近日，中共中央政治局常務(wù)委員會(huì )召開(kāi)會(huì )議，提出要加快5G網(wǎng)絡(luò )、數據中心等新型基礎設施建設進(jìn)度。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與5G作為新型基礎設施建設的重要內容，兩者相輔相成。加快“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+5G”融合發(fā)展，有利于豐富工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用場(chǎng)景，加速工業(yè)企業(yè)數字化、智能化轉型，推動(dòng)形成新模式加速培育、新生態(tài)加速構建的融合發(fā)展新圖景。
一、5G：打通工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最后一公里的有效手段
（一）5G助力破解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設備互聯(lián)互通難題
數據采集是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎，當前我國工業(yè)領(lǐng)域所使用的通信協(xié)議種類(lèi)多、各有不足且相對封閉，且約80%以上的工廠(chǎng)設備無(wú)法聯(lián)網(wǎng)，嚴重制約了設備數據上云，致使設備互聯(lián)互通問(wèn)題突出。通過(guò)將5G技術(shù)與工業(yè)PON、MEC（邊緣計算技術(shù)）等相結合，能夠降低工業(yè)場(chǎng)景協(xié)議轉換和設備接入難度，提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)異構數據接入能力，有效解決“數據孤島”的問(wèn)題。
（二）5G助力支撐海量工業(yè)數據實(shí)時(shí)同步傳輸
目前，大量工業(yè)企業(yè)現有內部網(wǎng)絡(luò )無(wú)法支撐工業(yè)場(chǎng)景中海量數據實(shí)時(shí)傳輸和網(wǎng)絡(luò )時(shí)間同步，亟需進(jìn)行基礎網(wǎng)絡(luò )升級改造，提升網(wǎng)絡(luò )傳輸帶寬。5G作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵基礎設施，具備大帶寬、低時(shí)延、海量連接的網(wǎng)絡(luò )特性，能夠提供端到端毫秒級時(shí)延和接近100%的高可靠性通信保障，滿(mǎn)足工業(yè)大數據無(wú)線(xiàn)傳輸需求和工業(yè)領(lǐng)域大量即時(shí)處理需求。
（三）5G助力拓展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的廣度與深度
5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合應用，將為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展開(kāi)創(chuàng )新空間。一方面，5G將助力工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)全要素、全環(huán)節高效互聯(lián)互通，實(shí)現以數據流帶動(dòng)技術(shù)流、資金流、人才流、物資流，有效提升傳統產(chǎn)業(yè)的發(fā)展質(zhì)量與效益。另一方面，5G將加速人工智能、AR/VR等新興前沿技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應用與探索，催生形成新產(chǎn)品、新模式和新業(yè)態(tài)，拓展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展空間。
二、應用場(chǎng)景和實(shí)踐案例
面對5G帶來(lái)的新形勢和新機遇，商飛、華為、阿里等企業(yè)積極開(kāi)展“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+5G”應用實(shí)踐，逐步建立涵蓋網(wǎng)絡(luò )、設備、模式、算法、安全、標準等環(huán)節的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+5G”融合創(chuàng )新生態(tài)。以商飛公司為例，通過(guò)聯(lián)合互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、設備制造企業(yè)、移動(dòng)通信企業(yè)、科研院所等，開(kāi)展“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+5G”在大飛機生產(chǎn)制造、工廠(chǎng)物流、質(zhì)量管控等方面的探索，形成智能生產(chǎn)、智能物流、智能檢測等融合應用實(shí)踐。
（一）智能生產(chǎn)
圍繞大飛機制造裝配場(chǎng)景中協(xié)調環(huán)節多、工藝復雜等特點(diǎn)，基于“5G+射頻+VR+平臺”，構建基于大數據驅動(dòng)的產(chǎn)品、設備、工裝、物流、人員及刀量具等生產(chǎn)要素全過(guò)程管控，實(shí)現對生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)狀態(tài)、復合材料等全方位跟蹤與優(yōu)化，提升生產(chǎn)的智能運營(yíng)管理，使零配件定位誤差縮小在3厘米以?xún)?，運營(yíng)成本降低20%，生產(chǎn)效率提高20%以上。
（二）智能物流
圍繞大飛機制造協(xié)同生產(chǎn)需求，基于“5G+遠程控制+AR+平臺”，構建輔助裝配與遠程協(xié)助、自動(dòng)避障AGV運輸、雙目協(xié)同相機實(shí)時(shí)檢測等平臺功能，實(shí)現機床自主觸發(fā)物流需求、AGV自主智能路徑規劃的智能物流方式，大幅提升民機裝配協(xié)同效率，使傳統的單項工裝工作人員由3人減少到1人，裝配效率提高70%，降低操作人員成本20萬(wàn)/人。
（三）智能檢測
圍繞產(chǎn)品幾何檢測、工裝定檢測量、供應商檢測追溯、虛擬裝配等應用場(chǎng)景，基于“5G+8K超清視頻+深度學(xué)習+平臺”，構建復合材料拼接檢測、智能無(wú)損檢測、超高清視頻監控等平臺功能，實(shí)現復合材料的無(wú)損檢測、拼縫檢測，打造形成大飛機制造機器視覺(jué)，使檢測時(shí)間由原來(lái)幾小時(shí)甚至幾天縮短至幾分鐘，人員成本降低95%，實(shí)時(shí)檢測復材拼縫效率提高300%。
三、問(wèn)題和挑戰
盡管工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與5G在工業(yè)場(chǎng)景中形成了一批典型應用案例，但由于目前工業(yè)網(wǎng)絡(luò )連接仍以現場(chǎng)總線(xiàn)和工業(yè)以太網(wǎng)為主，無(wú)線(xiàn)連接的發(fā)展進(jìn)程受技術(shù)、標準、安全等影響較大，兩者的融合發(fā)展面臨著(zhù)諸多挑戰。
一是部署5G成本壓力較大，資本回報周期較長(cháng)。由于基站數量、單價(jià)、功耗等方面的提高，5G網(wǎng)絡(luò )建設較4G需要更為龐大的資金投入，一定程度上限制了5G技術(shù)在工業(yè)企業(yè)尤其是中小型工業(yè)企業(yè)的推廣部署和應用。
二是核心技術(shù)對外依賴(lài)度較高，底層關(guān)鍵技術(shù)亟待突破。我國5G核心技術(shù)對外依存度還比較高，電信設備和步部分終端設備的核心器件依賴(lài)進(jìn)口。在標準制定方面，融合應用的標準體系尚未建立，工業(yè)數據上云上平臺的分級分類(lèi)標準體系尚不完備。
三是5G技術(shù)帶來(lái)新的安全需求，對工業(yè)安全提出更高要求。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和5G網(wǎng)絡(luò )的網(wǎng)絡(luò )架構較為開(kāi)放，將打破傳統工業(yè)領(lǐng)域相對封閉可信的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，使網(wǎng)絡(luò )攻擊直達生產(chǎn)內部，對工業(yè)安全技術(shù)體系、標準體系、認證體系等提出新的要求。
四、對策和建議
（一）以增量應用為先導，循序漸進(jìn)打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與5G融合發(fā)展體系
從工業(yè)實(shí)際出發(fā)，以創(chuàng )新性增量應用為突破口，做好5G網(wǎng)絡(luò )與現有工業(yè)控制系統的融通問(wèn)題，由增量網(wǎng)絡(luò )到存量網(wǎng)絡(luò )，由單點(diǎn)應用到多點(diǎn)推廣，由特定行業(yè)、特定區域推及至跨行業(yè)跨領(lǐng)域，逐步建立起涵蓋生產(chǎn)全流程、全環(huán)節的一系列解決方案，形成系統化多層次“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+5G”融合發(fā)展體系。
（二）以標準為引領(lǐng)，制定適應工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與5G融合發(fā)展的標準體系
開(kāi)展“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+5G”商用領(lǐng)域基礎共性和關(guān)鍵技術(shù)的標準制定工作，研究發(fā)布標準化建設指南，體系化地推動(dòng)標準制修訂工作和產(chǎn)業(yè)應用。充分發(fā)揮多元參與方作用，制定和推廣國家、行業(yè)和團體等5G工業(yè)應用標準，同時(shí)建設標準管理服務(wù)平臺，開(kāi)發(fā)標準符合性驗證工具及解決方案。
（三）以創(chuàng )新為動(dòng)力，加速推進(jìn)5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的商用化步伐
組織建設“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+5G”融合應用創(chuàng )新中心，聯(lián)合平臺企業(yè)、高校、研究機構、行業(yè)組織等，圍繞5G與云計算、大數據、人工智能、虛擬增強現實(shí)等技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的融合，開(kāi)展在視頻監控、物流配送、輔助裝配與遠程運維、設備物聯(lián)等應用場(chǎng)景下的創(chuàng )新與實(shí)踐，引導企業(yè)加速5G工業(yè)應用步伐。
（四）以安全為重點(diǎn)，分類(lèi)構建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)5G應用網(wǎng)絡(luò )
加強5G網(wǎng)絡(luò )安全建設，開(kāi)展工業(yè)領(lǐng)域5G應用的功能性、性能性、適配性、安全性等方面的測試驗證，不斷推動(dòng)技術(shù)升級和功能迭代。加強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)5G用頻場(chǎng)景和頻譜需求的研究，分類(lèi)制定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)5G應用網(wǎng)絡(luò )頻譜規劃、頻譜使用許可，有計劃地推進(jìn)頻譜資源的分配和使用。
