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西門子*全面解讀工業(yè)5G
2019年是中國(guó)5G商用“元年”,。從5G商業(yè)牌照的正式發(fā)放,，運(yùn)營(yíng)商基站的迅速鋪開,，再到5G手機(jī)的集中問世，都宣告著一個(gè)嶄新的移動(dòng)通訊時(shí)代已經(jīng)來臨,。如果說從1G到4G的革新解決了人與人之間的互聯(lián),，那么5G則將*打破人與人、人與機(jī)器,、機(jī)器與機(jī)器之間的界限,。正因如此，“工業(yè)5G”將會(huì)是5G未來發(fā)展茁壯的分支之一,。
工業(yè)界正處于一場(chǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的根本性變革之中,。不同于商用5G，方興未艾的工業(yè)5G與云技術(shù),、邊緣計(jì)算和人工智能等*制造技術(shù)的融合共振,，將為智能制造和工業(yè)生態(tài)的發(fā)展創(chuàng)造無限空間，為工業(yè)的數(shù)字化時(shí)代開啟新篇章,。作為未來工業(yè)無線通訊的兩大核心技術(shù),，工業(yè)5G和工業(yè)無線局域網(wǎng)將相輔相成，共同賦能工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),。西門子*擁抱這一全新通訊技術(shù),，并通過開發(fā)相應(yīng)的產(chǎn)品組合來支持其標(biāo)準(zhǔn)化和工業(yè)實(shí)施。
智能工廠和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)代表了工業(yè)未來發(fā)展的方向,，這需要與時(shí)俱進(jìn)的通訊架構(gòu)和全面的互聯(lián)互通,，才能打造更為靈活、高效,、安全的生產(chǎn)和物流體系,。放眼未來，“工業(yè)5G”將成為全面構(gòu)筑智能工廠的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì),、生產(chǎn)到銷售及服務(wù)各個(gè)環(huán)節(jié)的互聯(lián)互通和供應(yīng)鏈及產(chǎn)能的協(xié)調(diào)發(fā)展,，進(jìn)而促進(jìn)資源的整合優(yōu)化，激發(fā)新的業(yè)務(wù)模式和潛能,，進(jìn)一步推動(dòng)中國(guó)工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)和高質(zhì)量發(fā)展邁入新階段,。
工業(yè)5G開辟生產(chǎn)制造全新前景
作為中國(guó)“新基建”的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)之一，5G將地滿足工業(yè)無線通訊的苛刻要求,。標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP定義了5G的三大應(yīng)用場(chǎng)景，每個(gè)場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)都將推動(dòng)工業(yè)制造的變革,。
5G的超高可靠超低時(shí)延（URLLC）的特性使工業(yè)無線通訊更趨于實(shí)時(shí),，從而為移動(dòng)機(jī)器人、自主物流和自動(dòng)引導(dǎo)車（AGV）等復(fù)雜的工業(yè)應(yīng)用奠定基礎(chǔ),。這也是5G區(qū)別于4G的本質(zhì)特征,，亦是5G在工業(yè)應(yīng)用中大有作為的關(guān)鍵。
其增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB）能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的高速率數(shù)據(jù)傳輸,，峰值帶寬可提高至10Gb/s,，高達(dá)4G技術(shù)的10倍，這將使增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用發(fā)揮更大價(jià)值,，為現(xiàn)場(chǎng)工程師提供支持,，更穩(wěn)定自如地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和運(yùn)維。
5G能夠支持海量機(jī)器通信（mMTC）,，可以在一平方公里范圍內(nèi)連接多達(dá)一百萬臺(tái)設(shè)備,，其“驚人”的連接數(shù)量將對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用大有裨益。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)需要安裝大量的傳感器（如位置,、速度,、溫度、壓力,、流量等）為工廠中的過程監(jiān)控提供支持,，通過mMTC應(yīng)用，這些遍布在工廠中的傳感器則可以輕松實(shí)現(xiàn)更大范圍的無線連接與智能應(yīng)用,。
讓我們暢想一下未來工業(yè)5G全面覆蓋工廠的場(chǎng)景：通過云端和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)間數(shù)據(jù)的無縫傳輸,，實(shí)時(shí)分析和處理工廠內(nèi)部的機(jī)器、邊緣設(shè)備和系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù),，對(duì)大量移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行管理和優(yōu)化,，并為生產(chǎn)管理決策提供及時(shí)支撐。例如,，我們將看到“云控制”的自動(dòng)引導(dǎo)車（AGV）攜帶著組件在生產(chǎn)線之間自如穿梭,，通過云端統(tǒng)一協(xié)調(diào)和優(yōu)化行駛路徑，將物料準(zhǔn)確傳遞到移動(dòng)機(jī)器人手中，實(shí)現(xiàn)自組織生產(chǎn),。
此外,，通過MindSphere這樣的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)以及各種類型的APP，企業(yè)可以依托大數(shù)據(jù)分析和人工智能對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù),，有效提高設(shè)備利用率并減少產(chǎn)線故障時(shí)間,，大幅提升生產(chǎn)效率。現(xiàn)場(chǎng)工作人員在任何地方,，只需一臺(tái)平板電腦或其他終端設(shè)備就可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)狀態(tài),，并通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡來接收維修設(shè)備的指導(dǎo)信息。而自動(dòng)引導(dǎo)車的制造商也將通過工業(yè)5G遠(yuǎn)程調(diào)試和維護(hù)設(shè)備,，保障生產(chǎn)運(yùn)行,。
工業(yè)5G就如同一把“黃金鑰匙”，將以超高可靠性,、超低時(shí)延和萬物互聯(lián)的特性,，幫助用戶應(yīng)對(duì)工業(yè)環(huán)境中海量數(shù)據(jù)接入與關(guān)鍵數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)亩喾N應(yīng)用需求，打開通往工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)未來的大門,，實(shí)現(xiàn)人,、機(jī)、物的全面連接,，促進(jìn)各生產(chǎn)要素間的高效協(xié)同,，從而為工業(yè)企業(yè)創(chuàng)造的效率和靈活性釋放乘數(shù)效應(yīng)。
更重要的是,，工業(yè)5G還能與“新基建”中涉及的人工智能,、邊緣計(jì)算、大數(shù)據(jù)等多種關(guān)鍵技術(shù)相互促進(jìn),，它們之間發(fā)生的“化學(xué)反應(yīng)”將進(jìn)一步賦能工業(yè)制造,。例如，工業(yè)5G將加速邊緣計(jì)算與云的融合,，實(shí)時(shí)拉近數(shù)據(jù)與算力間的距離,，實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景中任務(wù)的“云分發(fā)”，無論是在云端或是邊緣側(cè),，都能高效收集和分析工廠生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的數(shù)據(jù)以支持快速?zèng)Q策,。
高可靠低時(shí)延是撬動(dòng)工業(yè)5G應(yīng)用的關(guān)鍵
相較于5G在商業(yè)場(chǎng)景中多用到的高帶寬等特性，高可靠低時(shí)延才是工業(yè)5G發(fā)揮價(jià)值的關(guān)鍵,，甚至可以說是5G進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域的“門檻兒”,。5G需要將三大場(chǎng)景相結(jié)合，才能更全面地滿足工業(yè)各場(chǎng)景的應(yīng)用需求,，提供比傳統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)更重要的技術(shù)優(yōu)勢(shì),，為工業(yè)環(huán)境中的開創(chuàng)性應(yīng)用鋪平道路,。
目前，3GPP發(fā)布的5G第1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)版本Release 15更加側(cè)重的應(yīng)用場(chǎng)景是增強(qiáng)移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò),，其主要目標(biāo)是以更高無線網(wǎng)絡(luò)下載速率為主要特點(diǎn)的商用場(chǎng)景,，而工業(yè)制造要求的超高可靠超低時(shí)延通信和海量機(jī)器通信在這一版本中還未得到充分體現(xiàn)。未來,，伴隨著3GPP路線圖的發(fā)布,，下一版本——即 3GPP Release 16將利用5G的高可靠低時(shí)延和海量機(jī)器連接的特性來支持更多類型的服務(wù)。此外,，工業(yè)5G在各國(guó)的發(fā)展模式也成為廣泛關(guān)注的焦點(diǎn),。目前，德國(guó)聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)管理局已經(jīng)批準(zhǔn)為德國(guó)企業(yè)劃分相應(yīng)的頻譜帶寬,，并制定了配套管理政策和技術(shù)要求,，以滿足工業(yè)環(huán)境特定的高實(shí)時(shí)性和安全性的需求。西門子也參與實(shí)施了真實(shí)工業(yè)環(huán)境下的工業(yè)5G獨(dú)立組網(wǎng)模式（SA）的企業(yè)專網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目,。
西門子作為工業(yè)通訊領(lǐng)域的企業(yè)和5G-ACIA成員，從一開始就投身于工業(yè)5G這一全新通信標(biāo)準(zhǔn)的研究,，不僅在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)環(huán)境中設(shè)立了研究項(xiàng)目和試驗(yàn)平臺(tái),，同時(shí)專注于研發(fā)包含工業(yè)5G在內(nèi)的工業(yè)通訊產(chǎn)品組合，幫助工業(yè)企業(yè)提升效率,、靈活性和生產(chǎn)力,。
在中國(guó)，隨著“新基建”等產(chǎn)業(yè)利好政策的不斷落實(shí),，中國(guó)將迎來5G的突破性發(fā)展,，因此，更需要產(chǎn)業(yè)鏈中的相關(guān)企業(yè)的精誠(chéng)合作,，打造屬于中國(guó)的“5G生態(tài)”,。我們期待著以西門子多年來所累積的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)專長(zhǎng)為中國(guó)工業(yè)5G的落地生根貢獻(xiàn)力量，我們將與中國(guó)合作伙伴攜手共贏,，共同挖掘工業(yè)5G的巨大潛力,。
1847年，西門子創(chuàng)始人維爾納·馮·西門子發(fā)明了指針式電報(bào)機(jī),，由此開啟人類通訊的新紀(jì)元,。今天，隨著工業(yè)5G的破土和怒放,，西門子將攜手各方伙伴,，在“新基建”時(shí)代共同描繪這一激動(dòng)人心的未來工業(yè)新圖景。
工業(yè)5G已蓄勢(shì)待發(fā),，值得翹首以盼,。