2024年6月6日,正值我國5G發牌五周年之際。五年來,我國5G發展取得了優異成績,目前我國5G基站數和用戶數均處于全球領先水平,5G應用實現規模復制。下一步,如何準確把握5G與工業融合的市場需求,持續夯實5G技術基礎,深入探索5G工業終端設備產業的發展趨勢,加快實現我國5G工業終端設備和5G工業模組的成本降低與廣泛應用,已成為推進5G工業應用的核心議題。
為此,通信世界全媒體舉辦“千行百業話5G”之“5G時代的工業終端革命”沙龍,邀請了來自研究院、工業終端設備商的專家、學者共同探討5G工業終端的發展之路。
“5G+工業終端”日漸成為核心應用
“目前典型的5G工業終端主要有5G工業網關、CPE、AGV、AMR、頭戴式5G工業終端、工業AR眼鏡等多種形態。”中國信息通信研究院技術與標準研究所高級工程師陳敏介紹道,這些場景正是5G工業終端在工業領域應用的核心體現。
得益于“5G+工業互聯網”示范項目的探索,5G工業終端應用領域百花齊放,主要涵蓋遠程設備操控、設備協同作業、無人智能巡檢以及廠區智能物流等多個領域。
以遠程設備操控為例,5G工業終端通過實時采集工廠現場的視頻畫面、設備運動狀態等關鍵數據,并借助5G網絡的高速傳輸能力,將這些數據迅速傳輸至遠程操作室。操作人員基于這些實時信息實現對現場工業設備的遠程控制,從而提升操作效率,并有效保障操作過程的安全性。對于存在高危作業或有線網絡部署困難的場景,這種遠程操控方式尤為重要。
此外,陳敏還提到,中國通信標準化協會(CCSA)也正在制定5G工業終端的行業標準,以面向具體行業的5G工業終端為主,也有側重具體場景、終端品類的標準,例如《面向遠程控制場景的5G工業網關技術要求》《工業5G攝像頭技術要求》等,具體應用場景提出5G通信、環境適應性等技術要求,從而引導相應行業的5G工業終端發展。
5G持續推動工業終端更新迭代
隨著5G網絡覆蓋的不斷增強和5G工廠建設的穩步推進,5G工業終端的發展獲得了更為“肥沃的土壤”。
中國電信股份有限公司研究院高級工程師李露文認為,5G在速率提升和輕量化兩個方向的演進中,切片、授時、5G LAN、低時延、高可靠以及節能等特性成為5G技術賦能工業終端的核心優勢。這些技術特性將進一步推動5G工業終端在工業自動化和智能化領域的發展。隨著5G網絡覆蓋的不斷完善和優化,5G工業終端的連接穩定性和數據傳輸效率將得到進一步提升。
機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所高級工程師鄭秋平指出,5G工業終端的發展雖然取得了顯著進步,但仍面臨三大挑戰。一是5G技術在工業領域的應用需要與不同行業和生產流程深度整合,各類場景對數字化、網絡化、智能化的需求差異大,導致5G跨行業、跨領域的融合存在困難。二是5G應用需要從場景化應用向融入工業企業核心流程的整體化解決方案轉變。三是“5G+工業互聯網”產業鏈各方之間協同不足,技術標準不統一,影響5G工業應用的規模推廣。
面向未來,陳敏總結道,5G工業終端的發展將呈現以下三大趨勢。首先,5G工業終端的品類將更加多樣。隨著5G-A技術的不斷發展,未來5G NR、5G RedCap、NB-IoT、PIoT等技術將覆蓋高中低速、超低時延、海量連接等多種工業應用場景,催生更多新型的5G工業終端產品。其次,高端化與精簡化將并行發展。在高端化方面,5G超級上行、確定性通信等技術突破將有效支撐用于高清監控、運動控制等場景的5G工業終端產品研發;在精簡化方面,隨著技術的日益進步和成本的不斷降低,5G RedCap模組等產品的價格將不斷下降,進而有效降低5G工業終端的成本。最后,5G與工業終端的融合將持續深化。
隨著5G XSO(跨層調度協同)、網業協同、確定性網絡等技術的不斷發展與應用,5G將與PLC、DCS等核心控制系統實現更緊密的雙向融合,推動工業終端設備和系統的作業方式實現全面升級與變革。