有人說(shuō),5G最大的價(jià)值不在消費(fèi)者領(lǐng)域,而是在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)端,從萬(wàn)物互聯(lián),到工業(yè)自動(dòng)化,再到自動(dòng)駕駛,5G的賦能應(yīng)用都是殺手級(jí)別;也有人說(shuō),專家口中的5G落地應(yīng)用場(chǎng)景,是鏡中月。從工業(yè)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈而言,5G的必要性似乎還未有充足的理由說(shuō)服一線人員。
5G的星星之火,何時(shí)能有燎原之勢(shì)。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,5G在工業(yè)領(lǐng)域的成熟落地,至少還有5年的窗口期。
5G工廠效率提升30%以上
5G在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景,包括物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化控制、物流追蹤、工業(yè)AR、云端機(jī)器人等多個(gè)方面。“不同類型的5G服務(wù)(eMBB、mMTC、URLCC)針對(duì)不同的工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用,mMTC主要面向大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),能夠連接設(shè)備數(shù)量龐大,可以讓物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展更為廣泛。URLLC能夠超可靠低時(shí)延,適合機(jī)器間通信,可以為工業(yè)自動(dòng)化等需要低時(shí)延、高可靠連接的業(yè)務(wù)。”國(guó)際分析機(jī)構(gòu)IHS的5G分析師SyedMohsinAli以及AlexWest表示5G在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。
從各大運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)的場(chǎng)景來(lái)看,在工業(yè)制造領(lǐng)域,利用5G網(wǎng)絡(luò)的高帶寬特性,實(shí)現(xiàn)高清視頻回傳,協(xié)助遠(yuǎn)程專家指導(dǎo);并將5G網(wǎng)絡(luò)的低時(shí)延特性,創(chuàng)新應(yīng)用于遠(yuǎn)程機(jī)器人的精確控制,達(dá)到人機(jī)協(xié)同,以便機(jī)械臂在特殊場(chǎng)景下完成快速反應(yīng)。如GoogleAILab與優(yōu)傲協(xié)作機(jī)器人合作,訓(xùn)練較小巧的機(jī)器手臂進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí),讓機(jī)器人做到過(guò)去無(wú)法實(shí)現(xiàn)的任務(wù),以便適應(yīng)不同的工業(yè)場(chǎng)景需要。
今年4月,虹信公司“5G智慧工廠”正式進(jìn)入生產(chǎn)階段,該工廠前身為華中地區(qū)規(guī)模最大、自動(dòng)化程度最高的無(wú)線產(chǎn)品制造基地。改造后,由機(jī)械手自動(dòng)焊接、組裝,通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)上傳工作狀態(tài),云端平臺(tái)統(tǒng)一管理,幾乎不需要人為干預(yù)。相關(guān)工作人員表示:基于5G的工業(yè)控制交互操作把工廠智慧化管理變?yōu)榭赡埽a(chǎn)效率較改造前提升30%以上。
在愛立信等巨頭企業(yè)的5G設(shè)想里,5G通信技術(shù)的運(yùn)用常常會(huì)改善某一細(xì)節(jié)從而帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的提升,比如愛立信和德國(guó)弗勞恩霍夫生產(chǎn)技術(shù)研究院合作進(jìn)行工業(yè)流程的改善,實(shí)時(shí)檢測(cè)生產(chǎn)制造過(guò)程中的缺陷。在他們測(cè)算中,某零件的返工率曾高達(dá)25%,引入5G與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后,返工率可以降低10%,換算成機(jī)器成本的話,單葉盤成本可以降低3600歐元,全球葉盤的產(chǎn)量大概一年10萬(wàn)片,這就意味著,通過(guò)5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,一年可以節(jié)省3.6億歐元的成本。
英特爾也曾展示如何利用5G來(lái)減少工廠事故的發(fā)生。通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺、人工智能和5G技術(shù),打造虛擬危險(xiǎn)區(qū),如果有人進(jìn)入這個(gè)“危險(xiǎn)區(qū)”,5G高速率低時(shí)延的特性發(fā)揮出來(lái),機(jī)器臂會(huì)立刻自動(dòng)關(guān)閉,避免對(duì)人造成傷害。
廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)線的優(yōu)傲機(jī)器人大中華區(qū)總經(jīng)理AdamSobieski接受《IT時(shí)報(bào)》采訪時(shí)表示,他們也看到了機(jī)遇,工廠大量采用機(jī)器人及人工智能(AI)實(shí)現(xiàn)“智能制造”,而融合及利用有關(guān)數(shù)據(jù)支持其有效運(yùn)作就是依靠5G技術(shù)。5G技術(shù)將會(huì)帶來(lái)大量的產(chǎn)品、工藝變革,在這個(gè)過(guò)程中許多廠商需要快速適應(yīng)新的生產(chǎn)工藝要求,這也帶來(lái)了柔性化生產(chǎn)的挑戰(zhàn),優(yōu)傲也在積極拓展與5G設(shè)備生產(chǎn)的制造商合作機(jī)會(huì),幫助企業(yè)降低自動(dòng)化門檻、迅速適應(yīng)變化。
一線企業(yè)需求不足
然而,以上這些恢宏想象力,并沒有出現(xiàn)在一線企業(yè)人員的眼中。
一家市場(chǎng)份額較高的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)產(chǎn)品遍布各行各業(yè),比如畜牧業(yè)管理上,通過(guò)貼耳標(biāo),就能實(shí)現(xiàn)追蹤識(shí)別檢測(cè)管理。但其相關(guān)人員卻告訴記者,5G雖然能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域廣連接,但從他們角度而言,需求不大,2G便夠了。
基于工業(yè)4.0規(guī)劃,博世近期推出了一款內(nèi)置多個(gè)微機(jī)電傳感器的VR手套,無(wú)須5G助力,就能基于創(chuàng)新算法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的手勢(shì)識(shí)別和追蹤,可進(jìn)行手部動(dòng)作仿真,并可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的手勢(shì)識(shí)別和追蹤,進(jìn)行量化分析,從而改善工業(yè)流程,提高經(jīng)濟(jì)效益。
5G的必要性與行業(yè)通用性的價(jià)值,在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域正遭到挑戰(zhàn)。
一位長(zhǎng)期為工廠提供信息化服務(wù)的業(yè)內(nèi)人士王秋晨(化名)告訴《IT時(shí)報(bào)》記者,即使他看好5G技術(shù)的發(fā)展前景,但是當(dāng)前落地應(yīng)用有限,對(duì)一線工廠吸引力不大。
智慧工廠包含物流、車間、生產(chǎn)、品控、設(shè)備管理、產(chǎn)品研發(fā)多個(gè)領(lǐng)域,通過(guò)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,每個(gè)領(lǐng)域都可以做到自動(dòng)化與智能化。比如物流環(huán)節(jié),下達(dá)指令就能夠讓AGV小車,將特定的材料在特定的時(shí)間以特定的數(shù)量,從一個(gè)位置傳送到另一個(gè)位置,從而減少人工搬運(yùn)成本。再通過(guò)信息化系統(tǒng)和機(jī)械臂將材料布置到車間,完成材料的上料、加工、檢測(cè)、包裝過(guò)程的自動(dòng)化生產(chǎn)以及協(xié)同各級(jí)分管單位,物流單位,組織生產(chǎn)所需材料工藝設(shè)備等全部生產(chǎn)要素以滿足客戶的交期與質(zhì)量要求。
沒有5G的加持,當(dāng)前工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智能制造按照特定的速度發(fā)展起來(lái)。在王秋晨眼里,5G似乎沒有特別適合的位置。
“信息化和工業(yè)化的融合,依托于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。無(wú)線Wi-Fi容易受到干擾,有線容易被挖斷光纖,斷網(wǎng)將帶來(lái)生產(chǎn)上的巨大損失,我對(duì)5G的期待,穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于它的高速率特性?!蓖跚锍空f(shuō)道,工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)過(guò)程中的故障導(dǎo)致停工,往往會(huì)影響整條生產(chǎn)線,甚至整個(gè)產(chǎn)品交付周期,王秋晨的好幾個(gè)客戶都發(fā)生過(guò)斷網(wǎng)影響到生產(chǎn)的情況,為確保穩(wěn)定性,工業(yè)領(lǐng)域的控制系統(tǒng)還是以本地為主,5G時(shí)代到來(lái)較為直接的好處是,不被“有線”束縛,網(wǎng)絡(luò)的可靠性提高了。
王秋晨的擔(dān)憂是,當(dāng)前中國(guó)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展水平實(shí)在不均衡。在AdamSobieski長(zhǎng)達(dá)10年的觀察中,無(wú)論是德國(guó)寶馬丁格芬工廠這樣自動(dòng)化程度在全世界范圍內(nèi)知名的企業(yè),還是位于中國(guó)東莞以高素質(zhì)、高密集勞動(dòng)力著稱的3C工廠;無(wú)論是大規(guī)模批量生產(chǎn)玩具的制造商,還是小批量多品種的金屬機(jī)加工廠,自動(dòng)化都處于不同的階段,軟硬件基礎(chǔ)差距大,帶來(lái)的影響也深遠(yuǎn)持久。
“目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要是指工業(yè)4.0,大多數(shù)中國(guó)制造型企業(yè)中的機(jī)床、生產(chǎn)設(shè)備等等仍然停留于工業(yè)3.0之前,有的處于2.0、1.0階段,很多行業(yè)80%都依賴人工?!蓖跚锍空f(shuō),“人工能夠搞定的業(yè)務(wù),生產(chǎn)企業(yè)看不到長(zhǎng)期利益。而且信息化成本并不低,我們小項(xiàng)目?jī)H軟件也要兩三百萬(wàn)元,加上硬件500萬(wàn)元,制造業(yè)本身財(cái)務(wù)收緊,一向現(xiàn)金流很差,很難拿出幾百萬(wàn)、上千萬(wàn)去做純支出的智能化建設(shè)。”
另眼看5G
工業(yè)通信服務(wù)質(zhì)量尚無(wú)法保證
英特爾中國(guó)區(qū)物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部首席技術(shù)官?gòu)堄畋硎?,?duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)而言,僅憑5G遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因?yàn)榈脱訒r(shí)如何控制在通信協(xié)議中沒有完全解決,因此服務(wù)通信質(zhì)量不能充分保證,而工業(yè)應(yīng)用中對(duì)延時(shí)的要求更加苛刻,必須有新的技術(shù)進(jìn)行輔助。這就是為什么業(yè)界如今在普遍探討TSN(時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò))的原因。
王秋晨同樣考慮5G生態(tài),5G通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)后,還需要配套的軟件去支撐,當(dāng)下都是集中式系統(tǒng),5G配套的分布式系統(tǒng)發(fā)展也需要一定的時(shí)間。
IHS的5G分析師SyedMohsinAli以及AlexWest專家們還強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)是,制造業(yè)是一個(gè)技術(shù)采用周期比消費(fèi)者長(zhǎng)幾倍的領(lǐng)域。例如,行業(yè)中大多數(shù)新連接的節(jié)點(diǎn)仍然是基于現(xiàn)場(chǎng)總線的,以太網(wǎng)還沒有成為默認(rèn)技術(shù)。如前所述,我們?nèi)蕴幱?G部署的初期,在工業(yè)領(lǐng)域采用這種技術(shù)發(fā)展還需要5-7年的時(shí)間。
此外,5G的發(fā)展,還帶來(lái)了新的安全問題需要解決。比如,4G時(shí)代面臨的網(wǎng)絡(luò)安全問題還將在eMBB中延續(xù),并在低時(shí)延業(yè)務(wù)(uRLLC)擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)攻擊面。360的安全專家黃琳告訴《IT時(shí)報(bào)》記者,針對(duì)特殊垂直行業(yè)結(jié)合工業(yè)領(lǐng)域,5G使得以前難以實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)景變得可行。在安全性方面,uRLLC會(huì)使原來(lái)不聯(lián)網(wǎng)或相對(duì)封閉的網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)上,這無(wú)形中擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)攻擊面。未來(lái)更多關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和重要應(yīng)用,都會(huì)架構(gòu)在5G上。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)具備很高的商業(yè)價(jià)值,會(huì)有人去研究5G的脆弱性,對(duì)抗、攻擊力量越大,5G就會(huì)面臨更大的安全挑戰(zhàn)。