新基建 新动能 5G时代的工业互联网变革

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            以下文章来自  中兴通讯股份有限公司副总裁 李晖

       一、      新5G，构建工业互联网新载体

   随着以智能化为标志的第四次工业革命的到来，科技的不断进步，数字经济的蓬勃发展带动了产业价值链的深度分解和重塑，全球产业发展和竞争的环境正在发生巨变。大力发展工业互联网等战略性信息基础设施建设将促进产业结构优化，加速制造业的转型升级。

在新的时代背景下，国家提出了涵盖信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施的新基建战略。以5G、工业互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能、区块链等新兴信息技术支撑的新基建，将极大地带动制造产业的成本下降和效率提升。网络连接、平台服务、大数据中心等的统筹建设，并与制造方式变革与管理模式创新紧密结合，打造了“信息化与工业化”两化融合的融合型新基建。工业互联网等的进一步发展将为制造业两化融合提供基础设施保障，同时也将推动行业迈向全面“转型升级”新式发展道路。

工业互联是实现工业互联网和智能制造的基石。传统工业装备的连接，由于OT网通信协议和接口标准众多且封闭，园区、工厂、车间、产线各种装备和传感器的通信能力成为重大的技术瓶颈。企业实现全域数据连接，面临连续覆盖、实时性、安全性及可靠性等诸多挑战，大规模、高速率数据传输，局部区域海量接入的网络连接迫在眉睫。随着企业向网络化、数字化、智能化全面发展，以泛在接入、低时延、高可靠、高速率、大连接为特征的5G为代表的新一代通信技术支撑工业互联成为历史的必然。尤其是5G R16标准的冻结，不仅增强了5G的功能，而且更多的兼顾了成本、效率、效能等因素，使通信基础投资发挥出更大的效益，进一步助力5G走入各行各业并催生新的数字生态产业。

2020年7月3日国际标准组织3GPP宣布5G R16标准冻结，标志着5G第一个演进版本标准正式完成，它是全球产业团结协作的结晶。R16标准的完成和发布将带来更高的5G系统性能和效率；更重要的是，R16还将进一步丰富5G的行业应用场景，加速全球5G产业化。R16标准，追求已有能力的增强及拓展5G服务垂直行业的能力，将实现5G网络从“能用”到“好用”。

面向工业互联网应用，新的5G标准引入新技术支持1微秒授时精度、0.5-1毫秒空口时延、99.9999%可靠性和灵活的终端组管理，最快可实现5毫秒以内的端到端时延和更高的可靠性，支持工业级时间敏感。面向行业应用，引入了多种5G空口定位技术，定位精度达到米级，比原标准提高10倍以上。R15的若干功能在R16中将得到持续增强，如M-MIMO技术、动态频谱共享、双连接和载波聚合等。新的5G标准更适合超低时延、超高可靠的工业控制要求。

5G作为新基建的排头兵，商用一周年来已经交出了一份靓丽的成绩单：5G基站建设超过25万个， 5G用户超过3600万，5G手机累计出货量5985万部，为国家新基建部署提供了强力支撑。新标准下飞速发展的5G，将是工业互联网高质量发展的重要基础和载体。

二、      新技术，探索5G+工业新场景

在信息技术领域，5G的最大价值在于和人工智能、物联网、云计算、大数据、边缘计算等信息技术之间互相补充、渗透、融合，并带来日新月异的技术创新。业界普遍认为，5G未来80%的应用场景将会出现在工业互联网，尤其是在航空制造、港口码头、智能工厂、生产车间和产线、无人驾驶及工厂专网建设等领域，新5G正成为“人类迎来技术奇点的那只扇动着翅膀的蝴蝶”。

中兴通讯作为全球领先的综合通信信息解决方案提供商，通过为全球160多个国家和地区的电信运营商和政企客户提供创新技术与产品解决方案，让全世界用户享有语音、数据、多媒体、无线宽带等全方位沟通。中兴通讯坚持以持续技术创新为客户不断创造价值，同时进一步强化自主创新力度，保持在5G无线、核心网、承载、接入、芯片、云计算等核心领域的研发投入，研发投入连续多年保持在营业收入10%以上。中兴通讯拥有全球专利申请量7.4万件，已授权专利超过3.4万件，连续9年稳居PCT国际专利申请全球前五。同时，中兴通讯是全球5G技术研究和标准制定的主要参与者和贡献者，5G标准必要专利2,561族，位列全球前三。

新基建时代，赋能制造业转型升级已经成为全社会关注的焦点。我们主张以场景为核心，以价值为导向，驱动5G云网协同，通过精准服务加速工业互联网和智能制造的高质量发展。

如何发挥5G的强大潜能？中兴通讯提出构建“5G+X”业务架构体系。“X”是指5G支撑的千行百业应用，“5G+X”则是围绕5G、AI的各种新兴信息技术的交叉渗透，是万物互联产生的海量数据与基于这些数据抽象出的智能算法的紧密结合，是云网基础设施与各行业创新应用的深度融合。

新基建是一个庞大的系统工程，围绕“5G+X”，中兴与产业链合作伙伴广泛合作，一方面打造5G精品网络，另一方面广泛开展5G应用创新、示范建设和商业孵化。在智能制造与工业互联网领域，中兴通讯联合合作伙伴，开展了基于5G的数据采集/数字孪生、工业AR/VR、机器视觉/视频分析、云化AGV/机器人、现场/远程实时控制等典型工业应用场景。

2020年6月，中兴通讯与南京江宁滨江开发区及优质的合作伙伴签订战略合作协议，全面助力滨江千亿级先进制造业新高地的战略部署，共同构筑产业链良好生态。中兴通讯南京滨江5G智能制造基地成功入选国家5G新基建工业互联网示范项目，并入选《工业互联网世界》与《通信产业报》评选的“2020年5G+工业互联网十大典型应用案例”。南京滨江基地由中兴通讯协同中国电信，建设服务于工厂及园区的5G网络，构建边缘计算MEC平台，提供5G虚拟专网服务，并基于园区数据中心搭建面向“互联网+”的协同制造云平台，推动5G技术与工业网络、工业软件、控制系统的融合。项目围绕智能工厂数字化产线、自动化测试及各类业务数据实时交换需求，建设面向工业应用的5G融合网络，支持典型行业高端装备的智能互联及装备运行状态数据的检测、信息传输、处理与分析，实现面向工业互联网+协同制造的5G虚拟企业专网建设。基地通过“5G+工业园区”云计算和数字孪生技术，以虚拟数字世界与真实世界的实时映射方式，展示了中兴通讯5G扫地机器人、5G巡逻机器人、机器视觉质量检测、云化AGV等5G工业典型应用场景，让管理者能够身临其境的了解南京滨江智能制造的现场园区管理和生产情况。南京滨江基地的目标是打造极致滨江工厂，用5G时代的技术助力5G设备生产，实现典型5G业务示范，打造5G样板，以新基建为契机，实现生产过程与5G深度结合，并辐射至江宁滨江开发区企业。

在立足于自身数字化转型和自主创新、核心技术积累的基础上，中兴通讯关注云网合作生态的构建，强调面向合作伙伴的赋能与分享，共同推动流程型和离散型企业从制造向“智造”的跃升。在行业的实践中，我们通过赋能与伙伴一起打造5G+精准云网，量身定制，通过数字化提升生产效率。

致力于构建5G时代自主创新核心竞争力，中兴通讯凭借领先的5G端到端全系列产品与解决方案，打造5G+工业互联网应用场景，与企业共同推动低时延、大连接、高速率的工业级移动业务部署，为众多企业提供精准服务。我们和三一重工打造全数字化工地，我们希望机器不停息。我们和浙江中控合作，希望让工业优质品产出更稳定。我们和宝武、鞍钢合作，希望打造世界级智慧钢厂。

三、      新融合，优化政企多元化新生态

为实现制造业高质量发展，助推企业复工稳产，加快推进5G+工业互联网的部署及提质扩面，需要社会各界的共同努力。在5G+工业互联网的探索过程中，我们也遇到一些问题和困难：比如地方政府和园区产业定位和顶层规划不清晰，或者与自身资源、特征不匹配；工业互联网建设资金存在缺口，或者资金效率有待提升，商业模式不明朗；本地化供给侧资源池存在断层或缺失，生态不完备，职责分工不明确；技术和方案有待持续完善，建设过程中信息和数据孤岛现象严重，缺乏专用的工业频段等等。

当前我国5G+工业互联网处于产业发展初期，投资主体多元化，由政府引导，央企/社会资本成为重要载体，同时工程建设和运营维护呈现出本地化、区域化特征。

因此需要政府先行，在政企合作，管运分离的原则下，加强总体规划设计，统筹考虑5G+工业互联网的产业定位与发展，围绕投资主体，从招商引资、减轻税负、人才引入与培养等方面考虑，打造5G工业互联网数字产业合作生态。同时把5G+工业互联网作为帮扶企业稳增长的重点之一，加大专项资金支持，出台相关政策举措，营造抓5G新基建、扩投资、推进数字化转型的氛围。应积极开展5G工业互联网专用频率规划研究，并组织相应技术试验。

对于发达地区的地方政府，可考虑优化供给侧改革，从5G智造供给基地的打造出发，并与大中型企业用户形成互动，指导和帮助当地5G工业应用产业的发展和落地。对于基层县（区）政府，应用推广中可更多的考虑本地工程总包商队伍的建设，通过系统工程供应商的总包模式作为5G工业互联网和企业数字化技改的关键，改变因工程分包而造成的信息和数据孤岛、应用缺乏协同的状况。地方政府应关注各类开发区、高新区、特色小镇、小微企业园的5G网络建设，贯彻“两新一重”，将新型基础设施建设与地方政府相关行业重大工程相结合，通过5G工业园区及边缘计算、应用协同等的部署，实现网络及业务的共建共享，降低企业网络及应用使用成本，助力块状数字经济发展，构建和培育先进制造业产业集群。另外需要深化产学研协同创新，推进产学研用人才培育，加快科技成果向现实生产力的转移转化。

2020年7月10日，工信部印发《工业互联网专项工作组2020年工作计划》，鼓励工业企业与基础电信企业合作，利用5G改造工业互联网内网。未来的智能园区、工厂、车间、产线内网，以5G为代表的无线连接会越来越多，并促使内网网络架构的持续优化。因为5G的技术特点，工厂内外的界限将越来越模糊，工厂和园区不再是封闭的实体，5G与边缘计算、端到端切片等技术的结合，导致了工业行业专网/虚拟专网的建设，对业务SLA、对应用场景的支撑能力提出了更高的精准服务的要求，需要参与各方，包括投资方、运营商、数据中台及工业互联网服务提供商、新型基础设施提供商、本地工程总包商/数据服务企业/信息技术应用创新企业，以及最终用户等，在政府的指导下，通过知识创新体系和商业价值体系的快速迭代形成合理的妥协和分工，促进更加高效协同的合作机制。一些关键性要素，比如5G运营商公网与企业、园区有线/无线专网之间的公专融合，5G工业专用频段的发展，专网、边缘计算、5G核心网乃至UPF的建设、维护、运营角色及其责权利的逐渐演变和成型，配套站址、能源、边缘数据中心的供给和共建共享，将构建5G+工业互联网新型的创新模式、合作模式和商业模式。

为解决工业现场设备改造、协议异构、无线通信等难题，降低数字化改造成本，即插即用信息模块的需求凸显，工业级模组及专用行业终端的研发与生产势在必行。对于社会企业来说，这是一个不可忽视的商机；对于地方政府而言，如何吸引相关企业的产业落地，保障企业的研发投入、人才引入和良性发展，是个值得研究的课题。

随着5G快速商用，5G与工业互联网的结合将会成为企业发展的粘结剂、推进剂和催化剂。我们相信，随着政府、社会各界以及产业合作伙伴的共同努力和奋斗，5G+工业互联网的明天一定会更好。