2020年11月27日，在2020年世界5G大會(huì)召開(kāi)期間，以“5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的乘數(shù)效應(yīng)”為主題的5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)論壇正式舉行。此次活動(dòng)由廣東省工業(yè)和信息化廳、中國(guó)信息通信研究院、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聯(lián)合主辦，匯集來(lái)自工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者、專(zhuān)家、業(yè)界人士，圍繞5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)展開(kāi)深入交流，并探討了在新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命背景下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向。高通公司中國(guó)區(qū)研發(fā)負(fù)責(zé)人徐晧出席論壇，并發(fā)表了題為《創(chuàng)新驅(qū)動(dòng) 共建5G賦能下的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新生態(tài)》的演講，通過(guò)介紹5G特性在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中的使用，為與會(huì)嘉賓提供了5G賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)例的詳細(xì)解讀，詮釋出高通對(duì)5G時(shí)代萬(wàn)物智能互聯(lián)未來(lái)的構(gòu)想。

高通公司中國(guó)區(qū)研發(fā)負(fù)責(zé)人徐晧發(fā)表演講

以下為演講實(shí)錄：

今天我將圍繞5G的技術(shù)特性在哪些方面可以應(yīng)用于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)這一主題展開(kāi)演講。

首先我們通過(guò)一個(gè)小視頻，來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的用例。在一個(gè)小小的生產(chǎn)車(chē)間里，可以包含很多5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景。這些應(yīng)用場(chǎng)景，能夠分別映射到某一個(gè)5G的技術(shù)環(huán)節(jié)。具體來(lái)說(shuō)，比如頭顯設(shè)備、安防攝像頭，這些設(shè)備在當(dāng)下對(duì)時(shí)延的要求并不是很高，在10毫秒到50毫秒之間的時(shí)延就可以支持它們的工作；但是他們對(duì)速率有較高的要求，因此在5G的解決方案中，我們可以用增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶技術(shù)（eMBB）來(lái)解決這些問(wèn)題。再如工業(yè)機(jī)器人，如果工業(yè)機(jī)器人需要實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化，可能需要1毫秒左右的低時(shí)延支持，同時(shí)還對(duì)可靠性（精度）提出了較高要求，需要達(dá)到99.9999%的可靠性，對(duì)應(yīng)到5G技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，則是超可靠低時(shí)延特性（URLLC）提供了技術(shù)支持。此外，比如傳感器，一般來(lái)說(shuō)傳感器都是在低頻率、低速率條件下工作，對(duì)時(shí)延的要求較低，這時(shí)海量物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特性就足以支持。同時(shí)也有一些技術(shù)需要兩個(gè)不同技術(shù)特性共同支持，像大量自動(dòng)引導(dǎo)運(yùn)輸車(chē)（AGV），既需要海量物聯(lián)網(wǎng)，又需要有一定的低時(shí)延技術(shù)的支持；而手持終端則是在需要寬帶連接技術(shù)的支持同時(shí)，還需要較高可靠性的支持。

5G可以從不同方向上給這些工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景提供很好的技術(shù)支持。5G能夠提供一個(gè)非常好的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)，為包括工業(yè)、電力、能源、制造在內(nèi)很多領(lǐng)域的應(yīng)用提供技術(shù)支持，但所有應(yīng)用最后落到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上，都是一些具體的技術(shù)解決方案。我們能夠用一個(gè)5G統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來(lái)支持所有的垂直行業(yè)應(yīng)用，包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)、教育、遠(yuǎn)程通訊、遠(yuǎn)程醫(yī)療等，這是5G的突出優(yōu)勢(shì)。5G還具有可擴(kuò)展性和可靠性，能夠比較容易地?cái)U(kuò)展至其他領(lǐng)域，它的可靠性也可控制在不同的可靠級(jí)別。5G有一個(gè)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)非常相關(guān)的優(yōu)勢(shì)，那就是5G可以達(dá)到以太網(wǎng)需要的可靠性和低時(shí)延，能夠取代有線連接。

另一方面，當(dāng)前除5G之外，人工智能技術(shù)對(duì)工業(yè)制造也有很大影響，5G能夠很好地提供終端側(cè)處理和感應(yīng)架構(gòu)，為自動(dòng)化機(jī)械的計(jì)算機(jī)視覺(jué)（CV）和人工智能（AI）系統(tǒng)提供支持。此外，我們還能打造一個(gè)云端、邊緣、終端三位一體的架構(gòu)，解決邊緣服務(wù)問(wèn)題并提供更好的數(shù)據(jù)隱私保護(hù)。上述這些都是5G對(duì)工業(yè)4.0時(shí)代的技術(shù)支持。那么，5G究竟有哪些具體技術(shù)會(huì)對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有用？第一，在企業(yè)有特殊要求的情況下，可以打造5G企業(yè)專(zhuān)網(wǎng)，專(zhuān)網(wǎng)會(huì)有專(zhuān)屬網(wǎng)絡(luò)ID、獨(dú)立架構(gòu)、對(duì)移動(dòng)邊緣計(jì)算的支持，以及無(wú)縫回落到公共網(wǎng)絡(luò)的性能。在頻譜方面，5G NR能夠支持許可頻譜、免許可頻譜和共享頻譜。此外，還能夠支持超可靠低時(shí)延通信，時(shí)間敏感的網(wǎng)絡(luò)和定位等。針對(duì)每一項(xiàng)用例，我們都有相應(yīng)的技術(shù)解決方案。

首先，企業(yè)專(zhuān)網(wǎng)有兩種架構(gòu)：一種是通過(guò)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)來(lái)生成企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，另一種是專(zhuān)用的企業(yè)本地網(wǎng)絡(luò)，具備專(zhuān)有資源，進(jìn)行獨(dú)立管理。這些特性為工業(yè)制造提供更好的安全性和優(yōu)化的可能性。

在頻譜方面有三種選擇：一種是許可頻譜，一種是免許可頻譜，目前運(yùn)營(yíng)商使用的都是許可頻譜，而Wi-Fi運(yùn)用的頻譜是免許可頻譜。包括德國(guó)在內(nèi)的一些國(guó)家和地區(qū)，有專(zhuān)門(mén)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用劃分出來(lái)的頻譜，我們稱(chēng)其為本地許可頻譜，這也是第三種頻譜方面的選擇。

傳統(tǒng)的工業(yè)制造是基于以太網(wǎng)或有線連接的，5G能夠?qū)⑵渲杏芯€連接的部分完全用無(wú)線連接取代。那么這個(gè)過(guò)程需要哪些技術(shù)支持呢？首先需要有5G和以太網(wǎng)之間適配的連接，此外其中的有線連接還需要通過(guò)核心網(wǎng)、5G的小基站和5G終端來(lái)取代。

剛才談到的這一系列5G技術(shù)，比如超可靠低時(shí)延通信和時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）等，都是為面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線連接來(lái)做技術(shù)支持的。

我們?cè)诳偛渴サ貋喐缱隽艘粋€(gè)實(shí)驗(yàn)，可以看到，即使在非常簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)景，也可以復(fù)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)。我們安裝了多個(gè)攝像頭，建立了一個(gè)組裝車(chē)間的傳送帶，這些攝像頭能把零件的顏色快速地傳到網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器或通過(guò)邊緣計(jì)算傳到局部的服務(wù)器。

數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)傳送帶快速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，在時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)輔助下，可以完全沒(méi)有錯(cuò)誤地分揀所有零件，但是沒(méi)有時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)輔助的條件下，分揀就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)首先要做到將物理層的時(shí)延減到最低，但僅降低物理層的時(shí)延仍然不夠，網(wǎng)絡(luò)上的時(shí)延也會(huì)造成影響。為了達(dá)到自動(dòng)化，有兩項(xiàng)技術(shù)十分重要：

第一，把所有的時(shí)間戳打到每一個(gè)傳送包上，我們首先需要了解在網(wǎng)絡(luò)傳輸中的時(shí)延，如果可以接受的，就能夠做到時(shí)延上面的控制。第二，所有終端的時(shí)間必須同步，不能出現(xiàn)任何錯(cuò)誤，例如攝像頭和控制零件的機(jī)械臂必須完全同步，這樣才能夠做到完全的自動(dòng)化控制。

另一個(gè)技術(shù)是多天線技術(shù)，我們?cè)趶S房里設(shè)置了multi-TRP協(xié)作多點(diǎn)（CoMP）。比如，可以在廠房的在四角都安裝上天線，當(dāng)有機(jī)器擋住了其中一個(gè)的時(shí)候，還有其他幾條傳輸?shù)那?，可以?duì)傳輸進(jìn)行支持，通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明了它對(duì)可靠性的保障。

下一個(gè)很重要的技術(shù)是5G的無(wú)線定位技術(shù)。眾所周知，室內(nèi)定位是目前衛(wèi)星通訊技術(shù)的短板，衛(wèi)星通訊技術(shù)在室內(nèi)無(wú)法完成高精度定位?，F(xiàn)有的室內(nèi)高精度定位技術(shù)一般基于Wi-Fi技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理技術(shù)、5G技術(shù)的三種定位技術(shù)。而5G的精準(zhǔn)定位能夠達(dá)到何種水準(zhǔn)？現(xiàn)在基于Rel-16標(biāo)準(zhǔn)下的定位精度存在3到10米的誤差，但在我們實(shí)驗(yàn)中以及即將推出的Rel-17標(biāo)準(zhǔn)中，定位誤差將會(huì)減小至厘米級(jí)。正如我們看到的，AGV小車(chē)在使用5G定位的情況下，能夠在車(chē)間里自動(dòng)移動(dòng)到我們?cè)O(shè)定的每一個(gè)地點(diǎn)。

最后，我們也聚焦于智能無(wú)線邊緣?，F(xiàn)在人工智能已經(jīng)成為了工業(yè)自動(dòng)化中很重要的一部分，與5G技術(shù)之間有非常好的互動(dòng)與相互支持，這能使工業(yè)自動(dòng)化更上一臺(tái)階。

第一，我們可以通過(guò)5G的架構(gòu)把邊緣云和終端側(cè)打造為統(tǒng)一的生態(tài)鏈；第二，在邊緣云和終端側(cè)之間，若我們擁有非常低的時(shí)延和高可靠性的連接，就能把運(yùn)算有效地分布在終端側(cè)和邊緣云之間。

云服務(wù)、本地網(wǎng)絡(luò)和終端側(cè)三者之間有多種架構(gòu)的支持，在云端有大數(shù)據(jù)分析，在邊緣有邊緣分析，同時(shí)還有很多不同程度的終端側(cè)功能。

如今，在5G的第一和第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已完成的情況下，高通公司正在規(guī)劃布局5G的第三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，我們非常期待能和業(yè)界的合作伙伴共同推動(dòng)5G標(biāo)準(zhǔn)向前演進(jìn)，并在未來(lái)推動(dòng)6G的研究進(jìn)展，帶來(lái)技術(shù)的進(jìn)一步飛躍。

責(zé)任編輯：gt