5G+工業對產業的影響，所帶來的應用市場空間，讓人欣喜。然而，這不是消費互聯網，更不是一個可以隨時卸載和重裝的APP。

　　北京和利時智能技術有限公司的總工程師朱毅明提出一個問題：“（5G在工業場景）到底是增量的應用，還是替代既有的應用？”這個問題聽起來很簡單
，但卻異常複雜
，原因在於工業網絡的複雜性。

　　我們知道
，工業以太網的通信協議
，國際標準就有數十種
，如果把不同垂直行業的通信協議都進行統計
，這個數量更大。因此，要用5G替代既有的網絡應用
，需統一設備之間的網絡協議
，這個難度非常非常大。但如果是做增量應用
，做創新性應用，用5G則更容易接入。

　　從垂直行業特性看5G應用

　　事實上，在不同的垂直行業，工業網絡的應用各不相同。對於離散製造，從生產設備一直到生產管理係統，以及倉儲物流、產品設計等等眾多係統，它們之間是互聯互通的，但內部網絡根據不同的場景分不同的層次。

　　最底層的工業設備，基本都是高速控製設備，比如數控機床
、工業機器人
，這個層麵的網絡協議，循環周期在亞毫秒，目前看，用無線的難度比較大。從底層往上
，比如生產裝備、監控係統等，對時間的要求就沒那麼高了，但還是要求實時性。

　　zaigongyezhong
，shishixingbuzhiyiweizhekuai，gengyiweizhequedingxing，duiyingdaowangluozeshiwangluofuwuzhiliang。gongyechangjingduiyuwangluofuwuzhiliangyaoqiubijiaogao
，zheyeshiweishenmemuqianwuxianyongdebijiaoshaodezhongyaoyuanyin。

　　流程工業主要指石化
、冶金、發電等行業。相比離散製造業
，流程工業底層控製的速度並不太快，基本上控製中心對實時性的要求是毫秒級

，5G基(ji)本(ben)可(ke)以(yi)滿(man)足(zu)這(zhe)一(yi)需(xu)求(qiu)。但(dan)是(shi)，流(liu)程(cheng)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)規(gui)模(mo)一(yi)般(ban)比(bi)較(jiao)大(da)，生(sheng)產(chan)設(she)施(shi)結(jie)構(gou)複(fu)雜(za)，部(bu)分(fen)設(she)備(bei)的(de)安(an)裝(zhuang)位(wei)置(zhi)不(bu)適(shi)合(he)無(wu)線(xian)通(tong)訊(xun)。此(ci)外(wai)

，如(ru)果(guo)該(gai)企(qi)業(ye)有(you)保(bao)密(mi)要(yao)求(qiu)的(de)話(hua)
，無(wu)線(xian)肯(ken)定(ding)不(bu)可(ke)用(yong)。

　　此外


，基礎設施的監控某種意義上也是工業的一部分
，包括工業設備、電網、熱網、市政
、交通的監控。由於基礎設施是廣域的
，大範圍、大數據量，並且傳輸的數據主要是結構化的實時數據和非結構化的視頻圖像，這個領域的5G無線應用存在巨大的機遇。

　　工業網絡特點及5G應用的障礙

　　目mu前qian
，工gong業ye網wang絡luo大da部bu分fen都dou是shi以yi有you線xian局ju域yu網wang的de方fang式shi來lai實shi施shi的de
，通tong過guo網wang閘zha與yu生sheng產chan管guan理li係xi統tong實shi現xian單dan向xiang數shu據ju傳chuan輸shu。對dui於yu周zhou期qi性xing傳chuan輸shu的de生sheng產chan過guo程cheng數shu據ju
，一yi般ban采cai用yong無wu連lian接jie的deUDP（無連接傳輸協議）的方式。從安全性的角度，要求網絡有冗餘。

　　“如何用無線網絡實現冗餘，並且能夠避免共因故障，提高整個網絡傳輸的可靠性和可用性
，這是5G在工業應用中需要考慮的問題。”朱毅明說。他認為
，目前工業無線傳輸存在幾大障礙。

　　設備問題。工業設備基本上是20-30年的使用壽命，大部分設備不支持無線網絡。如果要上5G，需要做硬件的升級，這部分成本比較高。

　　數據安全性。工業數據目前大多數采用明碼傳輸，如果要上無線，考慮到數據安全問題，需改為加密傳輸
，這個要求比較高。

　　傳輸可靠性問題。工業現場電磁幹擾源多
，金屬物體多，設備安裝位置固定。

　　設備抗擾度問題。大部分在役工業設備的電磁抗擾度測試標準版本早
，僅測試了低於1GHz的場景
，5G設備產生的高頻信號對於老舊工業設備的幹擾，目前還無法確定。

　　低功耗問題。需要無線傳輸的工業設備大多體積較小且采用電池供電，電池更換周期至少要求在1年以上或無法更換。

　　電(dian)纜(lan)問(wen)題(ti)。大(da)部(bu)分(fen)工(gong)業(ye)設(she)備(bei)需(xu)要(yao)供(gong)電(dian)，安(an)裝(zhuang)有(you)供(gong)電(dian)電(dian)纜(lan)，這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)同(tong)時(shi)鋪(pu)網(wang)絡(luo)電(dian)纜(lan)或(huo)直(zhi)接(jie)通(tong)過(guo)供(gong)電(dian)電(dian)纜(lan)通(tong)訊(xun)基(ji)本(ben)上(shang)沒(mei)有(you)難(nan)度(du)

，這(zhe)也(ye)是(shi)一(yi)個(ge)影(ying)響(xiang)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)在(zai)工(gong)業(ye)應(ying)用(yong)推(tui)廣(guang)的(de)原(yuan)因(yin)。

　　總體來講
，一個是成本
，一個是安全
，是目前5G工業應用的兩大問題。“工業目前基本上把無線傳輸作為有線傳輸的補充，很少作為主要的信息通道，其安全性、實時性都是有待確認的。”

　　5G在工業通訊的應用

　　綜上，當前階段的5G+工業應用，“應主要考慮增量的應用”。

　　通常，5G定義了三大應用場景，這就是大帶寬
、低時延和大連接，分別是eMBB增強移動寬帶，針對大流量移動寬帶業務
；URLLC超高可靠超低時延通信
，如無人駕駛等業務（3G響應為500ms，4G為50ms
，5G要求0.5ms）；再就是mMTC大連接
，針對大規模物聯網業務。

　　對應到工業，eMBB的應用首先就是工業音視頻等多媒體數據的傳輸。其次是工業設備高頻瞬態信號采集，包括振動、衝擊、噪聲、電流、電壓等。再次，則是基於雲服務的AR
、VR輔助現場控製操作，這些都是比較大的應用場景。

　　URLLC應用，一是包括遠程設備操控，這一點已經有很大的突破，目前也是一些工業互聯網平台5G場景的重點。二是替代既有的有線工業以太網和IO硬接線信號，還有就是邊緣計算的應用。

　　大連接mMTC主要麵向物聯網海量機器類通訊
，包括高密度的無線傳感器網絡等。當然
，NB-IoT的部署是mMTC的前提
，前者在遠程抄表、安防報警、智慧井蓋、智慧路燈等領域已有創新應用。NB-IoT也是工業互聯網專項工作組2019工作計劃的重要組成部分。