務，它的出發(fā)點和工作優(yōu)化方向跟基于手機的5G網(wǎng)絡體驗不同。
因此，針對5G在行業(yè)里的應用，業(yè)界提出了5G專網(wǎng)的概念。比如在制造行業(yè)，可以利用5G技術和人工智能對質量進行管控，可以把工人從這類繁重的工作中解放出來。如今，生產線上有大量的攝像頭，這些攝像頭對產品的每一個生產要素和每一個環(huán)節(jié)進行拍照，把拍照結果送到云端進行計算，達到質量管控的目的。同時，嚴格的質量管控并不僅是對生產要素本身的管理，更重要的是對生產的整個流程進行管理，以規(guī)避由于某些人為的不恰當操作引發(fā)的生產故障，而對移動的生產環(huán)節(jié)的監(jiān)控也需要大量的數(shù)據(jù)。
據(jù)介紹，在手機上的5G體驗常常涉及大量視頻的下載，而在生產環(huán)節(jié)里大量的數(shù)據(jù)是在生產線上產生的，這些數(shù)據(jù)需要上傳給中央服務器和數(shù)據(jù)算力單元來進行AI識別，因此，整個網(wǎng)絡模型是不一樣的。傳統(tǒng)的以人為中心的網(wǎng)絡，并不適合于生產工業(yè)環(huán)節(jié)，所以，還需要為生產工業(yè)單獨打造網(wǎng)絡。
要做到這一點，移動網(wǎng)絡首先要解決的是頻譜的問題。全球很多國家都開始研究為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)制造規(guī)劃單獨的頻譜。很多企業(yè)應用的具體位置是固定的，那么頻譜的使用應該是區(qū)域化的，把頻譜授權在特定的區(qū)域內進行使用。為此，一些歐洲國家、美國、日本、韓國都分配了3.5 GHz的頻段和一些專有的頻率給企業(yè)，同時很多國家為了進一步促進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，也推出了毫米波頻譜支持本地許可頻率的劃分。國內也正在進行探討，以進一步支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
李儼指出，5G技術提供了一種新的可能，我們可以通過5G NR-U免許可頻譜，進行獨立組網(wǎng)部署，也可以跟已授權的頻段進行聯(lián)合使用，提升覆蓋效率。
在建設網(wǎng)絡方面，在工業(yè)使用中，網(wǎng)絡是區(qū)域性的專用網(wǎng)絡，專用網(wǎng)絡首先要提供足夠的安全性。今天的很多制造型企業(yè)對數(shù)據(jù)的安全性提出了非常嚴格的要求。一方面，工業(yè)領域的行業(yè)應用對網(wǎng)絡的安全性和可靠性提出了更高的要求，甚至要求達到6個9（99.9999%）的可靠性；另一方面，企業(yè)要求一些敏感的制造業(yè)數(shù)據(jù)必須在企業(yè)專有的網(wǎng)絡內發(fā)生。同時，生產環(huán)節(jié)也要針對具體的生產要素進行專有優(yōu)化，比如生產環(huán)節(jié)中數(shù)據(jù)以網(wǎng)絡上行為主，企業(yè)需要超低時延在機器和生產要素之間實行嚴格的同步，這些網(wǎng)絡要求都要在企業(yè)內完成。
李儼稱，要建設一個適用于工業(yè)環(huán)境的專用網(wǎng)絡，有如下幾種方法：一種方法是如今運營商做得比較多的，在傳統(tǒng)的公共網(wǎng)絡里，以網(wǎng)絡切片的形式形成一些獨立的相互隔離的資源，把這些資源分配給企業(yè)，使企業(yè)能獲得相對虛擬的專用網(wǎng)絡，這是當前采用比較多的一種方式。目前，中國已部署5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)超過6000個。
然而，有的企業(yè)不希望自己的數(shù)據(jù)出廠，同時希望網(wǎng)絡能提供更低時延和更高的可靠性，因此另外一種方法是將用戶的管理停留在公網(wǎng)，把業(yè)務相關的網(wǎng)絡流量、網(wǎng)關下沉到企業(yè)專網(wǎng)，這是一種比較簡單的辦法，可以同時利用運營商提供的網(wǎng)絡資源，也能把性能進行優(yōu)化。
李儼表示，很多的企業(yè)更加希望做獨立部署專網(wǎng)，把所有的網(wǎng)絡控制、用戶數(shù)據(jù)放到企業(yè)專網(wǎng)內，通過一個獨立的防火墻與公網(wǎng)隔離開，只有在需要的時候再跟外網(wǎng)進行協(xié)作。要實現(xiàn)這一部署方式，企業(yè)需要有更大的帶寬、更低時延，同時還要實現(xiàn)精準的定位，而這一切都需要更大的帶寬頻率資源來支撐。因此毫米波的使用將更加有利于工業(yè)應用，毫米波還可以跟傳統(tǒng)的低頻段進行捆綁，不僅能夠實現(xiàn)更加可靠的網(wǎng)絡覆蓋，還能提供更大的帶寬支持行業(yè)應用。
合力推動5G應用向縱深邁進
李儼指出，推進5G深入行業(yè)需要通信人才和制造業(yè)人才共同努力，利用5G來優(yōu)化生產環(huán)節(jié)的整個生命周期。過去幾年，行業(yè)做了很多的嘗試，通過世界5G大會5G應用設計揭榜賽、工信部“綻放杯”等行業(yè)比賽，積攢了上萬個優(yōu)秀的案例，一些跨行業(yè)的組織機構把通信行業(yè)的專家聚集在一起，總結優(yōu)秀的項目，形成可復制的應用案例。在國際上，5G產業(yè)與自動化聯(lián)盟(5G-ACIA)也從事于5G行業(yè)應用案例的設計和總結工作，而高通也通過在全球范圍內開展5G企業(yè)專網(wǎng)等應用為5G深入行業(yè)做出努力。
同時，行業(yè)應用也需要面向本地服務優(yōu)化的可靠的專用網(wǎng)絡，而且提出了更多的網(wǎng)絡要求。5G在Release 16開始針對行業(yè)進行了大量的優(yōu)化，通過引入超高可靠低時延通信（URLLC）技術提高可靠性，引入時間敏感網(wǎng)絡（TSN）來實現(xiàn)網(wǎng)絡定時管理，同時提供5G定位，實現(xiàn)對生產要素的跟蹤。因此，現(xiàn)在我們可以基于3GPP的Release 16版本進行企業(yè)的網(wǎng)絡建設。
李儼表示，具體案例方面，高通與博世力士樂在德國工廠實現(xiàn)了相關的案例應用。高通與博世力士樂聯(lián)合展示了面向時間同步應用的端到端工業(yè)解決方案，演示了超低時延和時間同步網(wǎng)絡支持的自主移動機器人（AMR），以及在德國分配給本地化授權許可的3.75GHz 5G企業(yè)專網(wǎng)現(xiàn)網(wǎng)上，定位自動導引運輸車（AGV）。高通為案例實踐提供了通信設備的支持，致力于去除整個生產環(huán)節(jié)里所有的線纜。我們使用了支持多點協(xié)作通信（CoMP）的5G基站來提高可靠性，實現(xiàn)多連接，同時支持基于5G的高精度定位，對物料和生產各個環(huán)節(jié)進行跟蹤。這一案例中所使用的6維度的機械臂，可以對整個物料進行拍攝與監(jiān)控，數(shù)據(jù)拍攝出來之后上傳給服務器，實現(xiàn)對生產質量的監(jiān)控和管理，同時也可以對AGV進行定位，規(guī)劃它的路徑，保證物料的同步傳輸。
李儼認為，5G進入行業(yè)，還需要解決什么樣的網(wǎng)絡設備能真正應用在行業(yè)中的問題。傳統(tǒng)的大型、分層的5G基站設備可能并不適合工業(yè)的部署。因此可以利用虛擬化技術，利用企業(yè)內的算力在企業(yè)中部署小型基站，針對企業(yè)對數(shù)據(jù)本地化的要求，利用本地算力把敏感的流量數(shù)據(jù)送到企業(yè)內部的邊緣云，利用邊緣云技術進行AI算力識別，升級產業(yè)自動化。
他強調，5G和工業(yè)的融合是跨行業(yè)的融合，這并不意味著通信行業(yè)人才帶著5G技術去改造傳統(tǒng)的制造業(yè)。能讓5G在行業(yè)中真正發(fā)揮作用的關鍵角色，是來自傳統(tǒng)制造業(yè)的專家，而不僅僅是通信行業(yè)的從業(yè)者。只有讓制造業(yè)的專家掌握了通信技術、計算機技術以及人工智能技術，并由他們來優(yōu)化整個生產的全生命周期，5G才能在這一行業(yè)領域里發(fā)揮其重要價值。
對于通信行業(yè)來講，李儼認為要做的兩件事：一是盡可能地簡化網(wǎng)絡設備，使企業(yè)能像用計算機一樣使用5G；另一方面，要努力走進垂直行業(yè)，把技術和經驗分享給垂直行業(yè)的專家們，使他們更加了解5G技術，了解5G技術能給他們帶來的便利，在這個基礎上他們能夠自發(fā)地優(yōu)化整個制造業(yè)環(huán)節(jié)，基于此，5G才能給整個制造業(yè)環(huán)節(jié)帶來更多的效益。
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