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工業(yè)不僅僅是國民經(jīng)濟的主導，更是社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎。近年來，我國出臺了5G應用“揚帆”行動計劃和“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程推進方案，促進了產(chǎn)業(yè)各界進行5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合創(chuàng)新。2022年8月，工業(yè)和信息化部印發(fā)了《5G全連接工廠建設指南》，旨在進一步推動“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”深度融合，推動新技術新場景新模式向工業(yè)生產(chǎn)各領域各環(huán)節(jié)深度拓展。在“全連接工廠”的兩層三級架構中，5G更大的價值在于縱深發(fā)展，從主要服務于工廠級的管理域，逐漸發(fā)展到車間級和現(xiàn)場級的生產(chǎn)域。

中興通訊經(jīng)過多年行業(yè)實踐，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)域的現(xiàn)場網(wǎng)主要可以分為以下三大類型：

1)產(chǎn)線現(xiàn)場網(wǎng)：它最大的特點就是范圍小，業(yè)務集中，數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、操作執(zhí)行都局限在生產(chǎn)線內(nèi)，生產(chǎn)域數(shù)據(jù)流大部分不需要離開產(chǎn)線。業(yè)主希望產(chǎn)線的現(xiàn)場網(wǎng)易部署，易維護，自帶業(yè)務平臺，可以跟著產(chǎn)線遷移。典型的場景包括工業(yè)制造產(chǎn)線、物流分揀帶等。

【資料圖】

2)車間現(xiàn)場網(wǎng)：主要特點是需要以車間為單位，完整考慮有限空間內(nèi)的多業(yè)務交互情況，會同時存在多個不同QoS要求的業(yè)務。車間現(xiàn)場網(wǎng)能適應柔性生產(chǎn)需求，業(yè)主可以自主運維、調(diào)整。比較典型的場景有鋼鐵廠房、制造車間等。

3)室外作業(yè)區(qū)現(xiàn)場網(wǎng)：主要特點是服務于園區(qū)開放空間下的生產(chǎn)控制，典型業(yè)務場景如港口岸橋遠控、露天礦無人礦卡等。相比產(chǎn)線級、車間級現(xiàn)場網(wǎng)，它需要在公專網(wǎng)隔離、無線環(huán)境持續(xù)優(yōu)化上做更多考慮。

這三大類場景針對5G現(xiàn)場網(wǎng)，在覆蓋訴求、業(yè)務特性上各有其不同的特點，但是它們也帶來一些共性的挑戰(zhàn)，主要包括：

云網(wǎng)業(yè)割裂，導致的成本居高不下，現(xiàn)場集成耗時費力；

性能難于保障，傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡采用的是盡力而為的保障模式，無法滿足生產(chǎn)域業(yè)務對時延抖動的需求；

運維門檻太高，行業(yè)用戶缺乏5G建網(wǎng)、運維的專業(yè)技能。

三大核心能力助力5G走進生產(chǎn)域

中興通訊通過多個項目的摸索和實踐，為化解5G深入生產(chǎn)域的困境，提出了5G現(xiàn)場網(wǎng)必須具備的三大核心能力，包括云網(wǎng)業(yè)一體化的產(chǎn)品和服務、確定性保障、以及三免自服務能力。

云網(wǎng)業(yè)一體化的產(chǎn)品和服務：行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型，應用是關鍵。中興通訊為行業(yè)應用定制了一系列云網(wǎng)業(yè)一體化的產(chǎn)品。在端側(cè)，5G邊緣網(wǎng)關通過豐富的接口對接工業(yè)現(xiàn)場的各種設備，同時以內(nèi)置算力為視頻編碼、PLC控制提供了基礎的算力平臺；業(yè)界首個5G行業(yè)綜測儀，在站點開通時，可以模擬行業(yè)應用進行業(yè)務預調(diào)測。在邊側(cè)，中興通訊推出了基于NodeEngine的業(yè)界首款算力基站。在中心，有云網(wǎng)柜和多種輕量化的i5GC解決方案?；谠凭W(wǎng)業(yè)一體化的產(chǎn)品方案和服務，中興通訊為行業(yè)客戶構造了一個無處不在的算力環(huán)境，支撐生產(chǎn)域各種應用的靈活按需部署，例如PLC控制、數(shù)據(jù)采集、視頻轉(zhuǎn)碼分發(fā)、機器視覺等。

確定性的服務保障：面向生產(chǎn)域高精專的業(yè)務需求，中興通訊推出了精準無線解決方案，在時延、抖動、可靠性、網(wǎng)業(yè)協(xié)同等方面進行了增強。為實現(xiàn)無線鏈路的超低時延，啟用了多項eMBB增強及URLLC技術，并且基于網(wǎng)絡邊緣智能實現(xiàn)業(yè)務的動態(tài)感知，對不同的QoS要求匹配不同的調(diào)度策略。針對超低抖動需求，引入了TSN流量整形等技術，可以實現(xiàn)微秒級的超低抖動；針對超高可靠性，利用兩條鏈路的雙發(fā)選收、雙PDU等技術，實現(xiàn)了天車遠控類業(yè)務需要的5個9的高可靠傳輸；此外，還通過網(wǎng)業(yè)協(xié)同，能在滿足業(yè)務需求的前提下盡可能地降低網(wǎng)絡負荷。

三免自服務：為了降低5G專網(wǎng)的行業(yè)導入門檻，中興通訊創(chuàng)新地提出了三免自服務方案，包括客戶免規(guī)劃，現(xiàn)場免調(diào)測，業(yè)務免運維，實現(xiàn)極簡的網(wǎng)絡端到端部署運維。以濱江智能制造產(chǎn)線為例，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡規(guī)劃需要2-3輪專業(yè)人員現(xiàn)場工勘、作圖，耗時約6天以上；而中興通訊的免規(guī)劃方案，對現(xiàn)場人員無技能要求，采用3D激光雷達掃描、建模、生成地圖，基于數(shù)字孿生實現(xiàn)站點仿真規(guī)劃，僅需1天完成，規(guī)劃效率提升6倍以上。在現(xiàn)場調(diào)測方面，傳統(tǒng)網(wǎng)絡開通需要下載版本、參數(shù)對接、業(yè)務對接，耗時在3天左右；中興的免調(diào)測方案使用版本/參數(shù)預裝，行業(yè)綜測儀調(diào)測，小時級開通，可以實現(xiàn)10倍的效率提升。另外，通過ToBeEasy方案，我們可以為行業(yè)客戶提供端到端網(wǎng)絡和業(yè)務可視化呈現(xiàn)，故障自動定界，從而實現(xiàn)無人值守的業(yè)務自運行和免運維。

行業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)成功實踐

中興通訊和產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴一道，在制造、物流、港口、礦山等多個行業(yè)進行了5G現(xiàn)場網(wǎng)的探索。南京濱江工廠是中興通訊5G基站設備的制造基地，也是中興通訊打造的智能制造行業(yè)的5G現(xiàn)場網(wǎng)標桿。5G小站的制造車間作為一個典型的離散制造車間，包含了原材料裝配、產(chǎn)品測試、成品包裝等多個加工流程。部署在車間內(nèi)的5G專網(wǎng)在提供5G覆蓋的同時，還承載了AGV/數(shù)采/機器視覺/云化PLC等業(yè)務。在此，我們實現(xiàn)了多個生產(chǎn)設備、車間數(shù)據(jù)的無線上云，提升了產(chǎn)線柔性，推動了數(shù)智化應用。

其中測試產(chǎn)線的PLC及工控機MAT/MDS業(yè)務聯(lián)網(wǎng)&云化，實現(xiàn)了PLC集中云化部署及維護，降低了50%的工控機成本，后期PL編碼無需工程師到產(chǎn)線現(xiàn)場作業(yè)，在空調(diào)房即可完成編碼，通過5G完成PLC的更新，適配產(chǎn)線業(yè)務需求?；谥信d通訊的數(shù)字星云，采用并拉通了中興工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺架構，完成現(xiàn)場低代碼開發(fā)，實現(xiàn)了PLC控制與機器視覺的聯(lián)動。

截止目前，中興通訊在南京濱江智能制造基地成功上線24大類、110余項5G+工業(yè)融合創(chuàng)新應用，全面實現(xiàn)提質(zhì)、降本、增效，獲得了聯(lián)合國WSIS 2022冠軍獎、第四屆”綻放杯“全國一等獎等榮譽。

工業(yè)是實體經(jīng)濟的核心力量。當前，我國“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”創(chuàng)新發(fā)展進入快車道，5G全連接工廠在工業(yè)領域應用的重點將從生產(chǎn)外圍輔助環(huán)節(jié)逐漸向生產(chǎn)中心控制環(huán)節(jié)邁進。中興通訊依托自身實踐積累的5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新能力，將積極與生態(tài)鏈各方合作，持續(xù)為垂直行業(yè)賦能，助力中國制造智能化轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級！