《電子技術(shù)應(yīng)用》
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5G解決了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)怎樣的難題

2020-04-26
來源:21IC
關(guān)鍵詞: 5G 物聯(lián)網(wǎng) OneNET 毫秒

    為了搶占5G競爭制高點,創(chuàng)造未來10年新的經(jīng)濟增長引擎,目前全球主要國家的運營商紛紛開啟了5G商用部署。尤其是隨著工信部在6月6號發(fā)放5G正式商用牌照,5G變得更加炙手可熱。

    從技術(shù)研發(fā)到商業(yè)應(yīng)用,5G的重心開始轉(zhuǎn)向應(yīng)用場景和商業(yè)模式。全球運營商開始積極尋找最能發(fā)揮5G網(wǎng)絡(luò)潛力、實現(xiàn)商業(yè)變現(xiàn)的應(yīng)用場景,其中工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)被一致看好,5G賦能工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)一時風(fēng)起云涌。

    毋庸置疑,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對于通信行業(yè)而言是全新的領(lǐng)域,如何滿足工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)用戶的需求、實現(xiàn)5G與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的融合是擺在通信行業(yè)面前的一道難題。如果沒有摸準(zhǔn)行業(yè)用戶的“痛點”,沒有找到與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有效融合并實現(xiàn)自身價值提升的方案,那么縱然眼前是一座“金礦”,通信行業(yè)也只能望“礦”興嘆。

    工欲善其事必先利其器,要想挖掘“金礦”,首先需要找到“鐵鍬”。中移物聯(lián)網(wǎng)OneNET在其最新的4.0版本中引入邊緣計算等功能,能夠有效滿足工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)客戶的需求,是專為挖掘行業(yè)客戶“金礦”量身定制的一把“鐵鍬”。

    

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    最佳拍檔:5G與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

    從1G模擬電話問世到如今的5G,我國移動通信走過了30多年的時間,如果說1G是語音時代,2G是文本時代,3G是圖片時代,那么4G就是視頻時代。如今,5G已來,我們又將走向怎樣的時代?

    5G網(wǎng)絡(luò)具有大帶寬、低時延、廣覆蓋的特點,一些傳統(tǒng)4G網(wǎng)絡(luò)無法實現(xiàn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景在5G時代將成為可能。

    例如,在港口碼頭,鋼鐵吊臂在碼頭和船只之間轉(zhuǎn)移和裝載大型貨物,需要將時延、精度誤差降低最低,同時能夠第一時間察覺異常情況并在邊緣側(cè)迅速響應(yīng),這在過去只能是一種想象。

    又如,高溫高危的鋼鐵廠亟需實現(xiàn)無人操作,且能將上千度的鋼水瞬間精確傾倒,其時延需要低至數(shù)毫秒,這在4G時代也是天方夜譚。

    隨著5G時延降到毫秒級,以及網(wǎng)絡(luò)切片和邊緣計算等技術(shù)的引入,上述場景成為可能, 5G破解了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)難題。

    您可能會有疑問:既然上述場景對網(wǎng)絡(luò)時延和穩(wěn)定性提出如此嚴(yán)苛的要求,那么為什么不采用穩(wěn)定高速的有線方式?事實上,有線方式看似簡單易行,實則問題重重。因為有線網(wǎng)絡(luò)部署相對復(fù)雜,后續(xù)升級改造也涉及大量工作;而且有線網(wǎng)絡(luò)的使用是條件限制的,而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境復(fù)雜多樣,有線網(wǎng)絡(luò)并非能夠布放到任何有需求的地方。相對而言,以5G為代表的無線網(wǎng)絡(luò)是更加經(jīng)濟高效的連接方式。

    在研究機構(gòu)看來,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的潛力不可限量。根據(jù)GSMA智庫(GSMA Intelligence)發(fā)布的報告,未來電信行業(yè)5G與物聯(lián)網(wǎng)的市場機會更多依賴于企業(yè),而非個人用戶。

    個人用戶難以成為增長主力,是因為當(dāng)前移動用戶占全球人口的比例在80%左右,而剩下的部分是最難觸達(dá)覆蓋的,比如老年人和偏遠(yuǎn)地區(qū)人口,因此全球移動用戶的總體增速趨緩,更多是從2G、3G升級至4G以及最新的5G。

    東方不亮西方亮。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將是移動通信增長的主力擔(dān)綱,GSMA智庫預(yù)計,到2025年,全球工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接數(shù)將增長至100.75億。GSMA智庫的一份調(diào)查顯示,69%的企業(yè)家認(rèn)為一旦5G到來,企業(yè)服務(wù)會是最重要的營收來源。

    從物聯(lián)網(wǎng)的角度來看,盡管目前消費電子產(chǎn)品和智能家居等場景是物聯(lián)網(wǎng)的主力,然而未來企業(yè)市場的潛力不可限量。GSMA智庫預(yù)計,企業(yè)連接在物聯(lián)網(wǎng)連接中所占比重將從2018年的41%攀升至2025年的55%。從制造業(yè)到電力行業(yè),5G和物聯(lián)網(wǎng)將創(chuàng)造新的機會,滿足多種多樣的企業(yè)需求。

    并非唾手可得:工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)需求如何滿足

    雖然5G天然適合于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),但是5G成功賦能工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)也并非唾手可得,畢竟工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)性能需求絕非傳統(tǒng)需求場景可以相比:端到端的毫秒級時延,系統(tǒng)需要預(yù)判可能出現(xiàn)的意外,邊緣側(cè)需要智能化處理各種突發(fā)情況。

    在5G基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)能力之上根據(jù)具體場景細(xì)化能力并進(jìn)行創(chuàng)新和變革成為必需。在此方面,中移物聯(lián)網(wǎng)的OneNET有諸多創(chuàng)新之處可圈可點。

    隨著IT技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,各行各業(yè)的企業(yè)都在擁抱數(shù)字化轉(zhuǎn)型,在5G場景下,企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型有三大要點:算力、數(shù)據(jù)和算法。其中,算力是關(guān)鍵、數(shù)據(jù)是前提、算法是核心,OneNET通過引入IoT、5G、AI、數(shù)據(jù)孿生、云計算、大數(shù)據(jù)、邊緣計算等技術(shù),為5G+智能制造三大要素提供了匯聚平臺。

    對于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)場景,5G+OneNET物聯(lián)網(wǎng)平臺帶來如下4方面的價值。

    第一,5G網(wǎng)絡(luò)提供一種全新的大容量無線接入解決方案。各類制造設(shè)備、監(jiān)測終端、生產(chǎn)線工人的通信需求爆發(fā)式增長,迫切需要構(gòu)建安全可信、接入靈活、雙向?qū)崟r互動的“泛在化、全覆蓋”通信接入網(wǎng)和接入平臺,中國移動5G+OnetNET物聯(lián)網(wǎng)平臺專為此而誕生。

    第二,5G網(wǎng)絡(luò)切片為不同業(yè)務(wù)提供差異化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力。物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求廣泛,同時包含了eMBB(如巡檢機器人、無人機巡檢、應(yīng)急通信等智能等大視頻應(yīng)用)、uRLLC(無人駕駛機車和高速線監(jiān)測)、mMTC(低壓集抄、有害氣體監(jiān)測、污水監(jiān)測)三大場景。5G網(wǎng)絡(luò)的切片服務(wù)可針對特定場景提供專門的網(wǎng)絡(luò)需求。

    第三,5G網(wǎng)絡(luò)多接入邊緣計算(MEC)賦能工業(yè)制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型。工業(yè)和制造業(yè)對無線網(wǎng)絡(luò)具有低時延、高可靠的要求,5G多接入邊緣計算專為低時延高可靠業(yè)務(wù)場景誕生,中國移動5G+OnetNET物聯(lián)網(wǎng)平臺,賦能企業(yè)智能制造。

    第四,5G能力開放為海量接入終端提供高效靈活的運營管理能力。利用中國移動在5G和物聯(lián)網(wǎng)平臺上提供的各種開放能力,企業(yè)可實現(xiàn)各類終端的連接管理、設(shè)備管理、業(yè)務(wù)管理、網(wǎng)絡(luò)切片管理等創(chuàng)新業(yè)務(wù),滿足各類終端通信的可管可控要求。

    OneNET Edge 直擊工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)用戶“痛點”

    OneNET如今已經(jīng)升級到4.0版本,與此前版本相比,新版本引入了接入增強、邊緣計算、熱點能力、AI、數(shù)據(jù)分析、一站式開發(fā)、行業(yè)能力、生態(tài)開放等特性。其中特別值得一提的是邊緣計算能力,邊緣計算可謂滿足5G各種嚴(yán)苛需求的“神器”。

    OneNET物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算能力,又名OneNET Edge,是OneNET在邊緣端的擴展。它繼承了OneNET安全、設(shè)備接入、數(shù)據(jù)清洗等能力,可部署于不同量級的智能設(shè)備和計算節(jié)點中,通過定義物聯(lián)網(wǎng)模塊特性,連接不同類型的設(shè)備,提供安全可靠、低延時、低成本、易擴展、弱依賴的本地計算服務(wù),打造“云-管-邊-端”四位一體的計算體系。

    有了OneNET Edge,低時延和高可靠成為可能,OneNET Edge在和設(shè)備一個局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析,可以產(chǎn)生相對云端更快的服務(wù)響應(yīng),滿足行業(yè)在實時業(yè)務(wù)、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的需求。OneNET Edge還支持邊緣智能化,通過在邊緣端對設(shè)備運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析,使設(shè)備可以在不借助云端服務(wù)的情況下對各類事件作出自主決策和反應(yīng),從而實現(xiàn)邊緣端的智能化。OneNET Edge精準(zhǔn)滿足工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的各種嚴(yán)苛需求,可以說為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)而生。

    目前,中移物聯(lián)網(wǎng)的OneNET平臺已經(jīng)在某大型鋼鐵集團(tuán)得到應(yīng)用。據(jù)悉,項目實施前,廠區(qū)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)彼此獨立,形成數(shù)據(jù)孤島,存在大量有線終端監(jiān)測系統(tǒng),給管理、維護(hù)帶來很大困難,缺乏統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集管理平臺,監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)重復(fù)投入。

    項目實施后,在南向?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備協(xié)議、供應(yīng)商和通信運營商的統(tǒng)一,匯聚全廠區(qū)感知監(jiān)測數(shù)據(jù),為集團(tuán)提供全廠區(qū)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的連接、管理、告警和消息推送等功能。北向提供豐富的API接口,支持多樣化的第三方應(yīng)用平臺對接調(diào)用,可接入集團(tuán)集控中心各平臺,為集團(tuán)智慧制造提供各類數(shù)據(jù)源。

    在通過OneNET Edge滿足工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)用戶需求的同時,中國移動也實現(xiàn)了自身價值的提升。目前,運營商管道化趨勢愈演愈烈,流量業(yè)務(wù)低值化現(xiàn)象嚴(yán)重,運營商紛紛尋找連接之外的更多創(chuàng)收通道。在OneNET Edge提供過程中,連接仍然處于重要位置,但并非其主要的價值驅(qū)動因素,通過邊緣計算、AI和大數(shù)據(jù)等提供更多獨一無二、不可替代的業(yè)務(wù),運營商在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)時代將形成核心競爭力,也將有望把握價值鏈的核心環(huán)節(jié)。

    

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