5G如何赋能工厂？数字化光靠一项技术可不行！

导语：尽管5G技术可以赋能数字化转型，但是任何企业都是业务为先，首先关心自己的业务好不好。

因此，5G必须在工厂内部找到对应业务的性能保障，和安全可靠性的提升来获得在工业企业内落地的价值锚点。

 文 | 代润泽 

数字科技由数字和科技组成的。

新基建打造了数字化的基础设施，这是底层逻辑。而科学解决理论问题，技术要解决实践问题。

那么数字科技的发展方向，一方面需要在科学学术体系上面不断地进行探索和研究，另一方面就是产学研和应用。

对于企业来说，数字经济需要不断在创新领域进行探索和实践。

发展离不开新兴技术的支持，而融合是发展的核心。新基建的背景下5G、AI、大数据如何才能更好地实现融合，进而帮助传统企业实现产业升级和数字化转型？

基于此，深圳电信信息化解决方案中心副总经理倪凌先生，在第九届“五洲工业发展论坛”发表了题为《5G+工业互联网 深度融合 创新探索》 的专题演讲，为大家分享了他的观点。

国内数字化升级依托庞大市场和应用场景

提到数字化转型就不得不提德国工业4.0和工业互联网。

尽管目标一致，但是逻辑是相反的，一个是强调硬，一个关注软，一个是基于制造机制之下而上，一个是基于互联网优势自上而下。

其实，德国的工业4.0更多是构建和升级CPS信息物理系统，构建逻辑闭环独立思考的智能工厂，美国是从顶层的信息端加速到底层的物理端渗透，促进数字世界和物理世界的深度融合。

那么国内企业在工业互联网、智能制造的探索和构造上面要基于庞大的市场和应用场景去做积极有效的探索，包括在技术、模式上面的创新和突破。

如今新兴技术如5G、AI、物联网不断在发展，而5G是驱动工业互联网非常重要的赋能技术，工业互联网的发展在5G上也有大量应用，因此，工业互联网整个加速在5G商业化其实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员会会议上指出要加快对新基建的建设进度。

同时加快5G网络、工业互联网、工业云的建设，在这个时间点提出新基建的概念是非常重要的。

一方面是我国要继续促进经济，促进发展的需要，另一方面我国很多的传统企业经历了长期的产业升级之后，数字化转型发展到这个阶段的必然要求。

因为数字化转型的核心是数据，对于产业数据而言，更加快速灵活、海量智能和安全就是更高的要求，这样就要求在新基建的提法之下进一步加速和全面提速全新的信息化的基础设施。

而5G是众多新兴产业的重要基础的支撑，工业互联网又是很多工业企业进行数字化转型的核心引擎。

工业互联网如何赋能企业数字化转型？

以数字为核心，工业互联网对企业的数字化转型主要是从以下三个方面来起到作用：

一、企业本身。

在工厂内部要做工业内网和工业外网的改造升级，要面向生产的全要素建设工业网络，在这个基础上配合云感和机感建立数字工厂。有了数字工厂的平台可以实现供给侧和生产侧全经济要素的数据准确采集高速传输和有效处理。

二、政府主导。

对于地域来说，由各级的企业共同参与，做大数字中台的建设，包括工业大数据中心、工业物联网平台等数据中台。通过数据中台让供给侧全要素经济数据得到有效的清洗分拨和有效分析，这样可建成全产业全价值链的跨行业的数据融合。

三、应用落地。

这一层也是产业数据反哺于工业企业的重要层面。数据可以对工业企业的各个环节研发、设计、生产等，通过数据的价值体现帮助工业企业建造成快速感知、敏捷响应、动态优化和全局智能化决策的工业应用完整体系。

在工业互联网的体系里，数字化的中台是数据融通的重要保障，同时智能工业的应用又是数据价值得以体现的主要形式。

对于国内企业来说，这些年一直努力做产业升级和数字化转型，但是进展和现状并不乐观。当国内企业有10%的设备实现联网时，德国已经有25%的机器设备实现联网，为什么会造成这样的差距？

一、不敢采，企业存在很多的坑和漏洞不敢传数据；

二、不能传，几十年的积累很多的工业企业标准不统一，数据开放性不够；

三、不需要传，工业数据采集实时性难以保障。

同时，数字化转型对于企业来讲，在基础层面的网络角度又提出比较全新的挑战，传统的工业网络体系工业内网和外网是割裂和分离的。

互联网仅用于商业信息的交互，企业的信息网络难以延伸到这样的生产系统，大量的生产数据消失在工业的控制网里，这样就会导致面向供给侧的全要素的数据没有办法得到准确的准确全量的采集。

想要数字化转型，从网络角度要实现内网外网以数据为中心形成一个有机整体，工业外网实现生产企业与智能产品用户等工业全环节的广泛互联，内网要实现场内的生产设备、信息采集设备和人等生产要素的广泛互联。

不做网改谈何产业升级？

如何网改是很多企业面临的难题之一，那么这个过程需要用到什么技术呢？

工业内网改造的有线工业通信网络方面，可以采用工业PON，构建双冗余容错网，可以提供以太网、CAN、RS485等各种接口，适应多种工业设备的接入。

同时它的高可靠和高安全性非常适用于产业数据对高速稳定和可靠的一种传输的要求，可以结合智能网关的技术，实现工业协议的有效结藕，可以将厂内多种存量设备实现统一的接入，解决了大量的存量设备怎么统一互联的问题。

而工业PON的技术是我国企业通过探索实践，不断建立标准，如今已经形成面向业界内统一认可的国内自有的标准，重点–这是国产的。

在工业内网改造的无线网络上5G具有很优质的性能，比如超低时延超高带宽、超大容量、边缘计算等等，可以适用于远程控制、视频安防等等的场景都有长足的帮助。工业企业包括智能工厂在5G的优秀场景的加持下，可以实现智慧工厂和智慧生产。

同时5G还有非常核心的部分，5G在空口加密的角度配合边缘计算和网络切片可以实现数据不出园区，这样的高安全特性可以弥补以前在工厂里面用得最多的WiFi等无线技术带来安全性不足的缺陷，可以在安全的角度带来极大的提升。

5G技术将大力提升企业数字化转型能力

5G是促进工业数据采集更加便捷，更个数据量增加，更加智能边缘化，更加流动，交换更加高效。

一、5G工业互联网的发展必须坚持SA网络的支持，5G是独立主网的SA，也是是非独立主网的NSA。

SA在建造和完善的过程中严格遵循软件定义的原则，能够实现软件控制网络。工业互联网的典型场景包括培训、维修的AR应用，AGV小车的远程控制，工业机器视觉检测，数据采集、预测性维护，需求就是高带宽、低时延，安全和边缘计算，只有SA独立主网的5G才能完全支撑工业互联网对于网络角度的需求。

而低时延的角度多涉及控制类应用，空口1MS的超低时延方案需要后续uRLLC版本的NSA无法演进支持，同时NSA还造成跨区切换时延较高，只有SA网络才能实现彻底用户面的分离和下沉，关于5G的关键就是一定要坚持SA的方向，这是对工业互联网最大的保障。

二、单纯的5G难以形成锚点，5G必须配合边缘计算、应用形成一个融合的能力才是落地工厂园区的关键所在。

数字化发展讲究的是多方位发展，单一的技术形成不了是竞争力或者实际的帮助，必须是多技术的融合，在5G角度这个体现的非常明显。

任何产业都是业务为先，首先企业家们关心是自己的业务好不好，从来不会关心单纯的5G技术怎么样。因此，5G必须在工厂内部找到对应业务的性能保障和安全可靠性的提升来获得在工业企业内落地的价值锚点。

然而，对于运营商而言5G是同质化比较严重，没有什么差异化的竞争优势，运营商不能抓住边云协同的特性，使得5G有效切入工业企业的场景当中就没有办法获得持续的动能。

商业模式的角度来看，只有做了多业务融合才能更容易使5G面向工业企业提供的场景服务，进一步具像化，形成产品更好地计费，更好地提供整体的服务。

例如5G+边缘计算，通过提供很好的网络，提供高带宽和低时延，能够跟边缘计算配合在一起形成算力模型的重整，这种重整可以良好支撑智慧工厂并靠近业务侧直接处理，而AI计算放到大算力中心处理，达到良好配合，这个配合只有5G搭配边缘计算才能做到。

AI+5G+边缘计算的融合也是5G在数字化应用的重要方向，AI技术本身很吃算力，核心技术是大数据分析和模型的数字化深度的训练，但是如果没有超大的算力技术发挥不出来。

然而，AI必须要有大的计算中心，但是离工厂的限制比较远，怎么解决这个矛盾？因此，5G边缘计算+AI配合起来就可以达到利用AI帮助智慧工厂插上翅膀，并同时打消算力上包括IT结构上的矛盾。

5G和工业融合的演变

提到边缘智能化可以这样理解，5G可以通过高带宽的网络特性，就近提供云端计算能力，就是把整个的边缘计算变得更可行，二是M2M(MachinetoMachine)纯粹化，就是机器通讯。

5G的低时延可以使5G网络真正下沉到工厂每一个以太网的边上，融合PRC和DS可以实现即时无障碍的即时通讯。因此，企业希望通过客户的场景根据具体的业务场景动态在空中搭建局域网。

而面向数字化转型，如何为企业提供工业内网+外网的全连接网络的改造？

工业内网角度通过5G+PON+MSC+工业云，打造工业的全连接网络。工业外网网络可以通过跨域云资源基于软件定义网络SDN技术的外部架构，实现云网一体的工业外网的结构。工业内网和外网共同打造和建设这样的高质量边云协同的工业全链条。

单纯的云技术对于工业企业和工业互联网没有意义，一定是云和其他技术融合在一起协同作用才能对企业数字化转型起到重要的推动和帮助。而混合云已经是现在很多的大中企业的常态。

边云协同里面应用非常广泛，边缘数据的处理缓存技术有效提升云平台承载能力，边云+AI可以释放工业企业里面的生产的问题。

5G+云+AI融合后如何赋能企业数字化转型？

例如，自动堆垛机运用在很多的汽车行业和小家电行业，把很多的半成品和成品放在货架上，但将产品从货架上拿下来就需要做在线的测试和在线的软件迭代下发。

如果用WiFi的方式就比较困难，因为WiFi容易被干扰，而且信号资源不足，5G+AI+云融合以后通过网络侧的优良高带宽低时延以及云平台侧的AI智能化部署，可以实现这样不下架的完美在线测试，给企业带来生产数字化效率的提高。

DNS系统可以使机器之间互相通讯成为可能，而这也是数字化转型中跨行业、跨产业之间数据融通的目标，而在标识解析角度通过云化的方式也是我国正在做顶级节点的建设。

5G带来超级连接超级计算超级存储，不仅解决了制造企业的网络性能、实时连接，立体覆盖的问题，接下来也会带来跨车间跨工厂跨区域的实时的连接，立体覆盖。

如今我们已经感受到技术和产业和场景都在进行紧密的融合，而新技术赋能的数字化转型也将普及到企业的方方面面。

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