為深化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展,推進(jìn)新型工業(yè)化,加快建設(shè)制造強(qiáng)國、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)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(dá)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(dòng)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(jià)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(diǎn),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(shí)激發(fā)和調(diào)動(dòng)了電信運(yùn)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(gè)5G工業(yè)專網(wǎng)中,有一半以上是非運(yùn)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(jì)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(jī),而是出現(xiàn)了5G閥島、5G PLC等工業(yè)核心設(shè)備;另一個(gè)方面,工業(yè)巨頭的加入,更好地實(shí)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(yuǎn)。
再者,從應(yīng)用情況來看,5G工業(yè)應(yīng)用已經(jīng)超越消費(fèi)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(yùn)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(gè)人認(rèn)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(dòng)接受5G,就會(huì)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(qiáng)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(xì)作、規(guī)?;l(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(yán)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(shí)延、高可靠的5G芯片。2022年6月,RedCap在3GPP R17階段實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)面向工業(yè)的屬性不強(qiáng),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(diǎn)
全國在建“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項(xiàng)目數(shù)超過4000項(xiàng),已形成十大重點(diǎn)行業(yè)和二十大典型場景,互促共進(jìn)、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(biāo)準(zhǔn)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(dòng)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(dòng)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”鑄鏈計(jì)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(bǔ)短板、強(qiáng)弱項(xiàng),夯實(shí)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展底座。