4月28日消息由GSMA主辦、中國移動研究院和機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所承辦、中國電信和中國聯通協辦的“揚帆未來-5G數字工廠研討會”在京召開。會議以“5G工業新架構，智能制造新動能”為主題，邀請國內高校、科研院所與CT、OT各領域產業伙伴共同就5G工業融合及工業互聯網未來發展進行技術研討，探索5G與工業互聯網融合新途徑。
在本次研討會上，機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所傳感與網絡中心副主任趙艷領發表題為“5G工業應用的發展與思考”的主題演講。趙艷領表示，5G工業應用面臨五大挑戰：一是技術滿足度；二是價值滿足度；三是兼容滿足度；四是認證滿足度；五是生態完整性。
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工業對網絡技術要求嚴格
趙艷領指出，工業對網絡技術的嚴格要求表現在三個方面：
一是性能指標（確定性、實時性、可用性、可靠性）。其中，確定性和實時性表示工業網絡中數據傳輸時間是確定的、可預測的，確定性（deterministic）是通信系統的端到端傳輸延遲具有最大限值，實時性（real-time）是指系統在限定的時間內對外界事件做出處理與響應的特性，可用性（availability）是在給定條件下，事物在預定時間或時間間隔內處于某個狀態并執行所要求功能的能力、盡量縮短或避免系統停機時間，可靠性（reliability）則特指傳輸報文/消息在可接受延時內完整無損地到達最終目的地的概率（能力）
二是物理層要求?？垢蓴_能力方面，工業現場環境一般比較惡劣，比如高溫、高濕、多塵、電磁干擾大等，這些都可能導致設備運行和通信質量不穩定從而影響生產制造。流程工業方面，總線供電方面通信線纜同時支持數據傳輸和設備供電。本質安全方面，在危險區域，還要求現場儀表/設備具有本質安全（即儀表/設備應滿足在正常工作或規定的故障狀態下產生的電火花和熱效應均不能點燃規定的爆炸性混合物）。
三是安全性。功能安全通信是指在IEC 61158現場總線/工業以太網通信協議棧上定義附加的安全層協議，采取相應防護措施以避免通信過程中產生如訛誤、意外重復、錯序、丟失、不可接受延遲、插入、偽裝、尋址等通信錯誤。工業信息安全是指保護避免不可接受的有意的（計算機）攻擊或無意的工業自動化控制系統改變。
工業發展對5G有兩方面需求
談及工業發展對5G的需求，趙艷領指出，工業發展對5G主要有兩方面需求：
一方面，5G可以滿足新的工業大數據的傳輸需求——數據種類和量級，目前無人或少人的智能工廠需要大量現場數據做決策支撐，遠程診斷、預測性維護等智能應用使得現場設備上云已成“剛需”，視覺檢測使得現場數據采集從一維感知到大帶寬多維全景感知發展，而5G大帶寬和廣連接的技術特點，以及保證特定業務需求的QoS機制和網絡切片技術可很好地滿足這些需求。
另一方面，5G可以滿足工業現場網絡靈活組網和無線通信的需求。個性化定制要求生產線具有更高的靈活性，甚至可根據訂單變化和業務需求而快速增加、移除可移動操作設備實現生產線重構；旋轉類機械裝備、老舊工廠升級改造、生產現場距離過遠，以及高溫高濕高腐等生產環境下，有線網絡不適合使用，要求現場網絡也能夠支持靈活可重構的組網方式，并支持遠距離傳輸、較強抗干擾能力。而5G 技術可以很好地滿足了對于靈活組網和動態按需分配網絡資源的需求，5G支持遠距離無線通信，移動性好。
5G智能制造5大場景
2021 年，工信部發布了《 “十四五”智能制造發展規劃》，這份規劃里多次提到以5G為代表的新一代信息技術在工業應用中的表述?？梢灶A期，新一代信息技術與制造業的融合發展還會進一步向更廣闊的領域、更深層次的應用發展。
據趙艷領介紹，5G服務智能制造主要有5大場景：工廠自動化、過程自動化、HMI和IT系統、物流和倉儲、監控與維護。工信部發布“5G﹢工業互聯網”十個應用場景包括協同研發設計、遠程設備操控、設備協同作業、柔性生產制造、現場輔助裝配、機器視覺質檢、設備故障診斷、廠區智能物流、無人智能巡檢、生產現場監測，五個重點行業包括電子設備制造業、鋼鐵行業、裝備制造業、采礦行業、電力行業。
另據了解，儀綜所、中國移動與華為發起成立了“5G工業應用聯合創新實驗室”，聚焦5G工業應用的融合技術與標準化、工業5G網絡性能測試與保障等方面，以構建5G工業應用的解決方案體系。
五大挑戰待解
與此同時，趙艷領指出，5G工業應用還將面臨五大挑戰：
挑戰1：技術滿足度。對通信的低時延、可靠性、安全性為首要目標，5G的性能目前還有待進一步提升和驗證。
挑戰2：價值滿足度。5G工業應用如何滿足企業的實際需求，產生實際價值。
挑戰3：兼容滿足度。5G與現有工業控制網絡的融合方法與技術還有待深入研究
挑戰4：認證滿足度。應用終端及5G網絡在工業現場的驗收標準、設備、技術都處于探索階段，有待進一步加強。
挑戰5：生態完整性。從5G芯片、模組、工業終端、集成等包含ICT和工業制造商、集成商、用戶的生態需要構建。
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