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如何解决5G工业互联网过程中存在的问题?

2020-11-23 14:07 次阅读

5G是工业互联网的关键使能技术,工业互联网则是5G的主要应用方向——新一代移动通信技术与先进制造业的深度融合,将为我国传统产业的转型升级、经济社会高质量发展提供源源不断的动力。在国家提出国内国外“双循环”战略的背景下,5G+工业互联网更是受到了全国上下的高度重视,化“势”为“实”驶入发展快车道。

工信部10月底披露的数据显示,我国5G+工业互联网项目已超过800个,投资超过34亿元,应用于工业互联网的5G基站超过3.2万个,在航空、机械、汽车、钢铁、矿业、港口、能源、医疗等行业实现率先发展,应用范围向生产制造等核心环节持续延伸,叠加倍增效应和巨大应用潜力不断释放。

那么作为5G的建设者、推动者,信息通信产业的从业者们对于5G+工业互联网未来发展有着怎样的理解与思考,特别是如何解决这一过程中存在的问题?在11月19-20日湖北武汉召开的“2020中国5G+工业互联网大会”上,我们或许能找到答案。作为5G+工业互联网领域的首个国家级大会,此次大会吸引了来自信息通信产业和工业界的众多龙头企业共襄盛举。

其中,华为公司轮值董事长胡厚崑发表了“5G+工业互联网,为产业升级注入新动能”的主旨演讲,在肯定了我国5G+工业互联网发展现状的同时,提出通过“持续创新、安全保障、行业融合”三个关键举措,来加速5G+工业互联网全面落地。

如何解决5G工业互联网过程中存在的问题?

5G+工业互联网发展驶入快车道

今年5月,国家提出了“构建以国内大循环为主体,国内国际双循环相互促进的新发展格局”的历史性战略。抓住科技和产业变革的机会,利用新兴的数字技术促进各行各业实现转型升级,将能够为实现双循环提供强劲的动力——产业升级过程本身,就能释放出巨大的国内市场需求;同时,产业升级也将帮助各行各业以更强的竞争力参与国际市场的竞争。

目前,我国的5G网络规模性部署已经初步完成,围绕5G的应用创新正在各行各业展开,工业互联网也进入快速发展期。通过观察,胡厚崑提炼了当前时期的三个特点,即“有共识、有能力、有实践”。

首先,工业领域数字化、网络化、智能化的转型方向,已经在行业中形成广泛共识。这不仅为产业升级提供了明确的方向,也为5G+工业互联网的发展,提供了清晰的路径指引。越来越多企业认识到,积极应用5G、工业互联网、人工智能等技术,可以帮助工业企业逐步实现原材料、生产装备、生产过程、产品和服务的智能化,优化和重构企业的供应链、知识链以及资金链。在这种共识下,数字化转型的场景越来越丰富,机会也越来越多。

其次,我国发展5G+工业互联网的能力也已经具备。5G方面,国内三大运营商已经建成了性能领先的5G网络,不到一年的时间里,累计开通5G基站超过69万个,覆盖300多个城市,连接用户数超过1.6亿,工业互联网基站也超过了3.2万个,在全世界范围均处于绝对领先位置。工业互联网方面,在行业覆盖度、工业企业的联接量、工业设备的连接数上也都取得了可喜的进步。这些新能力,必将为企业数字化转型,提供更好的技术保障。

最后,从抗击疫情到改变行业,涌现出大量的优秀实践。在武汉抗击疫情的工作中,5G协同AI、云等技术,发挥了作用。三大运营商在短短的72小时之内,就建成了覆盖雷神山、火神山医院的5G网络,并在5G网络的支撑下,通过跨企业、跨地域、跨行业的合作,不到两月间完成了19个5G应用场景的集成与测试,实现了远程会诊、远程B超、多功能医疗机器人、防护服穿戴自检及指导等应用。其中一些成果还在海外医疗机构落地,帮助了全球抗疫、防疫。

同时,5G已经在20多个行业得到应用,创新实践项目超过5000个,不仅实现了商业价值,更创造了巨大的社会价值。比如宁波港依托5G网络,实现了龙门吊的远程控制,让港口的装卸效率提升了20%,人工成本有希望下降50%。龙门吊司机们再也不用像过去一样,坐在离地30多米高的操作室里三班倒地连续作业,而是坐在办公室远程操控,“从桑拿房进到了空调房”。再比如在电力行业,有了5G+AI的无人机巡检,过去人工巡检需要辛辛苦苦两个月才能完成的工作,现在只要2个小时就能完成。

“通过各行各业的创新实践我们看到,远程控制、视频回传、机器视觉、人员和设备定位等场景,已经形成了代表各个行业共性的刚需,具有在更大范围进行复制、推广的价值。未来,随着5G应用的发展,将会有更多的场景涌现出来。”胡厚崑阐述道。

建议一:持续创新,夯实基础

5G+工业互联网的全面落地是一项系统性、复杂性、社会性的工程。作为制造企业和信息通信产业的一份子,身处前沿火线的华为亦一直在思考、探索和行动。谈及如何更快更好地推动5G+工业互联网发展,胡厚崑在演讲中给出了持续创新、安全保障和行业融合三点建议。

第一,他倡议要持续地创新,尤其要围绕基础网络能力、行业终端和行业应用这几个关键领域,以此夯实5G+工业互联网发展的基础。

众所周知,在各行各业的应用中,5G网络面对的是多元化、复杂化的场景,需要满足不同行业生产环境的要求,因此,对网络的性能、对网络的“规划、建设、维护、优化”等工程能力,都提出了新的要求。

以煤矿中的应用为例,5G网络在井下部署时,相关设备必须符合井下安全生产防爆的要求,必须完成防爆改造,控制发射功率在6W以下,这就需要创新。再比如在钢铁行业的生产车间内,在一个200m*300m的有大量金属设备的空间中,为了支持远程控制等5G业务需要部署10个5G基站,但在正常人与人的通信情况下1-2个基站就够了,必须要解决金属环境信号反射、无线设备间的相互干扰等技术问题。要解决这类问题,就需要运营商和设备商一起,深入行业场景中去技术创新。

要发展5G+工业互联网,也必须突破5G终端的瓶颈。在5G行业应用里,各类行业终端既是5G网络的末端触点,也是工业互联网应用的入口,终端不能成为瓶颈。

胡厚崑介绍说,目前业界已经有了60多款5G模组,但相比4G模组1400多款的种类和价格,5G模组的种类还偏少、价格还偏高,行业终端种类还不足以匹配各行各业的市场需求。当前,芯片、模组和行业终端厂家间的创新合作正在加速,这必将让5G模组种类更丰富、价格更低。华为预计,到今年年底,5G模组价格将降到100美元,2022年底有望进一步降低到40美元左右。

此外,超越联接的应用创新亦不可或缺。5G+工业互联网不仅仅有工业所需要的连接能力,还可以提供边缘计算能力、云服务能力等。这种云网协同的融合能力,可以为工业企业提供更为强大的数字化转型支撑,也为跨行业的协作、应用创新提供了更大舞台。这方面“绽放杯”5G应用大赛就是一个缩影,三年来,参赛项目从2018年的300多个增长到2020年的4000多个,有力地促进了围绕5G的协作创新。

建议二:未雨绸缪,保障安全

5G+工业互联网在加速产业数字化的同时,也面临着新的安全挑战。第一,新技术多,虚拟化、云化、边缘计算等等大量新技术被引入;第二,海量的工业设备接入,种类繁多、安全能力参差不齐;第三,安全场景变得更加复杂,暴露面大幅度增加。

因此,胡厚崑提出的第二条建议就是,产业数字化进程要特别关注安全保障。他谈到,由于涉及关键的工业生产和社会管理,一旦发生系统中断、数据泄露,可能会对社会和公众带来较大的危害,5G+工业互联网的安全问题,需要各方给予高度的重视。

实际上,近年来重大安全事件并不鲜见。像是2017年5月12日WannaCry勒索软件病毒的大爆发,波及了世界上100多个国家和地区,令教育、电力、能源、银行、交通、医疗等多个行业都遭受了不同程度的打击。研究公司MITRE的报告指出,针对工业控制系统的攻击已经形成了完整的矩阵,攻击者完全可以通过标准化、流程化操作来控制生产系统。

为了应对新形势下的新挑战,华为建议从构建安全体系,加速行业安全架构升级两个方面,通过全产业链的密切协作、明确边界、打通壁垒,来打造安全保障体系。其本身亦正在持续加强、加大在安全方面的投入,协助各行业保障网络、云、应用及数据的安全。

比如中国南方电网、中国移动、华为三方合作的联合项目5G智能电网端到端安全解决方案,最近荣获了第三届“绽放杯”5G应用征集大赛5G应用安全专题决赛一等奖殊荣。该方案联合公网/专网认证资源进行二次认证,协同切片安全管控技术,阻隔非法终端入网,可有效防止非法电力终端的入侵,提供创新性多层次鉴权认证体系,以融合5G的智能电网安全切片模式与防护体系,在接入、承载、核心网、数据管理领域提供多种隔离技术满足电网不同业务需求;支撑边缘MEC协同,满足电力数据安全不出园、分布式端到端业务协同对通信低时延需求;可实现5G业务中的电网业务向电力专网分类隔离、分区回落,缩短电网业务流经路径,提升电网控制类业务可靠性。

建议三:行业协作,抓住关键

行业协作是产业数字化的必经之途,也是5G+工业互联网从“样板房”到“商品房”规模铺开的关键。胡厚崑呼吁通过“摸需求、建标准、搭平台”来加强行业协作,充分释放5G+工业互联网的价值。

首先是摸需求。过去信息通信产业不懂垂直行业需求,垂直行业也不太了解信息通信技术的能力。通过合作,才能熟悉场景,摸准需求,进而满足需求。像是矿区无人驾驶、AI视觉检测、物料定位跟踪等创新项目,都是将需求翻译为网络指标,再通过创新以赋能行业的例子。

其次是建标准。行业应用的标准和规范,对于5G在各行业的快速推广非常关键。有些行业已经采取了积极的行动,比如医疗行业发布了基于5G技术的医院网络建设标准、医疗装备通信规范。基于这些标准和规范,产业界推出了7大类20多款支持5G的医疗设备;再比如智慧港口、智慧煤矿的5G通信标准、建网标准,也都在制定和发布的过程中。

最后要搭平台。为了更好地促进行业协作,还需要一系列的平台。华为认为,政府在这方面可以起到非常积极的作用,比如由工信部指导、信通院组建的5G应用产业方阵,以及在浙江、湖北等省市成立的5G产业联盟,还有一些省市也开始建设5G应用创新中心的平台。同时,行业的头部企业在这方面也有所作为,比如商飞搭建起了5G制造创新生态联盟。

“我们看到,大家都在积极行动。华为也愿意增加投入,与各省市政府、产业组织、行业龙头企业一起,联合建设好这类公共服务平台,促进5G应用创新和融合型人才的培养。”胡厚崑表态道。

5G+工业互联网突破与进展喜人,同时历史的前进方向亦是必然的。但我们必须清醒地认识到,当前我国的数字化产业升级尚处在起步阶段,5G和工业互联网也还处在蓬勃发展的初期,在前方仍有一些沟沟坎坎,需要凝聚各方力量一起迈过。胡厚崑此次演讲提出的“持续创新、安全保障、行业融合”三点建议,可以说为接下来5G+工业互联网发展需要做什么、怎么做厘清了方向,提供了有益的思路,值得信息通信产业及工业界思索。

在发言的最后他还表示,面向未来,华为持续创新的步子不会停下来。将坚持战略聚焦,打造好信息通信基础设施,促进5G+工业互联网的融合发展,为各行各业的数字化、智能化升级贡献力量。相信在众多华为这样的优秀企业鼎力支持下,5G+工业互联网未来必将越跑越快、越跑越好。
责任编辑:pj

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毕设,基于北斗的高精度无人值守接收机

鸿蒙HarmonyOS 结合 大疆Tello TT无人机 开启智能家居物联网新模式

利用鸿蒙Hispark WIFI IOT 套件控制大疆TELLO 无人机 具体的思路如下: 第一步:查看无人机通信协议: ...
发表于 12-22 14:32 101次 阅读
鸿蒙HarmonyOS 结合 大疆Tello TT无人机 开启智能家居物联网新模式

无人机抖动什么问题

自己攒了一架穿越机,很抖,为啥 pid调的默认 ...
发表于 12-19 18:25 505次 阅读
无人机抖动什么问题

无人机GPS模块的作用是什么

无人机GPS模块的作用
发表于 12-16 06:02 101次 阅读
无人机GPS模块的作用是什么

影响无人机飞行测量精度的主要原因是什么

  图像控制点的布局   图像控制点的布局在以后的映射中起着关键作用。每次出动至少需要5个相位控制点。如果地形起伏变化较大...
发表于 12-07 15:15 27次 阅读
影响无人机飞行测量精度的主要原因是什么