日本總務省最近推出了一部熱門短片《連接5G以後的世界》。在3分多鍾時間裏
，短片密集呈現了5G支持下超高清視頻
、自動駕駛

、遠程醫療、智能零售、即時翻譯、AR/VR等等應用場景。雖然人們對這些概念已不再陌生，但有了5G加持
，似乎夢想照進現實的距離又更近了一點。

值得注意的是，麵向消費者的領域僅是5G賦能的一部分。5G更大的價值將發揮在並不太受公眾關注的工業領域。事實上，去年12月1日韓國全球首推5G商用服務
，三大運營商的第一個5G客戶都是企業。

本期「CBC洞見」特邀寬帶資本副總裁宋鵬飛來談談「工業物聯網」，結合案例為大家分析企業存在的痛點與需求，以及與之契合的5G應用場景。

文章主要圍繞以下話題展開：

工業物聯網與消費物聯網的區別

工業物聯網應用的四個層級解析

5G對工業物聯網可能產生的影響

5G在工業物聯網的應用

　　當工業物聯網遇上5G

　　對於普通消費者來說，5G的概念可能就是更高的網速，5G大帶寬帶來的上網體驗提升是最直觀的，用手機可以實時觀看清晰度更高的視頻。

　　而更低的時延與更高的可靠性對C端用戶帶來的體驗改善，相對來說就小很多，打開網頁的時延從50ms降低到10ms，消費者基本是感知不到差異的。

　　在zai工gong業ye領ling域yu，情qing況kuang則ze完wan全quan不bu同tong。很hen多duo年nian前qian
，工gong業ye互hu聯lian網wang的de概gai念nian就jiu已yi提ti出chu
，但dan直zhi到dao移yi動dong互hu聯lian網wang如ru此ci普pu及ji的de現xian在zai，工gong業ye領ling域yu設she備bei聯lian網wang的de比bi例li還hai是shi很hen小xiao，聯lian網wang設she備bei涉she及ji的de應ying用yong也ye都dou還hai很hen淺qian。主zhu要yao原yuan因yin在zai於yu，目mu前qian互hu聯lian網wang在zai時shi延yan和he可ke靠kao性xing方fang麵mian還hai達da不bu到dao要yao求qiu。

　　01

　　物聯網的邊界

　　物聯網是一個大而泛的概念，從大的應用領域來說
，可以分為消費級物聯網和工業級物聯網。

　　這兩類對物聯網性能的要求差別很大，消費級物聯網比較大的場景有可穿戴設備、共享經濟、智能家居等
，這些場景與消費者的生活息息相關，連接上以GPRS、WiFi和藍牙等方式為主
，主要的性能要求是低功耗。

　　智zhi能neng家jia居ju是shi最zui近jin快kuai速su發fa展zhan的de一yi個ge領ling域yu。一yi方fang麵mian是shi交jiao互hu領ling域yu技ji術shu進jin步bu帶dai來lai語yu音yin交jiao互hu體ti驗yan的de提ti升sheng，另ling一yi方fang麵mian是shi產chan業ye鏈lian上shang連lian接jie模mo組zu成cheng本ben的de降jiang低di，從cong而er使shi得de以yi音yin箱xiang作zuo為wei入ru口kou
，連lian接jie並bing控kong製zhi家jia庭ting內nei部bu大da量liang的de電dian器qi成cheng為wei可ke行xing的de場chang景jing，並bing產chan生sheng了le像xiang小xiao米miIoT、塗鴉、樂鑫等行業內領先的業務或公司。

　　但在工業物聯網領域
，情況並不一樣。工業各垂直領域行業特性迥異 
，zhishibileihengao
，erqiegongyezhizaoliuchengduikekaoxinghewendingxingyaoqiufeichanggao，muqiandeyunyingshangwangluohaihennanmanzugongyewulianwangduixingnengfangmianyaoqiu。yinciwulianwangzaigongyelingyudejinzhanyizhibijiaohuanman
，haimeiyouchanshengbijiaochengshudeshangyemoshihexiangduidatiliangdegongsi。

　　02

　　工業物聯網的現狀

　　工業領域包括眾多垂直行業
，比較大的行業有製造業
、運輸業、能源、建築業
、采掘業等，每個行業的特性差異巨大，物聯網與每個行業的結合，也都要根據行業自身特性來調整。

　　如果把物聯網在行業裏的應用抽象出來，我們可以總結為四個層次：數據的采集與展示
、基礎的數據分析與管理
、深度數據分析與應用
、工業控製。

　　這(zhe)四(si)個(ge)層(ceng)次(ci)根(gen)據(ju)涉(she)及(ji)業(ye)務(wu)流(liu)程(cheng)的(de)深(shen)度(du)，由(you)淺(qian)入(ru)深(shen)的(de)總(zong)結(jie)了(le)工(gong)業(ye)物(wu)聯(lian)網(wang)目(mu)前(qian)的(de)應(ying)用(yong)和(he)價(jia)值(zhi)
，越(yue)淺(qian)層(ceng)次(ci)的(de)應(ying)用(yong)，涉(she)及(ji)到(dao)的(de)業(ye)務(wu)流(liu)程(cheng)越(yue)少(shao)
，通(tong)用(yong)性(xing)會(hui)比(bi)較(jiao)強(qiang)
，應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)越(yue)廣(guang)。

　　a

　　數據采集與展示

　　主要是將工業設備傳感器上采集到的數據信息傳輸到雲平台，並用可視化的方式將數據呈現出來。

　　現在的大部分工業設備
，例如數控機床
、風力發電機、工gong業ye車che輛liang等deng
，自zi身shen就jiu帶dai有you大da量liang傳chuan感gan器qi
，並bing提ti供gong集ji中zhong的de數shu據ju接jie口kou，隻zhi有you一yi小xiao部bu分fen老lao舊jiu設she備bei，或huo者zhe有you特te殊shu的de數shu據ju需xu求qiu場chang景jing，需xu要yao單dan獨du加jia裝zhuang傳chuan感gan器qi和he數shu據ju采cai集ji裝zhuang置zhi。

　　在數據傳輸方麵，廠房內的設備，環境比較複雜，一般會使用網線將機床設備連接到集中的數據處理裝置上，再通過4G或者固網連接到雲平台；廠房外的設備，比如工業車輛
，則通過內置4G通信模塊的終端來完成數據采集和傳輸。

　　數shu據ju采cai集ji業ye務wu的de難nan點dian在zai於yu，麵mian對dui大da量liang不bu同tong種zhong類lei的de品pin牌pai的de工gong業ye設she備bei時shi
，設she備bei數shu據ju協xie議yi的de適shi配pei和he兼jian容rong。最zui後hou的de數shu據ju可ke視shi化hua，是shi客ke戶hu比bi較jiao核he心xin的de需xu求qiu，可ke以yi通tong過guo統tong一yi的de平ping台tai監jian控kong在zai網wang設she備bei的de狀zhuang態tai，便bian於yu及ji時shi了le解jie設she備bei異yi常chang信xin息xi
，提ti高gao管guan理li人ren員yuan效xiao率lv。

　　b

　　基礎的數據分析與管理

　　基於雲平台采集到的設備數據

，進行基本的數據分析，並產生一些SaaS應用，比如設備性能指標異常的告警、故障代碼查詢
、故障原因的關聯分析等。

　　zheyicengdeshujufenxihaipianxiangyutongyongfenxigongjudejieduan，bushejijiyuchuizhilingyushenruxingyezhishideshujufenxi
，jiyuzhexieshujufenxijieguo，yehuiyouyixietongyongdeshebeiguanligongneng，xiangshebeidekaiguanji、調整狀態、遠程鎖機及解鎖等
，這些管理應用根據具體的領域需求而不同。

　　c

　　深度數據分析與應用

　　深度的數據分析
，則涉及到具體領域的行業知識
，需要特定領域的行業專家來實施，具體根據設備的領域和特性建立數據分析模型。

　　目前比較多應用在故障預測領域，大型工業設備的故障預測一直是難以解決的問題，比如機床
、風feng機ji等deng
，一yi旦dan有you大da的de故gu障zhang發fa生sheng，帶dai來lai的de影ying響xiang以yi及ji隨sui後hou產chan生sheng的de修xiu複fu成cheng本ben都dou是shi巨ju大da的de

，實shi時shi采cai集ji數shu據ju並bing預yu測ce設she備bei故gu障zhang
，可ke以yi大da幅fu度du降jiang低di設she備bei故gu障zhang帶dai來lai的de影ying響xiang。

　　在zai大da量liang數shu據ju的de基ji礎chu上shang，使shi用yong機ji器qi學xue習xi，結jie合he行xing業ye專zhuan家jia的de知zhi識shi，可ke以yi產chan生sheng深shen度du的de行xing業ye應ying用yong
，比bi如ru改gai進jin製zhi造zao工gong藝yi

，優you化hua製zhi造zao流liu程cheng等deng，可ke以yi提ti高gao工gong業ye設she備bei使shi用yong效xiao率lv。

　　d

　　工業控製

　　工業物聯網的目的就是能對工業過程實施精準控製。

　　基於前述傳感器數據的采集、展示、建模、分析

、應(ying)用(yong)等(deng)過(guo)程(cheng)，在(zai)雲(yun)端(duan)形(xing)成(cheng)決(jue)策(ce)，並(bing)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)工(gong)業(ye)設(she)備(bei)可(ke)以(yi)理(li)解(jie)的(de)控(kong)製(zhi)指(zhi)令(ling)
，對(dui)工(gong)業(ye)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)操(cao)作(zuo)，實(shi)現(xian)工(gong)業(ye)設(she)備(bei)資(zi)源(yuan)之(zhi)間(jian)的(de)精(jing)準(zhun)的(de)信(xin)息(xi)交(jiao)互(hu)和(he)高(gao)效(xiao)協(xie)作(zuo)。

　　當前大部分場景的工業控製係統還需要部署在本地，受通信技術和處理能力的限製，工業雲平台涉及工業控製的的深度還不夠。5G技術可以滿足工業係統對通信能力的要求，實現工業控製的目標。

　　03

　　工業物聯網應用案例

　　製造業按其產品製造工藝過程的特點，總體上可分為離散製造業和流程製造業。

　　離散製造業的產品往往是零部件由多道不連續的工序加工裝配而成
，比如3C產品
、汽車
、機ji械xie等deng，生sheng產chan過guo程cheng是shi離li散san的de。而er流liu程cheng製zhi造zao業ye則ze是shi原yuan材cai料liao按an照zhao固gu定ding的de工gong藝yi流liu程cheng，經jing過guo一yi係xi列lie設she備bei和he裝zhuang置zhi加jia工gong而er形xing成cheng產chan品pin，生sheng產chan流liu程cheng自zi動dong化hua程cheng度du很hen高gao，比bi如ru石shi油you、化工

、天然氣、造紙等等。

　　lisanzhizaoyeshejidezhenggeshengchanliantiaohenchang，ershengchanliantiaoshangdegegehuanjiexianghuduli，channengchayihenda，zheyangjiuhuizaochenggehuanjiexianjiechuxianwenti
，eryingxiangzuizhongchanpindeshengchan。birushoujizhizaolingyu，youshihouxinjifabuhouchannengquegenbushang，kenengjiushiyinweishengchanliantiaozhong
，mougebujianliangpinlvguodidaozhide。yinci，zailisanzhizaoyelingyu，tigongtongyidewulianwangpingtai，congxinxicengmianbashengchandegegehuanjieliantongqilai，jiuxiandefeichangyouyiyi。

　　jutidaoshengchanzhizaohuanjie，daduoshihoushejidaodeshebeidoushijichuang
，muqianguoneiyeyouyixiegongsi
，zaijichuangxinxilianwangzhegefangxiangshangtansuo
，zheyeshigongyewulianwangliyigebijiaodianxingdeyingyong。

　　通過采集與管理數控機床和相關傳感器的信息

，可以實現兩個方麵的價值：

　　a

　　設備層麵

　　huodeshebeixingnengdeshuju，keyiduishebeihoumiandeershoudingjiaqidaobangzhu，lingwaiyekeyihuodeshebeiguzhangxinxidaima，jishilejieshebeiguzhangqingkuang，fangbianhouxuweixiu。

　　b

　　管理層麵

　　可以將車間的操作人員與生產過程連通起來
，方便對人員的管理，這種自下而上的數據，可以解決車間現場管理靠人的問題。

　　通過SaaScengmiandeyingyong，yifangmiankeyijiangshebeidezhuangtaixinxiqingxidezhanshichulai，lingyifangmian
，yekeyikaifayixieguanlihekongzhifangmiandeyingyong，tigaojichuanghegongchangshengchanxiaolv。lisanzhizaoyeliantiaoshanggegehuanjiedoutongguotongyidewulianwangpingtailiantongzhihou，keyicongquanjudejiaodugengjiafangbianduizhengtizhizaoliuchengdeguanli。

　　工gong程cheng機ji械xie領ling域yu也ye是shi工gong業ye物wu聯lian網wang的de一yi個ge行xing業ye應ying用yong，工gong程cheng機ji械xie設she備bei加jia裝zhuang物wu聯lian網wang接jie入ru終zhong端duan之zhi後hou
，可ke以yi及ji時shi獲huo取qu設she備bei的de位wei置zhi和he狀zhuang態tai信xin息xi，提ti高gao設she備bei使shi用yong和he管guan理li效xiao率lv。物wu聯lian網wang接jie入ru服fu務wu一yi般ban包bao含han兩liang部bu分fen，第di一yi部bu分fen是shi提ti供gong物wu聯lian網wang接jie入ru終zhong端duan，第di二er部bu分fen是shi工gong業ye物wu聯lian網wang大da數shu據ju平ping台tai。

　　物聯網接入終端主要包含定位模塊和通信模塊，一般采用GPRS或者4G的(de)接(jie)入(ru)方(fang)式(shi)。其(qi)主(zhu)要(yao)的(de)功(gong)能(neng)是(shi)獲(huo)取(qu)設(she)備(bei)的(de)位(wei)置(zhi)信(xin)息(xi)，將(jiang)其(qi)部(bu)署(shu)到(dao)工(gong)程(cheng)機(ji)械(xie)設(she)備(bei)裏(li)麵(mian)
，也(ye)可(ke)以(yi)獲(huo)取(qu)設(she)備(bei)的(de)部(bu)分(fen)狀(zhuang)態(tai)信(xin)息(xi)，並(bing)將(jiang)這(zhe)些(xie)信(xin)息(xi)及(ji)時(shi)傳(chuan)送(song)到(dao)雲(yun)平(ping)台(tai)。

　　 來源：鐵甲網 鐵甲雲盒

　　物聯網雲平台可實時

、準zhun確que地di查zha詢xun每mei一yi台tai機ji械xie設she備bei的de位wei置zhi等deng參can數shu和he工gong況kuang信xin息xi，實shi時shi監jian測ce設she備bei生sheng產chan作zuo業ye數shu據ju
，並bing在zai設she備bei參can數shu異yi常chang時shi推tui送song預yu警jing信xin息xi
，以yi實shi現xian對dui設she備bei的de精jing準zhun監jian控kong。同tong時shi，平ping台tai還hai可ke以yi對dui車che輛liang故gu障zhang進jin行xing診zhen斷duan分fen析xi，並bing找zhao到dao故gu障zhang解jie決jue方fang案an，以yi協xie助zhu售shou後hou人ren員yuan及ji時shi趕gan到dao現xian場chang維wei修xiu
，提ti高gao服fu務wu質zhi量liang。

　　此外
，物聯網平台還可以對設備在線數量分布、設備開工率
、設備平均工時、設備區域工作熱度等進行分析，可以對售後服務備件市場進行預測分析


，從而優化生產計劃及庫存。

　　 來源：鐵甲網 鐵甲物聯網雲平台

　　yishanglianggezhishibijiaodianxingdeyingyonganli，shichangshangyouhenduozuogongyewulianwangpingtaidegongsi，zhuanzhuzaigegexifenlingyu，yewushangdabufenjizhongzaishujudecaijiyuzhanshizheyiceng，yeyouyibufenshejidaodierceng
，huigenjukehudexingyetexingzuoyixiejichudeshujufenxiheguanli，danzuodaodisancenghedisicengdefeichangshao。

　　究其原因
，一方麵是淺層的應用更加通用，相對來說技術上易於實現，對團隊的技術和行業深度的要求不會太高；另ling一yi方fang麵mian是shi目mu前qian連lian接jie的de技ji術shu水shui平ping還hai無wu法fa達da到dao工gong業ye級ji的de應ying用yong要yao求qiu，尤you其qi是shi在zai網wang絡luo的de低di時shi延yan和he可ke靠kao性xing方fang麵mian，導dao致zhi網wang絡luo連lian接jie無wu法fa參can與yu到dao工gong業ye係xi統tong自zi身shen的de業ye務wu和he生sheng產chan流liu程cheng。

　　04

　　5G對工業物聯網可能產生的影響

　　a

　　5G的技術特點

　　5G並不是為某一個“殺手級應用”而設計的係統，而是麵向很多至今甚至尚未可知的應用場景。5G係xi統tong的de設she計ji采cai用yong的de是shi一yi種zhong自zi上shang而er下xia的de方fang法fa，先xian定ding義yi未wei來lai的de應ying用yong場chang景jing
，然ran後hou從cong場chang景jing裏li抽chou象xiang出chu技ji術shu的de需xu求qiu
，再zai根gen據ju每mei個ge特te定ding的de需xu求qiu

，尋xun找zhao解jie決jue辦ban法fa，研yan發fa具ju體ti的de解jie決jue方fang案an。

　　因為係統的要求十分的廣泛，過去幾代通信係統的技術並不適用於5G的需求。在5G眾多的預設場景之中，5G在技術方麵的需求被ITU（國際電信聯盟）歸納為3個大的方麵：

　　超高數據速率（增強型移動帶寬，eMBB）

　　提供極高的數據傳輸速率，以及極強的信號覆蓋能力

　　超大連接量（大規模機器類通信
，mMTC）

　　提供海量設備的數據連接能力，是物聯網的基礎需求

　　超低時延（超可靠低時延通信
，uRLLC）

　　提供超可靠低時延的通信連接服務，要求極高的可用性和可靠性、極低的時延

　　b

　　工業物聯網的需求

　　對於工業領域來說，高可靠低時延的通信係統可以說是至關重要。

　　一yi直zhi以yi來lai工gong業ye物wu聯lian網wang的de應ying用yong隻zhi能neng停ting留liu在zai表biao層ceng的de數shu據ju采cai集ji展zhan示shi和he由you此ci延yan伸shen出chu來lai的de一yi些xie管guan理li功gong能neng，很hen難nan涉she及ji到dao工gong業ye係xi統tong的de控kong製zhi等deng核he心xin領ling域yu，其qi中zhong通tong信xin係xi統tong的de穩wen定ding性xing和he延yan時shi達da不bu到dao要yao求qiu是shi其qi中zhong主zhu要yao的de製zhi約yue因yin素su。

　　工業領域的設備投入巨大
，無論是機床
、生產線，還是機械設備，生產過程中的故障導致的停工，往往會影響整條生產線
，甚至整個產品交付周期。

　　weiquebaowendingxing
，gongyelingyudekongzhixitonghaishiyibendiweizhu，bushudaliangdeyingjianheruanjianxitong。zheyifangmiandaozhizhenggekongzhixitongfeichangfuza，tourujuda，lingyifangmian
，yexianzhilexitongdelinghuoxinghekekuozhanxing。zaixiaofeizhexuqiurixinyueyidejintian，shengchanxitongdegengxingenbushangxiaofeizhexuqiudebianhua，yehuidaozhicuoshihenduoxindejihui。

　　當前的移動通信係統在工業物聯網領域的應用涉及並不深入，雖然4G在(zai)網(wang)速(su)上(shang)已(yi)經(jing)有(you)很(hen)大(da)的(de)提(ti)升(sheng)，能(neng)滿(man)足(zu)用(yong)戶(hu)隨(sui)時(shi)觀(guan)看(kan)視(shi)頻(pin)的(de)需(xu)求(qiu)，但(dan)網(wang)絡(luo)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)時(shi)延(yan)都(dou)還(hai)有(you)很(hen)大(da)的(de)提(ti)升(sheng)空(kong)間(jian)
，並(bing)不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)工(gong)業(ye)場(chang)景(jing)的(de)要(yao)求(qiu)。

　　4G在工業場景的應用，更多是在對實時性要求不高的場景裏
，作為數據上傳到雲端的一種方式。比如工廠裏的機床設備，每5-10秒鍾會采集一次數據，這些數據彙總一般會彙集到一個統一的終端，由終端通過4G發送到雲平台。

　　weilebaozhengjichuangshebeishujuchuanshudewendingxing

，zaigongchangneibu，gegejichuangyutongyizhongduandelianjieshang，yibandouhuicaiyongyouxianlianjiedefangshi。zheyangdelianjiefangshihaishibijiaozhong，daliangdexianlanyehuidaozhigongchangneibujiegoubijiaofuza。yidongwangluoxitongdexingnengtishengdaokeyitidaiyouxiandianlandeshihou，gongchangneibujiegoufuzaduyehuijiangdi，gengjiabianyuguanli。

　　工業領域對通信係統的這些需求，5G的技術標準可以很好的滿足，極低的時延
，保證了工業領域實時監測和控製的要求；高可靠的網絡質量，確保了工業係統對穩定性的要求；大帶寬則可以實現高清3D視頻，甚至AR的傳輸
，在遠程操控領域大幅提高了操作精度。

　　05

　　5G在工業物聯網的應用

　　在2018年6月上海舉行的世界移動大會上，央視財經的記者體驗了中國移動帶來的5G智慧工業應用場景演示：

　　一台遠在石家莊工地上的挖掘機，通過5G技術與設在現場的駕駛室相連
，不僅可在惡劣環境下作業，甚至可以打造無人工地。

　　參觀者可以在現場駕駛室真人駕駛，同步實時控製位於石家莊的挖掘機，進行挖掘機前後、旋轉運動以及大臂、小臂、挖鬥配合挖掘裝車等操作，操作台對麵的大屏幕通過現場實時高清視頻同步傳遞真實場景及全景視頻效果。

　　雖然這隻是一個場景演示
，但它代表了5G在工業領域潛在應用價值和未來應用的方向。目前5G的商用還沒有正式開始，還沒有成熟的5G應用場景出來，但有很多關注5G領域的研究機構，都在探索5G在工業領域會有哪些具體的應用場景

，以及能帶來什麼樣的商業價值。

　　愛立信為我們分享了2個具體的研究案例
，給我們展示了5G技術的應用，提高了工業效率
，提升了商業價值和社會價值。

　　愛立信和德國弗勞恩霍夫生產技術研究院（Fraunhofer IPT）gongtonghezuoyanjiuxindefangfalaigaijingongyekongzhiliucheng，shishijianceshengchanzhizaoguochengzhongdequexian。qizhongyouyigeyingyonglingyujiushiyepandeshengchanzhizaolingyu，yepanshipenqishihangkongfadongjizhongwolundezhongyaozuchengbufen
，youlunpanheweiraolunpanbianyuandezhongduoyepianzucheng，yepanzhizaoshijinshujiagongdianxingdeyingyong。

　　 來源：愛立信5G研究

　　確que保bao葉ye盤pan的de高gao質zhi量liang至zhi關guan重zhong要yao，高gao質zhi量liang的de葉ye盤pan是shi航hang空kong發fa動dong機ji安an全quan性xing的de保bao障zhang。葉ye盤pan是shi通tong過guo銑xi床chuang加jia工gong完wan成cheng的de
，加jia工gong過guo程cheng中zhong麵mian臨lin很hen多duo問wen題ti
，其qi中zhong最zui關guan鍵jian的de一yi個ge問wen題ti是shi
，加jia工gong的de過guo程cheng很hen難nan被bei監jian控kong，這zhe也ye是shi金jin屬shu加jia工gong領ling域yu普pu遍bian存cun在zai的de問wen題ti。

　　這就意味著銑削加工過程全部結束之前
，操作人員無法知道結果，而一個銑削加工的過程可以持續1天甚至達到100小時，由於加工缺陷的存在，最終加工產品的返工率卻經常高達25%
，拖長了整體的生產周期。

　　jiagongquexiankenengyouhenduoyuanyinchansheng
，danqizhongzhuyaodeyuanyinshixidaohuojichuangzishendezhendong，yingxianglejiagongjieguo
，erzhegezhendongzekeyitongguoshishijiankongjiagongguochenglaifaxian
，bingtongguoshujufankuilaishishiyouhuajiagongguocheng，zuizhongjianshaofangonglv。bunengjishifaxianjiagongguochengzhongchanshengdewenti

，shizhenggezhizaoyedoucunzaidexianxiang。suiranyepanjiagongzhishiyigejutideanli，danshijiagongguochengzhongdezhendongwenti，queshijichuangjiagonglingyupubiancunzaide。weilaizhizaodeyepanhuichaozhegengbodefangxiangfazhan，jiagongjieguogengrongyishouzhendongdeyingxiang。

　　Fraunhofer IPT對這個問題給出的解決方案分為2部分，實時監測和實時控製——

　　a

　　實時監測

　　在(zai)葉(ye)片(pian)部(bu)分(fen)貼(tie)上(shang)傳(chuan)感(gan)器(qi)，在(zai)輪(lun)盤(pan)部(bu)分(fen)加(jia)入(ru)通(tong)訊(xun)模(mo)組(zu)，這(zhe)樣(yang)可(ke)以(yi)實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)葉(ye)盤(pan)加(jia)工(gong)的(de)結(jie)果(guo)，一(yi)旦(dan)有(you)加(jia)工(gong)缺(que)陷(xian)產(chan)生(sheng)


，及(ji)時(shi)停(ting)止(zhi)對(dui)有(you)缺(que)陷(xian)部(bu)件(jian)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)加(jia)工(gong)，或(huo)者(zhe)定(ding)位(wei)到(dao)缺(que)陷(xian)就(jiu)啟(qi)動(dong)返(fan)工(gong)；

　　b

　　實時控製

　　對加工過程建立數據模型，根據加工結果的數據，實時調整運行中的加工過程，比如改變銑刀轉速等
，以避免加工缺陷的產生。

　　最終的設想是建立完全的自動化工廠
，實現所有設備連接，並通過統一的係統集成並管理。

　　但當前的通信技術還不能很好的支持這個解決方案，5G是這個解決方案的關鍵所在。這個案例中
，5G最大的優勢是可以提供極低的時延和穩定的網絡。為了達到實時控製，傳感器的信息需要在1毫秒內響應和處理
，5G通過提供極低時延的能力確保了實時控製的實現，從而確保了可以應用在葉盤生產的過程中。

　　Fraunhofer也測算了引入5G改進生產技術後產生的經濟價值，傳統葉盤加工返工率高達25%


，意味著每加工4個葉盤中就有1個需要返工。這個成本是非常高的，降低返工率就可以產生很大的經濟價值。

　　如果通過引入5G與物聯網技術實現自動化後，返工率可以降低10%，就相當於減少了單位產品的加工時間。換算成機器成本的話，單葉盤成本可以降低3600歐元
，全球葉盤的產量大概一年10萬片
，這就意味著，通過5G技術實現實時監控，一年可以節省3.6億歐元的成本。

　　礦業是全球經濟活動的基礎產業
，市場規模巨大，全球前40家礦業公司年收入總和就超過了5000億美元。

　　提高采礦行業的盈利能力，要求在采掘效率、運(yun)輸(shu)和(he)金(jin)屬(shu)提(ti)取(qu)技(ji)術(shu)方(fang)麵(mian)不(bu)懈(xie)的(de)努(nu)力(li)，來(lai)最(zui)優(you)化(hua)礦(kuang)石(shi)的(de)流(liu)動(dong)效(xiao)率(lv)。然(ran)而(er)，在(zai)這(zhe)些(xie)方(fang)麵(mian)增(zeng)加(jia)的(de)投(tou)入(ru)卻(que)麵(mian)臨(lin)著(zhe)邊(bian)際(ji)效(xiao)應(ying)遞(di)減(jian)的(de)問(wen)題(ti)。自(zi)動(dong)化(hua)正(zheng)在(zai)成(cheng)為(wei)采(cai)礦(kuang)行(xing)業(ye)新(xin)的(de)機(ji)會(hui)和(he)焦(jiao)點(dian)。要(yao)實(shi)現(xian)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)一(yi)個(ge)前(qian)提(ti)條(tiao)件(jian)是(shi)，礦(kuang)區(qu)內(nei)要(yao)有(you)比(bi)較(jiao)完(wan)善(shan)的(de)網(wang)絡(luo)覆(fu)蓋(gai)和(he)連(lian)接(jie)能(neng)力(li)，礦(kuang)區(qu)內(nei)環(huan)境(jing)惡(e)劣(lie)
，部(bu)署(shu)移(yi)動(dong)通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo)是(shi)一(yi)個(ge)比(bi)較(jiao)好(hao)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。

　　瑞典的Boliden公司是世界頂級礦業公司之一，在全球有8個礦場，其中位於瑞典北部的Aitik礦場是歐洲最大的露天礦場。Boliden和愛立信聯合成立了一個研究小組，來探索5G技術如何幫助采礦行業提高效率和經濟價值。

　　 來源：Boliden官網

　　Aitik是shi一yi個ge快kuai速su擴kuo張zhang的de礦kuang場chang，為wei了le獲huo得de銅tong礦kuang石shi，必bi須xu轉zhuan移yi大da量liang的de岩yan石shi。每mei年nian在zai礦kuang場chang內nei來lai回hui運yun輸shu的de石shi頭tou的de量liang都dou在zai增zeng長chang
，根gen據ju礦kuang石shi所suo處chu位wei置zhi，岩yan礦kuang比bi不bu同tong，平ping均jun下xia來lai每mei獲huo得de一yi噸dun銅tong礦kuang石shi就jiu要yao移yi額e外wai移yi動dong一yi噸dun的de岩yan石shi。Aitik目前的年產量是3600萬噸礦石，並且預計很快會增長到4500萬噸，這樣需要移動的岩石的量也會相應增長。

　　礦場內的複雜和繁忙程度非常高，為移走岩石而增加巨型設備，以及保持住這些新增設備的利用率都不是一件簡單的事。

　　 來源：Boliden官網

　　lingwai，kuangshidoushitongguozuankongbaopohuode
，meicibaopodouhuichanshengyouduqiti
，zhiyoudengzhexieyouduqitibeiqusanhou
，renleicainengjinrukuangqujinxingwajuezuoye，zhexiedoushiyingxiangcaikuangxiaolvdeyinsu。

　　針對這些問題，比較好的解決方案是自動化和遠程控製設備。

　　zidonghuazuanjikeyianzhaoyushedelujingzizhucongyigezuankongzidongyidongdaoxiayigemubiaozuankong，bingqiekeyizidongzhongfurenwu。chuantongshangxuyaorengongzaixianchangcaozuoshebeilaiyidongzuanji，ruguomougerenwuhuozheyidonglujingbingweibeiyuxianshedinghao
，caozuorenyuankeyijiezhuzuanjishangzhuangbeideshexiangtouyuanchengkongzhitamendeyidong。

　　大(da)多(duo)數(shu)情(qing)況(kuang)下(xia)，自(zi)動(dong)化(hua)已(yi)經(jing)能(neng)完(wan)成(cheng)大(da)部(bu)分(fen)工(gong)作(zuo)，然(ran)而(er)少(shao)數(shu)隻(zhi)有(you)人(ren)才(cai)能(neng)做(zuo)出(chu)評(ping)估(gu)決(jue)策(ce)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)
，比(bi)如(ru)對(dui)岩(yan)石(shi)狀(zhuang)況(kuang)的(de)評(ping)估(gu)，還(hai)是(shi)需(xu)要(yao)人(ren)工(gong)參(can)與(yu)遠(yuan)程(cheng)甚(shen)至(zhi)現(xian)場(chang)的(de)評(ping)估(gu)。

　　 來源：atlascopcomr

　　Aitik將5個ge傳chuan統tong鑽zuan機ji改gai造zao成cheng了le有you自zi動dong化hua和he遠yuan程cheng控kong製zhi功gong能neng的de鑽zuan機ji
，為wei這zhe些xie傳chuan統tong鑽zuan機ji安an裝zhuang了le攝she像xiang頭tou，升sheng級ji了le控kong製zhi係xi統tong，加jia裝zhuang了le通tong信xin模mo組zu，但dan由you於yu當dang前qian的de網wang絡luo帶dai寬kuan隻zhi能neng支zhi持chi中zhong等deng質zhi量liang視shi頻pin的de傳chuan輸shu

，這zhe限xian製zhi了le遠yuan程cheng控kong製zhi的de能neng力li。

　　改造後的自動化鑽機可以將年工作小時數從5000小時提高到了7000小時，相當於Boliden用5台改進後的鑽機完成了之前需要7台或者更多鑽機才能完成的工作量。

　　除此之外，自動化同樣減少了對人員數量、服務站、停車區的需求，降低了礦區內繁忙運輸路線的壓力。因為人員的減少，也降低了礦區內人員安全的風險，Boliden可以在保持設備量和員工數量不變的情況下增加爆破工作量。經過測算
，用自動化技術進行鑽孔和爆破可以為Aitik礦場每年節省250萬歐元。

　　而要實現完全的自動化，遠程控製設備和高性能通信係統是必須的。目前采礦業中使用的通信技術還是WiFi
，通過仔細優化後覆蓋率和性能還可以被接受，但也隻能處理自動化中簡單、重複性的任務，比如調整鑽孔的形式。

　　Boliden之前已經在Aitik礦場部署了WiFi通信係統來滿足控製鑽機的需要，雖然這樣也提高了一定的生產力水平，但是WiFi的性能還是有很多不足。畢竟WiFi並不是為戶外大區域覆蓋設計的

，而Aitik的露天礦場正是這樣的場景。WiFi連接能力有限，也限製了新增連接其他自動化機器設備的可能。

　　大到整個采礦行業，小到Boliden這家公司
，WiFi通信係統的性能嚴重限製了自動化方麵的進一步發展，比如要實現複雜鑽孔、自動駕駛礦車、自動規劃和調度係統等，必須有高性能的通信係統才能滿足這些需求。而5G正是最合適的通信係統，可以處理3D高清視頻的傳輸，大幅提高遠程操控的精度，從而實現遠程管理高度複雜的任務。

　　 來源：愛立信5G研究

　　為實現礦區自動化的目標，Boliden的通信係統需要滿足以下的需求：

　　首先，要確保實現遠程監控，這就需要通信係統的大帶寬和低時延能力
；

　　其次，礦區內的係統要能適配其他的自動化和遠程控製設備

，包括不同品牌和不同的控製係統
；

　　另外還要實現全覆蓋

，能覆蓋到礦場的所有角落，確保所有的機器和人員能被連接和定位到；

　　最後是在礦場這種複雜多變的環境下，保證係統的穩定運行。

　　5G通信係統可以滿足Boliden最高的需求，包括帶寬、網絡服務質量
、時(shi)延(yan)和(he)定(ding)位(wei)。通(tong)過(guo)引(yin)入(ru)高(gao)性(xing)能(neng)的(de)通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo)，礦(kuang)場(chang)變(bian)得(de)更(geng)加(jia)安(an)全(quan)和(he)高(gao)效(xiao)。雖(sui)然(ran)有(you)一(yi)部(bu)分(fen)應(ying)用(yong)需(xu)要(yao)傳(chuan)輸(shu)的(de)數(shu)據(ju)量(liang)並(bing)不(bu)大(da)

，但(dan)像(xiang)遠(yuan)程(cheng)實(shi)時(shi)操(cao)控(kong)機(ji)器(qi)這(zhe)樣(yang)的(de)應(ying)用(yong)，隻(zhi)有(you)5G通信係統才有實現的能力，有了5G的賦能之後，采礦業會成為創新領域之一，產生出新的應用和商業模式。

　　06

　　5G賦能，任重而道遠

　　解決了時延和穩定性的問題
，工業領域大量設備聯網的製約因素就消除了。這個巨大的市場之前未曾被互聯網觸及，就好像4G和智能手機的出現
，打開了移動互聯網的大門，5G麵對的可能是一個比移動互聯網更大的機會。

　　因為5G連接的數量、提供的價值
、付費的能力，都不是移動互聯網可以比擬的。所以也有很多人認為，5G最大的機會在於產業互聯網。

　　雖然5G技術目前還不成熟

，大規模部署和應用還有很長的路要走，但我們相信，5G賦能工業領域的方向是明確的，未來可期。