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对话邬贺铨院士:工业互联网需要5G技术

  • 发布时间:2019-08-19

5G能够带来哪些技术变革?这在2019年6月6日5G商用牌照下发后进一步成为行业热议的一个焦点话题。

除了在消费领域,为诸如智能手机、AR/R、机器人等消费类应用产品及场景带来变革和能力提升外,5G更在推动诸如工业互联网此类行业应用中起到了关键作用。

当下处于发展初期阶段的工业互联网纷纷开始尝试结合5G技术进行探索,然而,5G技术可以为工业互联网带来哪些赋能?在工业互联网应用中还需要怎样的技术能力的加持?

8月15日,在2019科技峰会上,中国互联网协会理事长、中国工程院院士邬贺铨院士发表了主题《5G技术与应用》的主题演讲,其中也提到了诸如5G带来的云边协同能力、软件定义网络、网络虚拟切片技术、服务化架构等技术能力,并介绍了5G在工业互联网领域的现阶段探索和应用:

南方电网5G承载电网的配电业务;青岛港成为全球首个5G智能码头;荷兰壳牌炼油厂应用到5G机器人进行巡检;瑞典沃尔沃建筑公司应用5G遥控深井作业;商飞利用5G+AR辅助飞机装配;宝武集团与联通合作,计划将5G用在钢铁产线远程集中操控、框架车无人驾驶、危险品物流监管、涩北在线监测、远程技术服务等;浙江移动与杭汽轮集团、浙江中控、新安化工等企业的合作,包括5G三维搜啊面建模监测系统、仪表无线升级等项目均已进入试点工作。

大会上,就5G在工业互联网中的应用也与邬贺铨院士进行了交流,就其中关键问题向邬贺铨院士寻求了答案。

工业互联网是否对5G有强需求?具体二者在哪些技术点上的结合产生强需求应用?

邬贺铨:工业互联网首先是工厂中的一些生产设备需要联网。对于新工厂,生产设备可以用光纤进行连接;对于一些老的工厂,光纤很难布设进去。此外,工厂中除了固定设备,实际上还存在诸多运动设备,诸如AG、无人小车、机器人,以及工人头上戴的头盔都是“运动设备”。因此,工厂中需要大量用到无线技术。

但是现有的无线技术中,WiFi之类技术本身并不是为工厂设备联网而设计,这些技术本身的容量、抗干扰能力都不够好。而工厂中的马达、电火花这些干扰是一般消费领域应用不容易遇到的,所以基于这种种原因,目前全球工厂的设备通过无线连接的只有6%。

5G是为适应工业互联网而设计的,它的抗干扰能力、低时延等特性非常适合工业应用。

5G在工业互联网中会起到什么作用?

首先,5G可以提供一个大带宽、高可靠、低时延的连接。让工厂设备可以连上网。其次,5G为工业互联网提供了一个人工智能和物联网之间无缝融合的技术。工厂中有很多传感器,传感器收集的大数据我们希望用人工智能来挖掘,实际上5G提供了一个人工智能和物联网之间的一个无缝融合的技术。在工业环境中,数据传输时间很长的话,就无法实现实时响应,只有通过有大带宽、低时延的5G,才能将工业互联网收集的大数据及时送到云端。第三,5G本身也是人与物的一个融合技术。现在工厂很多时候工人都会带上5G+8K的R眼镜/头盔,将工人看到的东西与本身真实工作紧密结合起来,这是在没有5G的时候不可想象的。因为R/AR需要的时延是毫秒级的,只有「5G+边缘计算」才能满足这样低时延的应用。实际上工业互联网在我们国内已经喊了有几年了,现在来看,5G来临正好为工业互联网带来了一个很好的无线网络。过去应该说还没有很合适的无线网络。

所以,我认为现在5G的到来,预示着工业互联网也有一个很快的体现。

就现在来看,5G还处在应用初期阶段,今年的主要应用还是围绕eMBB,然而5G在工业互联网领域的应用探索已经展开,您觉得目前的5G技术能为工业互联网带来哪些应用?

邬贺铨:eMBB(增强移动宽带)是5G的一类应用场景,目前可能在消费领域应用一些。包括5G+8K高清电视、R等,但仅有eMBB对工业来讲是不够的,因为如果仅仅是宽带的改善,时延不能保证的话,在工业互联网应用中还是起不到作用的。

目前工业上很多工厂的实际应用中,传感器数据是采集了,可是如果不能及时应用人工智能进行数据处理还是不行的。一般而言,人工智能很多时候需要用到大规模的计算,甚至超算。而这种大规模计算是不可能完全搬到生产线现场来实现的,因此它们之间实际上是有物理上的距离的。这个距离就意味着时延。

传统的传输技术解决不了这个时延问题,而5G的eMBB并无法解决这个能力。因此实际上工业互联网不仅仅用到eMBB,的是用到高可靠、低时延、大连接,所以5G这三大特点在工业互联网都会得到应用。

整个工业互联网的发展阶段被分为数字化、网络化和智能化三个阶段,您认为数字化和智能化阶段,企业应该做哪些工作、具备怎样的能力?如何看待当下国内工业互联网企业发展水平?

邬贺铨:数字化是工业互联网的基础,如果说你的设备不能联网,不能采集数据,实际上谈不到后面的一些分析应用,这是最基本。

生产线的数字化是比较好的应用,但是要实现生产线的数字化往往还是有一定难度的,它涉及到大量传感器的应用,现有的数字设备有多种标准,多种标准要都实现很好的联网。所以有一些在生产线上装备比较好的、数字化基础好的企业,很快就可以引入一些人工智能、企业大脑等等,很容易产生效益。

对于一些生产线改造的企业,实际上数字化也是有用的。它可以把数字化用到设计上,也可以用到供应链的管理上,也可以用到包括前端市场分析上,这也是可以的。

工业互联网的发展没有统一的模式,根据企业的不同需求,可以从不同环节切入,但最终我们是希望从设计、研发、生产、供应、管理、维护全链条实现数字化,实现人工智能的分析决策,这是我们最希望未来可以实现的。

到那个时候,也就是说它(工业互联网)已经从数字化走到网络化,周到整个智能化的阶段。

一般而言,现在大部分(企业)都还处在起步阶段,还有很长的路要走。(新浪网)

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