牌照临近,但真正的5G工业互联网应用场景有多少?

通信产业网|2019-04-09 17:55:29
作者:王改静 来源:通信产业网

【通信产业网 讯】4月3日晚间,韩国比美国抢先一个小时,成为世界上第一个开通5G通用网络的国家。

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近日,工信部部长苗圩在博鳌亚洲论坛上表示,将根据终端成熟情况适时发放5G牌照,估计是今年某个恰当的时间点。

5G牌照一旦发放对于工业领域来说无疑是一个好消息,目前全球在大范围发展工业互联网,但由于我国各地企业的工业水平参差不齐,想要进行工业变革必须从单点的信息技术应用向全面数字化、网络化和智能化转变,而5G就成为工业互联网业务的重要技术支撑。

5G具有高速率、低延时、大连接的特性,而工业互联网具有连接多样性、性能差异化以及通信多样化的特点。5G对于工业互联网来讲,两个很重要的产品,就是超低时延的网络和连接密度。所以对于5G来讲,多种空口的标准和灵活组网需求,都是将来面临进行适应工业互联网的需要而进行的一些相关的改动。

德国某研究所研究,在5G网络下,对飞机喷气式发动机所用的扇叶盘进行测试发现,利用毫秒级的低延时能力控制和实时监控生产工艺,可以将打磨时间降低25%,质量提升20%。

所以,5G的真正厉害之处不在于几秒钟就可以下载一部高清电影,也不是可以实现自动驾驶等现在看上去可能是个泡沫的产业,而是提升工业生产效率,把人、机器设备、工业产品和工业服务互联互通,通过机器学习实现智能控制、提升产品品质。

目前,我国许多厂商在积极探索5G应用场景和商业模式,并联合电信运营商设置试点示范项目,探索5G与工业互联网融合的更多可能性,尝试更多5G工业互联网的应用场景。

国内:5G+工业领域具体的应用场景

在化工行业,近日,浙江移动与中兴通讯、浙江中控、新安化工携手打造的智能制造示范项目取得重大突破,5G工业数据采集及控制系统成功上线。

新安化工作为化工领域龙头企业之一,工业生产流程十分严格,拥有液压监测、漏气监测、压力控制、闸门控制等数以千计的数据采集点。流程要求一旦检测到数据异常,必须在规定时间内启动应急控制。

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数据采集及控制系统对低时延、高可靠有着严格标准。现有的数据采集终端均采用有线连接的方式。生产园区范围较广,采集终端分散,线缆部署工程往往需花费近百万,需历时6至7个月才能完工,并且故障排查十分困难。

而5G通信的低时延、广连接特性完美地契合了新安化工的数据采集应用场景。今年1月份,浙江移动与浙江中控签署了战略合作协议,计划在新安化工先行建设工业应用试点,共同探索5G技术与工业制造领域的深度融合。双方采用中兴通讯5G端到端解决方案,创新地将新安化工园的多个数据采集终端,通过PLC汇聚后接入5G网络,在控制平台实时UI监测,一旦发现数据异常,立即报警并启动反向控制系统。端到端时延平均在20ms,满足工业控制要求。该创新业务充分发挥了5G优势,使得工业数据采集终端摆脱传统有线的部署方式,依托高可靠的5G网络进行数据传输及控制,降低了企业成本,大幅提升了生产效率。

基于这一创新成果取得的良好效果,浙江移动将继续与浙江中控、中兴通讯在工业领域开展长期深入合作,尝试更多5G工业互联网应用场景,致力于5GAR、5G实时工业控制、5G云化AGV、5G远程操作、5G高精准人员定位、5G园区安防等方面的尝试,开拓5G工业互联网领域的蓝图,助力工业制造业转型升级。

在工程机械行业,中兴通讯携手山东联通助力山东临工集团共同打造的5G远程遥控挖掘机操作项目,在山东临工的智能矿山综合实验基地成功展示,现场通过联通5G网络与远端的控制室相连,实时控制位于矿区的无人驾驶挖掘机,同步回传真实作业场景及全景视频实况。该项目在国内工程机械企业尚属首例,不仅实现了恶劣环境下的挖掘机作业,也为智能矿山开采的实现提供了可能。

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远程遥控挖掘机项目的成功实施依赖于中国联通联合中兴通讯打造的5G网络,现场挖掘机的控制信号和视频信号直接通过5G网络传到控制中心平台,全程技术指标达到空口时延1ms,整体控制信号时延25ms,视频信号时延300ms(含摄像头的编码转换时延275ms),在带宽和时延上远远优于4G网络,保证了高清视频信号和控制信号的传输质量和速度。

在汽轮行业,此前,浙江移动宣布在5G工业互联网方面取得重大突破——通过与杭汽轮集团、浙江中控、新安化工等企业的合作,研究实现包括5G三维扫描建模检测系统、仪表无线减辎升级等省内首批5G工业互联网应用,且均已进入试点阶段。

在工业无人机方面,此前,联通研究院与上海联通在上海崇明岛合作完成了面向商用5G工业无人机中低空、超视距、高速飞行的试验,这是全球范围内首次以商用为目标的5G工业无人机应用案例,同时也重点验证了5G的中低空覆盖、高速移动性、基站切换、边缘计算协同等性能。

工业无人机是5G行业应用的重要场景,被业界广泛认为是5G在产业互联网领域的先导性突破口,使得运营商在实现地面网络覆盖后,能够借助5G进一步拓展中低空网络蓝海市场。

国外:5G网络下的工业互联网应用

目前国内已经利用5G网络在工业领域进行了不少应用场景的尝试,同时不少国外的设备商联合运营商也在尝试5G工业互联网方面的应用,在刚过去的德国汉诺威工业博览会,两大通信设备公司爱立信和诺基亚不约而同展示了5G网络下的工业互联网应用。

诺基亚和高通联合建设了一个足以覆盖整个展厅区域的5G网络,从而实现各种5G应用的现场展示,这是德国境内第一个覆盖5G网络的展厅。比如基于5G的实时视频的自动导引车AGV应用,还有汽车工业的流程品质控制系统等。诺基亚还展示了其基于5G和物联网,机器人,AR/VR技术的智能工厂Box2.0概念。

在汉诺威期间,爱立信在展区内运用5G技术支持的六脚机械蜘蛛。蜘蛛的每只脚可视作一个机械臂,每个机械臂有3个关节,这些关节通过5G通信技术与总控制器无线互联。从控制器发出指令到6个机械臂18个关节再到这些关节向控制器给出反馈信号,全过程大约20毫秒、延迟低于5毫秒,这为机械蜘蛛的“六条腿”协同做高精度动作提供了基础。

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同时,爱立信携手瑞典工业巨头ABB共同签署了基于5G技术面向工厂自动化的谅解备忘录。两家公司此前在爱立信位于爱沙尼亚塔林的工厂已经合作实现了基于5G平台的工厂自动化,为产线提供了人工智能和机器学习能力。ABB将为5G射频设备的组装提供一套全自动的机器人解决方案。此前,爱立信还和瑞典运营商Telia以及沃尔沃建筑设备公司合作开发面向工业应用的5G网络,并用于沃尔沃在瑞典Eskilstuna的研发中心。

德国大众公司展示了一条基于5G技术的微缩汽车组装流水线。每个零部件经过流水线时,经5G连接的传感器几乎能做到实时监测并传输数据,与现有的随机监测相比,这种生产方式的准确性和可靠性大幅提升。

不少业界人士认为,与消费领域相比,工业领域才是5G技术大显身手的地方。5G将使现在的许多不可能在不久的将来成为可能,有望从多个维度塑造未来的工业生产,而对于5G运营商和设备商面前的艰巨任务仍然是为5G找到潜在的应用。

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