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| 本文作者： 代潤(rùn)澤 | 2020-12-03 18:04 |
導(dǎo)語(yǔ)：盡管5G技術(shù)可以賦能數(shù)字化轉(zhuǎn)型，但是任何企業(yè)都是業(yè)務(wù)為先，首先關(guān)心自己的業(yè)務(wù)好不好。
因此，5G必須在工廠內(nèi)部找到對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)的性能保障，和安全可靠性的提升來獲得在工業(yè)企業(yè)內(nèi)落地的價(jià)值錨點(diǎn)。
文 | 代潤(rùn)澤
數(shù)字科技由數(shù)字和科技組成的。
新基建打造了數(shù)字化的基礎(chǔ)設(shè)施，這是底層邏輯。而科學(xué)解決理論問題，技術(shù)要解決實(shí)踐問題。
那么數(shù)字科技的發(fā)展方向，一方面需要在科學(xué)學(xué)術(shù)體系上面不斷地進(jìn)行探索和研究，另一方面就是產(chǎn)學(xué)研和應(yīng)用。
對(duì)于企業(yè)來說，數(shù)字經(jīng)濟(jì)需要不斷在創(chuàng)新領(lǐng)域進(jìn)行探索和實(shí)踐。
發(fā)展離不開新興技術(shù)的支持，而融合是發(fā)展的核心。新基建的背景下5G、AI、大數(shù)據(jù)如何才能更好地實(shí)現(xiàn)融合，進(jìn)而幫助傳統(tǒng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型？
基于此，深圳電信信息化解決方案中心副總經(jīng)理倪凌先生，在第九屆“五洲工業(yè)發(fā)展論壇”發(fā)表了題為《5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 深度融合 創(chuàng)新探索》 的專題演講，為大家分享了他的觀點(diǎn)。
國(guó)內(nèi)數(shù)字化升級(jí)依托龐大市場(chǎng)和應(yīng)用場(chǎng)景
提到數(shù)字化轉(zhuǎn)型就不得不提德國(guó)工業(yè)4.0和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
盡管目標(biāo)一致，但是邏輯是相反的，一個(gè)是強(qiáng)調(diào)硬，一個(gè)關(guān)注軟，一個(gè)是基于制造機(jī)制之下而上，一個(gè)是基于互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)自上而下。
其實(shí)，德國(guó)的工業(yè)4.0更多是構(gòu)建和升級(jí)CPS信息物理系統(tǒng)，構(gòu)建邏輯閉環(huán)獨(dú)立思考的智能工廠，美國(guó)是從頂層的信息端加速到底層的物理端滲透，促進(jìn)數(shù)字世界和物理世界的深度融合。
那么國(guó)內(nèi)企業(yè)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造的探索和構(gòu)造上面要基于龐大的市場(chǎng)和應(yīng)用場(chǎng)景去做積極有效的探索，包括在技術(shù)、模式上面的創(chuàng)新和突破。
如今新興技術(shù)如5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)不斷在發(fā)展，而5G是驅(qū)動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)非常重要的賦能技術(shù)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展在5G上也有大量應(yīng)用，因此，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)整個(gè)加速在5G商業(yè)化其實(shí)也是非常重要的突破口之一。
今年3月4日中央政治局常委委員會(huì)會(huì)議上指出要加快對(duì)新基建的建設(shè)進(jìn)度。
同時(shí)加快5G網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)云的建設(shè)，在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)提出新基建的概念是非常重要的。
一方面是我國(guó)要繼續(xù)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)發(fā)展的需要，另一方面我國(guó)很多的傳統(tǒng)企業(yè)經(jīng)歷了長(zhǎng)期的產(chǎn)業(yè)升級(jí)之后，數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展到這個(gè)階段的必然要求。
因?yàn)閿?shù)字化轉(zhuǎn)型的核心是數(shù)據(jù)，對(duì)于產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)而言，更加快速靈活、海量智能和安全就是更高的要求，這樣就要求在新基建的提法之下進(jìn)一步加速和全面提速全新的信息化的基礎(chǔ)設(shè)施。
而5G是眾多新興產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)的支撐，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)又是很多工業(yè)企業(yè)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心引擎。
以數(shù)字為核心，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型主要是從以下三個(gè)方面來起到作用：
一、企業(yè)本身。
在工廠內(nèi)部要做工業(yè)內(nèi)網(wǎng)和工業(yè)外網(wǎng)的改造升級(jí)，要面向生產(chǎn)的全要素建設(shè)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，在這個(gè)基礎(chǔ)上配合云感和機(jī)感建立數(shù)字工廠。有了數(shù)字工廠的平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)供給側(cè)和生產(chǎn)側(cè)全經(jīng)濟(jì)要素的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確采集高速傳輸和有效處理。
二、政府主導(dǎo)。
對(duì)于地域來說，由各級(jí)的企業(yè)共同參與，做大數(shù)字中臺(tái)的建設(shè)，包括工業(yè)大數(shù)據(jù)中心、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等數(shù)據(jù)中臺(tái)。通過數(shù)據(jù)中臺(tái)讓供給側(cè)全要素經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)得到有效的清洗分撥和有效分析，這樣可建成全產(chǎn)業(yè)全價(jià)值鏈的跨行業(yè)的數(shù)據(jù)融合。
三、應(yīng)用落地。
這一層也是產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)反哺于工業(yè)企業(yè)的重要層面。數(shù)據(jù)可以對(duì)工業(yè)企業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等，通過數(shù)據(jù)的價(jià)值體現(xiàn)幫助工業(yè)企業(yè)建造成快速感知、敏捷響應(yīng)、動(dòng)態(tài)優(yōu)化和全局智能化決策的工業(yè)應(yīng)用完整體系。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的體系里，數(shù)字化的中臺(tái)是數(shù)據(jù)融通的重要保障，同時(shí)智能工業(yè)的應(yīng)用又是數(shù)據(jù)價(jià)值得以體現(xiàn)的主要形式。
對(duì)于國(guó)內(nèi)企業(yè)來說，這些年一直努力做產(chǎn)業(yè)升級(jí)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，但是進(jìn)展和現(xiàn)狀并不樂觀。當(dāng)國(guó)內(nèi)企業(yè)有10%的設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)時(shí)，德國(guó)已經(jīng)有25%的機(jī)器設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，為什么會(huì)造成這樣的差距？
一、不敢采，企業(yè)存在很多的坑和漏洞不敢傳數(shù)據(jù)；
二、不能傳，幾十年的積累很多的工業(yè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)開放性不夠；
三、不需要傳，工業(yè)數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)性難以保障。
同時(shí)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型對(duì)于企業(yè)來講，在基礎(chǔ)層面的網(wǎng)絡(luò)角度又提出比較全新的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)體系工業(yè)內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)是割裂和分離的。
互聯(lián)網(wǎng)僅用于商業(yè)信息的交互，企業(yè)的信息網(wǎng)絡(luò)難以延伸到這樣的生產(chǎn)系統(tǒng)，大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)消失在工業(yè)的控制網(wǎng)里，這樣就會(huì)導(dǎo)致面向供給側(cè)的全要素的數(shù)據(jù)沒有辦法得到準(zhǔn)確的準(zhǔn)確全量的采集。
想要數(shù)字化轉(zhuǎn)型，從網(wǎng)絡(luò)角度要實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)外網(wǎng)以數(shù)據(jù)為中心形成一個(gè)有機(jī)整體，工業(yè)外網(wǎng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)企業(yè)與智能產(chǎn)品用戶等工業(yè)全環(huán)節(jié)的廣泛互聯(lián)，內(nèi)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備、信息采集設(shè)備和人等生產(chǎn)要素的廣泛互聯(lián)。
如何網(wǎng)改是很多企業(yè)面臨的難題之一，那么這個(gè)過程需要用到什么技術(shù)呢？
工業(yè)內(nèi)網(wǎng)改造的有線工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)方面，可以采用工業(yè)PON，構(gòu)建雙冗余容錯(cuò)網(wǎng)，可以提供以太網(wǎng)、CAN、RS485等各種接口，適應(yīng)多種工業(yè)設(shè)備的接入。
同時(shí)它的高可靠和高安全性非常適用于產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)對(duì)高速穩(wěn)定和可靠的一種傳輸?shù)囊?，可以結(jié)合智能網(wǎng)關(guān)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)協(xié)議的有效結(jié)藕，可以將廠內(nèi)多種存量設(shè)備實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的接入，解決了大量的存量設(shè)備怎么統(tǒng)一互聯(lián)的問題。
而工業(yè)PON的技術(shù)是我國(guó)企業(yè)通過探索實(shí)踐，不斷建立標(biāo)準(zhǔn)，如今已經(jīng)形成面向業(yè)界內(nèi)統(tǒng)一認(rèn)可的國(guó)內(nèi)自有的標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)--這是國(guó)產(chǎn)的。
在工業(yè)內(nèi)網(wǎng)改造的無線網(wǎng)絡(luò)上5G具有很優(yōu)質(zhì)的性能，比如超低時(shí)延超高帶寬、超大容量、邊緣計(jì)算等等，可以適用于遠(yuǎn)程控制、視頻安防等等的場(chǎng)景都有長(zhǎng)足的幫助。工業(yè)企業(yè)包括智能工廠在5G的優(yōu)秀場(chǎng)景的加持下，可以實(shí)現(xiàn)智慧工廠和智慧生產(chǎn)。
同時(shí)5G還有非常核心的部分，5G在空口加密的角度配合邊緣計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)切片可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)不出園區(qū)，這樣的高安全特性可以彌補(bǔ)以前在工廠里面用得最多的WiFi等無線技術(shù)帶來安全性不足的缺陷，可以在安全的角度帶來極大的提升。
5G是促進(jìn)工業(yè)數(shù)據(jù)采集更加便捷，更個(gè)數(shù)據(jù)量增加，更加智能邊緣化，更加流動(dòng)，交換更加高效。
一、5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必須堅(jiān)持SA網(wǎng)絡(luò)的支持，5G是獨(dú)立主網(wǎng)的SA，也是是非獨(dú)立主網(wǎng)的NSA。
SA在建造和完善的過程中嚴(yán)格遵循軟件定義的原則，能夠?qū)崿F(xiàn)軟件控制網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的典型場(chǎng)景包括培訓(xùn)、維修的AR應(yīng)用，AGV小車的遠(yuǎn)程控制，工業(yè)機(jī)器視覺檢測(cè)，數(shù)據(jù)采集、預(yù)測(cè)性維護(hù)，需求就是高帶寬、低時(shí)延，安全和邊緣計(jì)算，只有SA獨(dú)立主網(wǎng)的5G才能完全支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)角度的需求。
而低時(shí)延的角度多涉及控制類應(yīng)用，空口1MS的超低時(shí)延方案需要后續(xù)uRLLC版本的NSA無法演進(jìn)支持，同時(shí)NSA還造成跨區(qū)切換時(shí)延較高，只有SA網(wǎng)絡(luò)才能實(shí)現(xiàn)徹底用戶面的分離和下沉，關(guān)于5G的關(guān)鍵就是一定要堅(jiān)持SA的方向，這是對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最大的保障。
二、單純的5G難以形成錨點(diǎn)，5G必須配合邊緣計(jì)算、應(yīng)用形成一個(gè)融合的能力才是落地工廠園區(qū)的關(guān)鍵所在。
數(shù)字化發(fā)展講究的是多方位發(fā)展，單一的技術(shù)形成不了是競(jìng)爭(zhēng)力或者實(shí)際的幫助，必須是多技術(shù)的融合，在5G角度這個(gè)體現(xiàn)的非常明顯。
任何產(chǎn)業(yè)都是業(yè)務(wù)為先，首先企業(yè)家們關(guān)心是自己的業(yè)務(wù)好不好，從來不會(huì)關(guān)心單純的5G技術(shù)怎么樣。因此，5G必須在工廠內(nèi)部找到對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)的性能保障和安全可靠性的提升來獲得在工業(yè)企業(yè)內(nèi)落地的價(jià)值錨點(diǎn)。
然而，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言5G是同質(zhì)化比較嚴(yán)重，沒有什么差異化的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，運(yùn)營(yíng)商不能抓住邊云協(xié)同的特性，使得5G有效切入工業(yè)企業(yè)的場(chǎng)景當(dāng)中就沒有辦法獲得持續(xù)的動(dòng)能。
商業(yè)模式的角度來看，只有做了多業(yè)務(wù)融合才能更容易使5G面向工業(yè)企業(yè)提供的場(chǎng)景服務(wù)，進(jìn)一步具像化，形成產(chǎn)品更好地計(jì)費(fèi)，更好地提供整體的服務(wù)。
例如5G+邊緣計(jì)算，通過提供很好的網(wǎng)絡(luò)，提供高帶寬和低時(shí)延，能夠跟邊緣計(jì)算配合在一起形成算力模型的重整，這種重整可以良好支撐智慧工廠并靠近業(yè)務(wù)側(cè)直接處理，而AI計(jì)算放到大算力中心處理，達(dá)到良好配合，這個(gè)配合只有5G搭配邊緣計(jì)算才能做到。
AI+5G+邊緣計(jì)算的融合也是5G在數(shù)字化應(yīng)用的重要方向，AI技術(shù)本身很吃算力，核心技術(shù)是大數(shù)據(jù)分析和模型的數(shù)字化深度的訓(xùn)練，但是如果沒有超大的算力技術(shù)發(fā)揮不出來。
然而，AI必須要有大的計(jì)算中心，但是離工廠的限制比較遠(yuǎn)，怎么解決這個(gè)矛盾？因此，5G邊緣計(jì)算+AI配合起來就可以達(dá)到利用AI幫助智慧工廠插上翅膀，并同時(shí)打消算力上包括IT結(jié)構(gòu)上的矛盾。
提到邊緣智能化可以這樣理解，5G可以通過高帶寬的網(wǎng)絡(luò)特性，就近提供云端計(jì)算能力，就是把整個(gè)的邊緣計(jì)算變得更可行，二是M2M(MachinetoMachine)純粹化，就是機(jī)器通訊。
5G的低時(shí)延可以使5G網(wǎng)絡(luò)真正下沉到工廠每一個(gè)以太網(wǎng)的邊上，融合PRC和DS可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)無障礙的即時(shí)通訊。因此，企業(yè)希望通過客戶的場(chǎng)景根據(jù)具體的業(yè)務(wù)場(chǎng)景動(dòng)態(tài)在空中搭建局域網(wǎng)。
而面向數(shù)字化轉(zhuǎn)型，如何為企業(yè)提供工業(yè)內(nèi)網(wǎng)+外網(wǎng)的全連接網(wǎng)絡(luò)的改造？
工業(yè)內(nèi)網(wǎng)角度通過5G+PON+MSC+工業(yè)云，打造工業(yè)的全連接網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)外網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)可以通過跨域云資源基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN技術(shù)的外部架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)一體的工業(yè)外網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。工業(yè)內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)共同打造和建設(shè)這樣的高質(zhì)量邊云協(xié)同的工業(yè)全鏈條。
單純的云技術(shù)對(duì)于工業(yè)企業(yè)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)沒有意義，一定是云和其他技術(shù)融合在一起協(xié)同作用才能對(duì)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型起到重要的推動(dòng)和幫助。而混合云已經(jīng)是現(xiàn)在很多的大中企業(yè)的常態(tài)。
邊云協(xié)同里面應(yīng)用非常廣泛，邊緣數(shù)據(jù)的處理緩存技術(shù)有效提升云平臺(tái)承載能力，邊云+AI可以釋放工業(yè)企業(yè)里面的生產(chǎn)的問題。
例如，自動(dòng)堆垛機(jī)運(yùn)用在很多的汽車行業(yè)和小家電行業(yè)，把很多的半成品和成品放在貨架上，但將產(chǎn)品從貨架上拿下來就需要做在線的測(cè)試和在線的軟件迭代下發(fā)。
如果用WiFi的方式就比較困難，因?yàn)閃iFi容易被干擾，而且信號(hào)資源不足，5G+AI+云融合以后通過網(wǎng)絡(luò)側(cè)的優(yōu)良高帶寬低時(shí)延以及云平臺(tái)側(cè)的AI智能化部署，可以實(shí)現(xiàn)這樣不下架的完美在線測(cè)試，給企業(yè)帶來生產(chǎn)數(shù)字化效率的提高。
DNS系統(tǒng)可以使機(jī)器之間互相通訊成為可能，而這也是數(shù)字化轉(zhuǎn)型中跨行業(yè)、跨產(chǎn)業(yè)之間數(shù)據(jù)融通的目標(biāo)，而在標(biāo)識(shí)解析角度通過云化的方式也是我國(guó)正在做頂級(jí)節(jié)點(diǎn)的建設(shè)。
5G帶來超級(jí)連接超級(jí)計(jì)算超級(jí)存儲(chǔ)，不僅解決了制造企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)性能、實(shí)時(shí)連接，立體覆蓋的問題，接下來也會(huì)帶來跨車間跨工廠跨區(qū)域的實(shí)時(shí)的連接，立體覆蓋。
如今我們已經(jīng)感受到技術(shù)和產(chǎn)業(yè)和場(chǎng)景都在進(jìn)行緊密的融合，而新技術(shù)賦能的數(shù)字化轉(zhuǎn)型也將普及到企業(yè)的方方面面。
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