5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應用發(fā)展白皮書（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟）

5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合201910目第一章5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用發(fā)展現(xiàn) 第二章5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用場景及需 概 第三章5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的網(wǎng)絡架 概 第四章5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的典型案 案例1：5G+電子制 案例2：5G+港 案例3：5G+電 案例4：5G+家電制 案例5：5G+物流倉 第五章5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的主要挑 ICT與OT企業(yè)跨行業(yè)對接不 第六章5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的發(fā)展建 加大ICT/OT行業(yè)的對接交 第一章5G+工業(yè)生產(chǎn)的基礎設施。5G與工業(yè)生產(chǎn)中既有研發(fā)設計系統(tǒng)、生產(chǎn)控全球5G+5G20175G的應用并逐步擴大，美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）5G5G向精準農(nóng)業(yè)、遠程主要由領先的電信服務提供商和制造商組成?！?G美洲”通過發(fā)布涉及5G+5G技術在美洲工業(yè)領域的應用，例如在201811月發(fā)布了垂直行業(yè)內(nèi)用于自動化的《5G通信白皮AT&T5G5G應歐盟2016年就發(fā)布了“5GActionPlan”,2018年啟動了5G201845G（5G-ACIA需求等。201875G研究計劃——5G（5GPPP）5GVerticals創(chuàng)新基礎應用的端到端試驗。德國作為工業(yè)4.0的發(fā)起國，更是通過“5GStrategyforGermany”和“DigitalStrategy2025”5G在德國的應用，尤其是在工業(yè)領域，以西門子、博世為代表的OT5G5G的AGV應用等研究成果。歐盟各國電信運營商也紛紛與制造企業(yè)合作5G5G5G進行預20205G大規(guī)模商用部署的目標，5GMF5G規(guī)模試驗，同時日本發(fā)布了“White20183GPP5G商用服務國家，同時韓國發(fā)布了“ManufacturingIndustryInnovationSK5G客戶鎖定5G+AI機器視覺質(zhì)檢服務，資費模式因客戶而定制。LGU5G客戶是從事工業(yè)機械和先進零件的公司斗山工程機械，LGU+5G遠程控制挖掘150”Strategy”2025”growth”futureStrategy”EconomyStrategy、泰國（“Thailand4.0”、馬來西亞（“Digital5G服務工業(yè)提供了國家戰(zhàn)略支持。我國5G+5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用示范落地。5G5G絡頂層設計，初步建成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎設施和技術產(chǎn)業(yè)體系。5G作20192019年8月，工業(yè)和信息化部在上海中國商用飛機有限責任公司召開“5G+互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟為跨界合作交流平臺，以“綻放杯”5G應用征集大5G網(wǎng)絡，中國上海飛機制造有限公司實現(xiàn)了大飛5G試點智慧港口，5G5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)SA5G網(wǎng)絡切片、行業(yè)MEC、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺等自主研發(fā)成果，助力企業(yè)數(shù)字“5G+”5G+4G協(xié)同發(fā)展、5G+AICDE5G+Ecology5G+X應用延展，5G14大行業(yè)與頭部企業(yè)開2020100個標桿示范應用。中國聯(lián)通先后成立5G應用創(chuàng)新聯(lián)盟、中國聯(lián)通工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，面向制造5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技第二章5G+5G是數(shù)字化從個人娛樂為主推向全連接社會的起點，是移動通提出了挑戰(zhàn)。5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應用出現(xiàn)了八大類新型場景，分5G+變革。高清視頻被認為是5G時代應用最的核心場景之一，加快發(fā)主要方向。與高清技術（1920×1080，約200萬個像素）（3840×2160830萬個像素）4164倍。超高清視頻提升40Mbps5G高清視頻30、圖片視頻信30、人臉識別等高清視頻采60、超高清檢測時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應圖像、視頻、3D模型AR生產(chǎn)、物流和服務等各個環(huán)節(jié)，典型的應用包括AR遠程協(xié)助、AR在線檢測、AR5GAR遠程協(xié)助，后臺專家可以通過語音視頻通訊、AR實時標注進行遠程協(xié)作，實現(xiàn)了現(xiàn)場人員和遠程專家的“零距離”AR5G設備輔助裝配于遠程（VRVR的在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中主要應用在虛擬裝配、虛擬培訓、虛擬展廳等場景：VR虛擬裝配是工業(yè)設計必不可少的審核環(huán)節(jié)，可以在VR虛擬培訓相較于傳統(tǒng)的課堂更能全面、及時反饋，相比于教科書里直觀，并傳遞更多的信息；VR3D化，帶云端內(nèi)容與無線VRVR

VR5GVR5G+達到5m，傳統(tǒng)的人員巡檢不僅浪費時間，還帶來人身安全隱患。傳4G5G的無人機設200Mbps8K甚至全景的視頻回傳；二是5G毫秒級的低時延高可靠特性可以5G智慧園區(qū)安防設5G+20173.0新生態(tài)》白皮書把機1.02.0、3.02.03.0201964.04.03.0時代加上自適應能力，對三維環(huán)境語5G網(wǎng)絡提出了99.9999%10~100ms。目前單個機器人安裝10~20個攝像頭（實現(xiàn)視覺導航、視覺檢查等多種功能，移動5G云端機器人調(diào)度云端機器人實時操控或協(xié)作集成其它視覺應用需5G+來說是一個挑戰(zhàn)。考慮遠程控制的需求，5G網(wǎng)絡的優(yōu)勢一方面在于5GPLC5G+5G5G+MEC搭建的“5G虛擬專用網(wǎng)”將生產(chǎn)5G虛擬專網(wǎng)和萬物互聯(lián)部署，機器視覺系統(tǒng)可以實現(xiàn)實時（MES5GMES5G+云化（AGV車。AGV不需駕駛員，以可充電之蓄電池為其動力來源，一般可透AGV的活動區(qū)域無需鋪設軌道、機場等密集搬運場所，AGV被賦予了更為強大的并行化、自動化、甚至危險場所和特種行業(yè)，AGV除了基本的搬運工作外，還自帶多AGVAGV上位機運行的定位、導航、圖像識別5G的邊緣服務器，AGV/緊急避障等實時性要求AGV本體以滿足安全性等要求。這相當于在云AGVAGV原有的復雜計算以外，各種各樣AI能力擴展成為可能。AGV5G網(wǎng)絡提出了相關需求：即滿足通信調(diào)度及業(yè)務數(shù)據(jù)實時交互需AGV系統(tǒng)包括室內(nèi)及2km通信時延小于100ms。目前的雙目視覺AGV，網(wǎng)絡需求為上行帶寬144Mbps（如果AGV端視覺預處理，上行帶寬要求不高，時延AGV5G云化AGV調(diào)度通AGV2km。云化AGV實時通云化AGV集成其AGV（與終端傳感第三章5G+業(yè)務安全的需求：5G上的時間并（SA）架構下將一張物連接。5G時代將有數(shù)以千億計的人和設備接入網(wǎng)絡，不同類型業(yè)務QoS的通信連接的QoS5GSA架構，采用虛擬化和軟件定義網(wǎng)絡技術，可以讓運15GSLA的保障。其中，無線和傳輸按需隔離：5G網(wǎng)絡切片是一個邏輯上隔離的網(wǎng)絡，根據(jù)應用uRLLC場景端到端低時延高可靠業(yè)務。時延需要在空口、傳輸、應用服務等多環(huán)節(jié)實現(xiàn)端到端保障，引入MEC后業(yè)務AI視頻分析業(yè)務等提供支持。從商業(yè)角度看，MEC可以節(jié)省傳輸資源，尤其針對視頻類存在Internet的傳輸資源開銷和商業(yè)成本。5GMEC功能，控制面和用戶面完全分離，支持用戶面下沉子MEC2所示。2第四章5G+案例1：5G+35G5G5G+MEC3所示。2）5G+MEC視覺導航+AGV調(diào)度：這一環(huán)節(jié)采用視覺及低5GMECSLAM5G+MEC視覺導航AGVAGV的優(yōu)勢有兩個方面：一是與AGVAGV，10%以上。3）5G5G+MEC技術將片傳送到MEC側集中處理，隨后將檢測結果下傳到各個工位。此模50%，還較大增強地了部署產(chǎn)品換線生產(chǎn)算法處理的靈活性。4）5GAR輔助遠程指導：在生產(chǎn)、運維等環(huán)節(jié)，當一線人員遇案例2：5G+8000其中包括水路、道路、118300km鐵路。然而，隨著漢堡港2倍增長，這對其發(fā)展45G5G網(wǎng)絡切片包括支持管理水上和陸地交通信5G無線基礎設施。5G700MHz許可頻段部5GNR海港通信網(wǎng)絡，在使用雙連接加專用切片的基礎上，終AR/VR技術有效地實現(xiàn)了遠程故障監(jiān)控和現(xiàn)場指揮；基5G智慧港口。5G的無線傳輸方式取代了原有主控PLCPLC5G工業(yè)控制網(wǎng)關實現(xiàn)與原有工業(yè)控制協(xié)議的適配。5G網(wǎng)絡特性滿足了PLC控制信號云，MEC邊緣云的分流處理有兩方面優(yōu)勢：一方面減少了數(shù)據(jù)從終5G與MEC的結合開發(fā)了遠程可通過MEC進一步降低操控和數(shù)據(jù)傳輸時延，以提升遠程輔助駕駛5G/V2X技來增加了感知范圍，降低了感知成本，豐富了感知信息，實現(xiàn)了5G5G5G無線網(wǎng)絡的連接口的作業(yè)效率顯著提高。5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新技術的結合使得港口業(yè)案例3：5G+5G正是這樣一種能更好地支撐智能電網(wǎng)發(fā)展需求的通信技術，可以5G智能電網(wǎng)應用示范場景總體上分為控制和采集兩大類：控制5G足智能用電和個性化客戶服務需求。5G網(wǎng)絡與現(xiàn)有遠程抄表、負荷8-9.8ms，網(wǎng)絡授時50-100案例4：5G+5G網(wǎng)絡的部署，可以有力5G5G家電制造智能園區(qū)，驗證海爾天津園區(qū)通過5G網(wǎng)絡實現(xiàn)的主要應用場景包括：天津5G園區(qū)智能監(jiān)控平臺、AR眼鏡安保、機器人(地面)巡邏、無人機(高空)5G邊緣計算MEC就近部署了園區(qū)智能AR5GAR巡邏，把園區(qū)巡邏的高清視頻回傳到“5G園區(qū)智能監(jiān)控平臺”查看并5G室內(nèi)覆蓋，實現(xiàn)了生產(chǎn)線視覺檢5G的大帶寬、案例5：5G+AGV的定位與控制，但是5GAGV在倉儲和生產(chǎn)線進行試驗應5G網(wǎng)絡無縫切換的移動性，實現(xiàn)在線實時協(xié)同調(diào)度，大幅度提高人55G+AGV5GAGV系統(tǒng)，包含了一個中10-20AGV5GMEC云端統(tǒng)MECAGVAGV的全局定位和實時控制；同時倉儲管理人員能夠通過云端系AGVAGV小車均只5G移第五章5G+5G與工業(yè)的融合應用首先制約于工業(yè)場景基礎設施的數(shù)字化水2019參評的15萬家工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)設備數(shù)字化率、關鍵工序數(shù)控化率分47%49.2%7.6%，這其中絕（CAD（MESICT與OTICTOT5G作為新一代的移動通信技術，其標準進展、發(fā)展節(jié)奏、當前及未視覺等eMBB3GPP第一個版本Release15中所定義的eMBB5G5G網(wǎng)絡運行5G網(wǎng)第六章5G+加大ICT/OT5G5G在工業(yè)領域前景非常廣闊。OT和/ICT行業(yè)