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对于工业互联网将成为5G应用的主战场，业内人士已经达成了共识。而今年是工业互联网发展三年行动计划的收官之年，也是开启十四五发展新征程的起步之年。
工信部党组成员、副部长刘烈宏表示，实施工业互联网创新发展战略近三年来，我国工业互联网发展步入快车道，新型基础设施建设快速推进，融合创新应用不断深入，产业生态规模持续壮大。
工信部通信管理局副局长鲁春丛透露，工信部正在制定未来3年的《工业互联网创新发展行动计划》，“5G+工业互联网”仍是布局重点。中国信息通信研究院副院长余晓晖认为，“5G+工业互联网”将有可能替代现在的有线和无线网络，并带来更大的变革升级。
工业互联网发展步入快车道
当前，在5G的催化下，工业互联网被认为步入了发展的快车道。据鲁春丛介绍，中国“5G+工业互联网”项目超过800个，投资超过34亿元，应用于工业互联网的5G基站总数超过3.2万个。
《中国工业互联网产业经济发展白皮书(2020年)》预计，2020年，工业互联网产业增加值规模将达到3.78万亿元，占GDP的比重将升高至3.63%，成为推动国民经济高质量增长的关键动力。
各大运营商也在不遗余力推动5G+工业互联网的发展。
前段时间，中国移动发布了5G+工业互联网“1+1+1+N”产品体系，包括1类5G工业终端模组、1张5G工业专网、1个工业互联网平台以及N个行业领域应用，涵盖5G+智慧工厂、5G+智慧冶金、5G+智慧矿山等。
2020年8月，中国联通也在5G+工业互联网应用推进会发布了“5G+工业互联网行动计划”和“5G+工业互联网应用场景联合创新计划”，并发布三款“5G专网产品”和两大“5G专线产品”。
而中国电信早在去年10月30日就发布了工业互联网开放平台；2020年9月，中国电信联合中国水泥协会、中国信息通信研究院、建筑材料工业信息中心发布了《“5G工业互联网”水泥行业白皮书》，梳理“5G工业互联网”典型应用场景，指导行业开展“5G+工业互联网”应用的深度融合。
从应用端来看，当前，各大企业也在不断探索5G与工业互联网融合之道。
据悉，中国电信与三一重工、中建钢构、美的集团、中国电建、中船工业、小米、西门子医疗、通用电气、海尔集团等在内的百余家行业龙头企业开展了5G合作实践，实现5G对各行各业的赋能。
中国联通方面，其分别与宝钢、美的、格力、比亚迪等行业龙头进行合作，先后成功申报5个国家创新发展工程，6个“省级示范产业集群”、30个省级行业应用标杆以及多个“全省5G示范工业园区”。
据中国移动副总经理赵大春介绍，截至今年9月底，中国移动联合合作伙伴已完成100个集团级5G龙头示范项目落地，带动超1700个省级区域特色项目。
专家表示，未来5G应用的70%将部署在工业互联网、车联网、智慧城市等实体经济的各个行业和领域。只有融入千行百业，“5G+工业互联网”才能真正释放出商业价值。
目前，“5G+工业互联网”在航空、机械、汽车、钢铁、矿业、港口、能源、医疗等行业实现率先发展，总结提炼出了数据采集和感知、高清视频、机器视觉、精准远程操控、现场辅助、数字孪生等多类可复制、可推广的典型场景。
如何赋能工业生产？
关于5G+工业互联网如何赋能工业生产，主要体现在三个方面：
一、“5G﹢工业互联网”促进工业生产的网络化、智能化
目前，工业企业OT和IT底层网络通常是基于有线网络，随着工业现场环境的复杂化，越来越多的工业场景逐步采取无线传输方式。工业领域使用的无线通信协议和传统通信行业相比，存在协议众多、标准缺失、兼容性差等弊端，制约了工业设备的全面互联互通。
基于5G网络的工业移动专网具有大带宽、广连接、高可靠、低时延特性，同时能够实现私网部署、生产数据不外流的密闭性和安全性，成为支撑工业互联网的无线网络不二之选。通过将5G技术与工业PON、MEC（移动边缘计算技术）等相结合，能够降低工业场景下的协议转换和设备接入难度，提升工业互联网异构数据接入能力，有效解决设备互联的问题。
此外，网络切片、边缘计算、TSN等技术的日臻完善，将进一步加速工业企业运营系统数据和信息系统的交叉，进而实现工业大数据的跨层互联。虽然当前工业通信连接中无线连接占比仅为10%，但随着网络技术的更新迭代，未来工业通信连接中无线连接将迎来高速发展和更加广泛的应用，这个过程中，5G无疑将发挥重要作用。
二、“5G﹢工业互联网”加速工业生产的数字化、柔性化
目前，工业企业内部网络无法支撑工业互联网场景下的海量数据实时传输和网络同步，亟须进行基础网络升级改造，提升网络传输带宽。5G作为下一代通信网络，具备大带宽、低时延、海量连接的网络特性，能够提供端到端毫秒级时延和接近100%的高可靠性通信保障，满足工业大数据传输需求和工业领域大量即时处理需求。
在工业互联网场景下，智能制造系统中，典型的闭环控制过程周期低至毫秒级别，同时对可靠性也有极高的要求。未来工厂中，静态的顺序制造系统，越来越多地被新型模块化生产系统取代，从而提供更高的灵活性和多用途适应性。5G在实现高可靠、低时延的基础上，使海量工业数据能够实时同步，进而带来生产设备无线连接的灵活性，使得工厂生产系统模块化和柔性制造成为可能，极大降低生产线重组的时间开销及成本。
三、“5G﹢工业互联网”助力工业生产虚拟化、远程化
在未来的工业互联网体系中，工业企业将更多地使用高清视频监控、VR（虚拟现实）、AR（增强现实）等技术，实现虚拟化作业和远程化作业。在生产过程中，要求这些智能设备间的密切协同和无碰撞作业，需要以无线方式，低时延、高可靠地进行实时数据交换。5G对于这些设备间的精密协作至关重要，可以大大提升制造效率。
以5G﹢AR为例，目前AR的应用已融入工业制造的交互、营销、设计、采购、生产、物流和服务等环节，包括AR远程协助、AR在线检测、AR样品展示等。利用基于5G的AR远程协助，后台专家可以通过语音视频通信、AR实时标注进行远程协作，实现了现场人员和远程专家的“零距离”沟通，大大提高了工业生产效率。
仍面临诸多挑战
有观点指出，“5G+工业互联网”融合仍处于起步探索阶段，面临着数字化基础薄弱、产业支撑能力不足、商业模式有待探索等问题。
中国工程院院士邬贺铨也在近日举办的“第三届中国高科技产业化高峰会议”上指出，目前我国5G基站建设等硬件的建设速度很快，但在具体的工业终端的应用上有待加强，需要让懂得5G技术的人和懂得工业的人更紧密结合。
从应用层面来看，联想集团中国区大客户总经理王立平认为，应用场景碎片化和工业协议复杂多样已经成为当下工业互联网深入应用的两大拦路虎。目前来看，工业互联网的应用场景多元但过于零散，难以形成统一的解决方案，满足不同客户的独特需求；同时，复杂的、不同协议类型的数据对采集、传输、处理设备提出了更高的要求，平台需要更加开放的生态支撑，以适应种类繁多的应用场景。
从技术上来看，业内人士认为，由于目前工业网络连接仍以现场总线和工业以太网为主，两者的融合发展面临着诸多挑战。
首先，就是5G网络建设成本较高的问题，据估算，5G基站耗电量约是相同覆盖半径下4G基站的9倍到10倍，在一定程度上限制了5G技术在工业企业尤其是中小型工业企业中的推广部署和应用。
而5G产业时代数据中心（TD）创始人罗焕塔则提出，5G大部分核心基础硬件技术以日美企业为核心。这也是业内人士普遍担忧的地方：因为核心电信设备和部分终端设备的核心器件依赖进口，在标准制定方面，融合应用的标准体系尚未建立，工业数据上云、上平台的分类分级标准体系尚不完备。
罗焕塔还表示，未来5G在工业互联网领域要实现较为快速的爆发，需要考虑的因素远比消费领域要复杂。无论是工业AR应用、云化机器人，还是工厂无线自动化控制等，都需要考虑经济性、基础性、安全性、稳定性、兼容性、扩展性、持续性等。
从网络安全来看，罗焕塔认为，5G时代构建网络安全成本大幅上升。业内人士也表示，工业互联网和5G网络的网络架构较为开放，将打破传统工业领域相对封闭可信的网络环境，使网络攻击直达生产内部，对工业安全技术体系、标准体系、认证体系等提出新的要求。
