5G在工业互联网上的应用

1、5G在工业互联网上的应用摘要：现当今，随着我国通信行业的不断发展和进步，5G时代 己经到来，为工业互联网的发展创造了有利条件。工业互联网对于 网络技术有较高的要求，5G技术顺应了时代发展的潮流，对于工业 互联网产生了积极影响。文章阐述了提升5G技术在工业互联网的关 键技术，论述5G技术在工业互联网领域应用的策略。关键词：5G；工业互联网；应用研究引言工业互联网是新一轮工业革命的关键支撐和智能制造的重要基 石，中国、美国、德国等诸多制造大国己经将其上升为国家战略。 5G有更低的时延，更高的速率，更好的业务体验，有感知泛在、连 接泛在、智能泛在的特点，5G的发展能够推进实现信息化与工业化 的深度融

2、合，特别是移动信息化与社会各行各业的深度融合，5G将 融入到研发、生产、管理、服务等环节，满足人、物等各要素之间 全连接，实现泛在深度互联和个性化定制，形成全新工业生态体 系。1工业互联网概述工业互联网并不是一下就提岀了宏大的、脱离实际的愿景，工 业互联网的雏形就是在制造业中接入了互联网，部署多种辅助生产 系统，组建统一的反馈系统，使工业生产更加可控，提高管理水 平，降低不良率。随着通信和工业技术水平的日益提升，工业互联 网的概念渐渐清晰，在大数据、云计算、边缘计算等新兴技术的支 持下，工业互联网大步朝着智能化的方向迈进。工业互联网浪潮使 得工业企业朝着智能化、网络化、数字化方向转型。智能化是

3、现代 制造业生产管理的重要支撑，是企业降低人工成本、提高产品质 量、提升生产效率、获取规模经济的重要手段；网络化是工业互联 网的神经系统，企业内部的信息流、控制流离不开高速和稳定的网 络，对于整个社会而言，网络化使得工业互联网融入移动互联网， 无缝连接上下游企业，当自身需求发生改变能够迅速通知上游伙 伴，下游的电子商务让企业可以搜集到定制化多样化的产品需求， 让整个生产消费链更加透明；数字化让企业生产脱离经验主义，通 过各种生产和管理系统，让人、物、业务的各项信息自动采集储 存，以人为木，减轻人的操作负担，并提高数据的准确性。2 5G在工业互联网上的应用2.1工业互联网对5G无线环境的需求传统

4、模式下，制造商依靠有线技术来连接生产设施，目前固定 线路在工业互联网中还是占主导，相对于有线来说，无线更适合千 变万化的环境，降低线路升级需要花费的成木，近年来WIFI、蓝牙 等无线解决方案也都在制造业中应用。因为生产制造企业环境多样 化和无线终端类型多样化，所以无线解决方案需要考虑业务覆盖问 题和带宽问题；同时企业日常工作有大量的应用系统运行，无线解 决方案需要考虑可靠性和安全性等方而问题，保持移动业务的连续 性。智能制造过程中，海量设备与设备之间、设备与人、设备与云 端智能平台之间都可以高效信息交互，因此需要极为苛刻的性能要 求和海量接入处理能力。5G在工业互联网的应用来看，一方面，无 线

5、化既减少了机器之间的线路成木，又能够在各种场景中平滑切 换，使得工厂模块化生产和柔性制造成为可能。另一方面，因为5G 网络广覆盖特性，使得各种跨地域协同维护、远程定位成为可能， 可以使工厂和生产线的建设、改造施工更加便捷，提升了效率，降 低成木。而相对于对于目前的4G技术，解决设备的广覆盖的问题是 足够的，但是5G引入将解决低时延高可靠、高速率、高密度部署等 问题。此外，不同生产场景对网络的QoS要求不同，有的工序环节 需要低延时，有的环节需要高可靠保障，有的需要高带宽高速率， 5G网络切片技术，可以在通用的网络平台上根据，按需灵活调整 QoSo2. 2推动融合产品研发和产业化发展。加快工业级

6、5G芯片和模组、网关，以 及工业多接入边缘计算（MEC）等通信设备的研发与产业化，促进 5G技术与可编程逻辑控制器（PLC）、分布式控制系统（DCS）等工 业控制系统的融合创新，形成特色鲜明的产业结构，为产品研发和 产业进程提供支持。2. 3万物互联在工业互联网领域的应用目前我国制造业中存在大量的不具有通信能力的机械设备，工 业互联网不仅要把这些设备智能化，实现最基本的物与物连接 （M2M）,还要通过5G万物互联实现人、机、系统的交互。根据美 国咨询机构FORRESTER的预测，2020年M2M的信息星是人与人通信 量的30倍。消费者将可能在自己的智能设备上欣赏到感兴趣商品的 全程制作，并有可

7、能参与其中，5G的万物互联让工业互联网与移动 互联网密切关联，提升外部信息对企业的应用价值，发掘工业互联 网新场景。2. 4双相机照相测量在生产过程中针对大型分段进行精确测量较为困难，传统双相 机照相测量需两台相机间传输超过100Mb/s的数据流量，相机同步 时延要在20ms以内，只能通过有线方式进行传输，且飞机体型大， 需通过多角度对飞机进行检测，有线连接极为不便。而5G具有高速 率和低时延的优势，可以实现双相机随时随地部署，移动化测量。 实践中将测量相机接入5G网络，并与私有云结合，改造测量软件实 现云化部署，与企业信息系统对接集成，将质量检测嵌入生产过 程，提升产品质量，提高检测效率。2

8、. 5云端机器人基于5G的云端智能机器人的大脑都在云端，机器人将成为纯粹 的执行器，云化技术将昂贵的计算资源部署在云端，让机器人通过 5G网络连接共享云端“大脑”。阿尔法狗这样等级的处理能力需要 1202个CPU和176个GPU,安装在每个机器人上是不现实的。5G网 络特性使得把复杂的处理力放在云端的架构成为可能，减少了新增 控制功能的硬件成本和效率。5G网络需要实时地把机器人从外部获 取的信息发送给云端，又要把云端计算出来的结果即时地返回给机 器人木体。这对网络的要求是非常高的，一是低时延，人类神经系 统的反应时延是100ms,机器人要达到这种反应效果，也就是在云端 处理和网络传送时间相加不能超过100ms；二是高带宽，机器人需 要两颗以上高清摄像头来实现对某个方向的3D视觉，5G网络要为 机器人提供lOGbps以上的足够宽的带宽。2. 6 NFV技术NFV仅使用标准服务器和相应的软件，就能完成传输专用网络设 备的效果，不再受到专用硬件的局限，在标准通用设备普及的过程 中，能够在很大程度上降低硬件的使用成本，推动工业互联网的有 序开展。不仅如此，NFV的思想还将为工业互联网的软件定义机器 技术带来突破。结语正如原信产部部长吴基传所说，5G的重点不是取代4G,而是在 工业互联网。数