近日，科工力量分別參訪了中國移動和中國鐵塔，對目前中國的5G建設(shè)和發(fā)展進行了深入的了解。前面筆者已經(jīng)就5G的建設(shè)成本和運營成本進行了相關(guān)的說明，與4G相比，5G需要建設(shè)密度更高的基站，再加上5G基站的高能耗，5G的建設(shè)需要投入更多的資金。
大量的5G投入，需要有更多的規(guī)模應(yīng)用才能收回成本。為此，運營商目前也在應(yīng)用端不斷嘗試，將5G應(yīng)用到不同的場景下。除了建設(shè)5G的高速公路，運營商也承擔起5G應(yīng)用的開拓者，主動聯(lián)合各行各業(yè)，孵化5G市場。
實際上，未來5G的應(yīng)用場景可能更多的還是在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。一個月前，工業(yè)和信息化部部長苗圩在國務(wù)院新聞辦新聞發(fā)布會上談及5G未來的應(yīng)用場景時就表示，未來5G應(yīng)用場景的80%會在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
在此次參訪的過程中，筆者探訪了很多5G應(yīng)用場景，從無人駕駛、遠程醫(yī)療到無人機送餐等，相關(guān)試點暢想豐富，實際落地不多，成規(guī)模的應(yīng)用較少。雖然實際情況如此，但這些嘗試是必要的。
給企業(yè)帶來效益是5G建設(shè)推廣的關(guān)鍵所在，在此次行程中，中國移動與新鳳鳴集團在5G應(yīng)用的切實落地令筆者印象深刻，為此筆者也進行了深入了解。
新鳳鳴集團位于中國化纖名鎮(zhèn)——嘉興桐鄉(xiāng)洲泉鎮(zhèn)，是一家集聚酯、紡絲、PTA、加彈、進出口貿(mào)易為一體的現(xiàn)代大型股份制企業(yè)。運營商在這里利用5G的獨特性能，真正地解決企業(yè)的需求，而且給企業(yè)帶來效益。
5G在工廠中的應(yīng)用切實落地
在新鳳鳴集團的長絲生產(chǎn)車間內(nèi)，一臺又一臺IGV小車沿著規(guī)定的路線運送絲餅，這些移動的IGV小車是由無線網(wǎng)控制。在使用5G網(wǎng)絡(luò)之前，車間內(nèi)的IGV小車是利用WiFi無線網(wǎng)控制連接。但是，基于WiFi網(wǎng)絡(luò)的IGV小車面臨調(diào)度不靈活，反應(yīng)速度慢等問題，而且IGV小車所在的車間面積較大，WiFi是分開覆蓋的，補充配置的WIFi也會面臨信號斷點的情況。
移動公司對車間進行了5G的升級改造，使得整個的IGV小車的調(diào)度更加迅速，小車的調(diào)度系統(tǒng)之前是已經(jīng)編程好的，等于說5G之后，移動公司給它加入自動駕駛的概念，通過實時通訊，實現(xiàn)小車運輸速度的靈活實時變化和運輸路線的靈活按需調(diào)整，車間作業(yè)的車流量極大提高，也克服了大車間內(nèi)WiFi信號盲區(qū)的問題。
除了對IGV小車的升級，移動公司利用5G還解決了困擾紡織化纖行業(yè)幾十年的難題——飄絲、漂雜。車間的每個工位上，72根直徑7微米的細絲擰成一股，再以每秒60米的速度盤成一盤盤絲餅。72根細絲中，就算只有一根斷裂，都會使絲餅變成殘次品。如果斷裂的細絲卷入旁邊工位的絲餅中，就會出現(xiàn)兩個殘次品。而飄絲、漂雜現(xiàn)象靠人眼識別困難。
在使用5G技術(shù)解決該問題之前，新鳳鳴集團也討論過其他方案，比方說在它工位上安裝固定攝像頭，這樣做的好處是攝像頭固定，回傳的圖像穩(wěn)定清晰，但是該方案被否定掉了。因為要實施全面覆蓋的話，公司需要幾萬個攝像頭，部署成本和維護成本都非常大。攝像頭在特定的溫濕度環(huán)境下可能會起霧或沾染灰塵，經(jīng)常需要維護，這樣使得人工成本沒有降低，反而提高。
移動公司介入后，通過與機器人企業(yè)合作，確定了“8K高清攝像頭+巡檢機器人+5G”的方式。巡檢機器人頂部攜帶8K高清攝像頭，高清連續(xù)拍攝每個工位的作業(yè)圖片，在200毫秒之內(nèi)完成圖像傳輸及在云端的計算(圖像識別)，再將結(jié)果呈現(xiàn)出來。該系統(tǒng)在幾百根微米級的細絲以每分鐘4000米的下絲速度通過多孔軌道過程中，利用快速地圖像識別技術(shù)發(fā)現(xiàn)飄絲、漂雜現(xiàn)象。
以往一個生產(chǎn)車間需要幾十名工人三班倒巡檢，但無法檢出全部的飄絲、漂雜現(xiàn)象。采用“8K高清攝像頭+巡檢機器人+5G”的方式后，用2-3個機器人就可以完成巡檢任務(wù)。
實際上，在工廠內(nèi)，5G的應(yīng)用是一個逐步迭代的過程，針對生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)進行優(yōu)化。相關(guān)負責(zé)人向筆者介紹，后續(xù)移動公司將針對車間內(nèi)對溫濕度的要求提出5G解決方案，溫濕度是比較困擾的問題，生產(chǎn)車間對溫濕度要求高。溫度是兩方面，一是車間的溫度需要恒溫，二是設(shè)備的溫度需要監(jiān)控。大部分設(shè)備上都帶有溫控儀表，目前的溫控儀表是靠人工記錄，后面將通過5G的改造，利用機器人巡檢和圖像識別技術(shù)，對八萬多個采集點數(shù)據(jù)進行智能化采集。
5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中如何收費
5G在消費者手機端按流量收費高的問題，讀者肯定早有耳聞。今年4月份韓國的5G開始商用，其三大電信運營商分布向為消費者推出了5G服務(wù)，不過資費并不便宜。
以韓國最大的電信運營商SK為例，其提供的5G套餐分為四類。第一類：套餐月資費5.5萬韓元(折合人民幣約325元)，包含8GB數(shù)據(jù)流量。第二類：套餐月資費5.5萬韓元(折合人民幣約443元)，包含150GB數(shù)據(jù)流量。第三類：套餐月資費9.5萬韓元(折合人民幣561元)，包含200GB數(shù)據(jù)流量。第四類：套餐月資費12.5萬韓元(折合人民幣738元)，包含250G數(shù)據(jù)流量。
但這種按流量收費的模式肯定不適合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，據(jù)移動公司方面介紹，目前針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的5G收費模式還在探討之中。在工廠內(nèi)的移動網(wǎng)絡(luò)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)切片組成局域網(wǎng)，切片的業(yè)務(wù)是專門為每個工廠定制的，包括網(wǎng)絡(luò)安全，路由怎么走，哪些服務(wù)器允許登錄，哪些設(shè)備允許接入，全部是定制的。在這樣情況下，不是收取流量費，因為5G和4G網(wǎng)絡(luò)是完全不一樣的，通信運營商收取的應(yīng)該是整個網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)費。
5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用前景
在整個5G技術(shù)的應(yīng)用場景中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的場景肯定比個人手機使用5G的場景更加豐富。在因為手機上面，使用5G最重要是大帶寬，對低時延要求不高，有低時延要求場景要求的游戲算一種，其他的對低時延要求不是那么迫切，而大連接是在高密度場景，比方說演唱會現(xiàn)場。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)情況下，應(yīng)用場景相比手機端就非常豐富。網(wǎng)絡(luò)切片和MEC(MEC作為邊緣云技術(shù)最大的功能是本地計算和數(shù)據(jù)處理，采用靈活的分布式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，把服務(wù)能力和應(yīng)用推進到網(wǎng)絡(luò)邊緣，極大地縮減了等待時間，使之與5G相匹配)本身就是為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的場景設(shè)計的。整個應(yīng)用可以覆蓋到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的所有環(huán)節(jié)，包括生產(chǎn)環(huán)節(jié)，倉儲，供應(yīng)鏈等。
5G本身就是一個云化的解決方案，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的云化是一個大的方向。5G無線網(wǎng)、5G承載網(wǎng)、5G核心網(wǎng)三部分，全部是通過云化之后，再進行進一步的網(wǎng)絡(luò)切片，5G和云是天然結(jié)合的。
工廠里面建設(shè)5G，是通過5G的MEC下沉，以及網(wǎng)絡(luò)的切片實現(xiàn)的。在MEC上，一方面是控制數(shù)據(jù)，一方面是用戶數(shù)據(jù)，控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭\營商的核心網(wǎng)絡(luò)，工廠內(nèi)部數(shù)據(jù)就近傳輸?shù)組EC服務(wù)器上(也就是工廠內(nèi)部的服務(wù)器)，保證了工廠內(nèi)部數(shù)據(jù)的安全，但是控制信令還是與核心網(wǎng)交互的。
在工廠內(nèi)工作的員工的手機上肯定有一些互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，這些應(yīng)用也可以通過廠內(nèi)的5G基站享受局域網(wǎng)以外的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
無論是工廠內(nèi)部運行數(shù)據(jù)還是廠內(nèi)員工個人數(shù)據(jù)，在無線階段都是要接入5G基站，在進入基站后，信號是分開的，在不同的通道內(nèi)進行傳輸，互相之間是隔離的。而且通過網(wǎng)絡(luò)切片，提供不止一套網(wǎng)絡(luò)，在工廠的內(nèi)網(wǎng)中還有可能進一步區(qū)分，比方說：一套網(wǎng)絡(luò)是辦公用的，一套網(wǎng)絡(luò)是生產(chǎn)用的，互相之間是隔離的。
在4G的時代，技術(shù)上沒辦法做到，不支持。對于4G與5G的區(qū)別，一個形象的比喻“原來的4G就相當于一個烤雞，整個的給顧客，現(xiàn)在的5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，顧客喜歡雞翅給雞翅，喜歡雞腿給雞腿”，按照用戶的需求，將用戶最需要的部分給用戶，這樣的網(wǎng)絡(luò)可以達到最大利用率。4G時代對所有的用戶提供的服務(wù)都是一樣的，至少在同一個基站下面，是相同的速率，相同的接入速度，提供的服務(wù)是一模一樣的。而在5G時代，用戶的需求是定制的。
結(jié)束語
目前國內(nèi)的運營商，除了在積極規(guī)劃建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)，還在不斷推動5G與各垂直行業(yè)結(jié)合，大范圍推廣5G在各種場景下的試點應(yīng)用，這也是因為各垂直行業(yè)內(nèi)部對5G這個新生事物還處在探索階段。
不過就目前情況來看，大部分場景的5G應(yīng)用還在暢想階段，成規(guī)模的應(yīng)用較少。就筆者看來，在運營商推廣的5G試點應(yīng)用之中，有些暢想還是過于超前，如無人機送餐等。而利用5G的獨特性能解決實際工業(yè)問題才是應(yīng)用推廣的關(guān)鍵，在上文介紹的移動公司與新鳳鳴集團的5G合作案例，就屬于就有實際意義的落地項目，這樣的模式可能會成為未來推廣5G的突破口。
