2019年,中國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)正式商用,5G網(wǎng)絡(luò)大容量高速率、低時(shí)延高可靠、廣覆蓋大連接的應(yīng)用場(chǎng)景,得到了產(chǎn)業(yè)界廣泛關(guān)注。5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新發(fā)展正在成為新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要切入點(diǎn)和關(guān)鍵突破口,現(xiàn)已在工業(yè)領(lǐng)域探索出二十大典型應(yīng)用場(chǎng)景,覆蓋十大重點(diǎn)行業(yè)。隨著5G 超可靠低時(shí)延通信(URLLC)特性逐步成熟,5G與工業(yè)的融合應(yīng)用將深入到生產(chǎn)制造的核心環(huán)節(jié),為設(shè)備無(wú)線化、產(chǎn)線柔性化、生產(chǎn)智能化發(fā)展提供新的技術(shù)選擇。
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當(dāng)前,5G URLLC工業(yè)應(yīng)用仍處于初步探索階段,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”特設(shè)任務(wù)組發(fā)起“5G URLLC工業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新先鋒營(yíng)” 活動(dòng)(以下簡(jiǎn)稱“先鋒營(yíng)”),組織汽車制造、電子設(shè)備制造、機(jī)械制造、精鑄等行業(yè)先行單位,共同定義5G URLLC工業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新場(chǎng)景、對(duì)齊場(chǎng)景業(yè)務(wù)需求、明確5G網(wǎng)絡(luò)能力基線、加快推動(dòng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用實(shí)踐。在“先鋒營(yíng)”中,中國(guó)信息通信研究院與華為技術(shù)有限公司共同牽頭,聯(lián)合多家單位共同編制《5G/5G-A 超可靠低時(shí)延通信工業(yè)場(chǎng)景需求白皮書(征求意見(jiàn)稿)》。
報(bào)告亮點(diǎn)
1、新場(chǎng)景:深挖5G與工業(yè)控制融合創(chuàng)新場(chǎng)景
結(jié)合行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展需求及企業(yè)生產(chǎn)面對(duì)的痛點(diǎn)和難點(diǎn),分行業(yè)分場(chǎng)景深度挖掘5G與工業(yè)控制融合場(chǎng)景價(jià)值。針對(duì)汽車制造領(lǐng)域,面向多車型快速上線的柔性生產(chǎn)需求,提出21個(gè)創(chuàng)新場(chǎng)景,有效提升生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)靈活性、降低布線成本及周期、減少線路磨損故障。針對(duì)電子設(shè)備制造、機(jī)械制造、精鑄等領(lǐng)域,面向多品類產(chǎn)品的混線生產(chǎn)需求,提出10個(gè)創(chuàng)新場(chǎng)景,滿足主PLC邊緣化部署需求,實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)承載多業(yè)務(wù),有效降低成本,提升智能化水平。
5G為工業(yè)自動(dòng)化帶來(lái)的三大變革
2、新方案:研提工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)5G網(wǎng)絡(luò)部署新方案
面向工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)多種不同通信需求的業(yè)務(wù)流(如低速大容量的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集業(yè)務(wù)、高實(shí)時(shí)高穩(wěn)定性高并發(fā)的生產(chǎn)控制C2IO業(yè)務(wù)),結(jié)合數(shù)據(jù)流不跨域、業(yè)務(wù)間訪問(wèn)隔離等業(yè)務(wù)安全需求,提出用戶面功能(UPF)在車間、工廠分級(jí)部署分類應(yīng)用的5G網(wǎng)絡(luò)部署方案,以及5G承載工業(yè)協(xié)議解決方案,助力工廠實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)非實(shí)時(shí)通信一張網(wǎng)。
某空調(diào)壓縮機(jī)產(chǎn)線網(wǎng)絡(luò)5G化改造方案
3、新指標(biāo):精算5G網(wǎng)絡(luò)工業(yè)控制場(chǎng)景指標(biāo)要求
綜合考慮每個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景在消息更新周期、看門狗設(shè)置情況、0宕機(jī)時(shí)長(zhǎng)、移動(dòng)性要求、帶寬要求、組態(tài)節(jié)點(diǎn)密度、車間節(jié)點(diǎn)密度等方面的業(yè)務(wù)需求,結(jié)合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)多個(gè)I/O設(shè)備鏈路間存在業(yè)務(wù)相關(guān)性,以及PLC無(wú)線接入方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延要求存在差異性等因素,分行業(yè)分場(chǎng)景提出5G具體網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo),為各行業(yè)5G URLLC應(yīng)用的場(chǎng)景落地提供參考依據(jù)。
部分場(chǎng)景的確定性時(shí)延需求和用戶容量
報(bào)告目錄
一、概述
二、5G URLLC工業(yè)應(yīng)用概覽
三、汽車制造工廠自動(dòng)化
四、電子/機(jī)械制造工廠自動(dòng)化
五、傳統(tǒng)工業(yè)制造智能化改造
六、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)5G網(wǎng)絡(luò)需求分析
七、3GPP標(biāo)準(zhǔn)及網(wǎng)絡(luò)能力演進(jìn)
八、總結(jié)
附錄A:行業(yè)化5G URLLC 應(yīng)用場(chǎng)景說(shuō)明
附錄B:工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議介紹
聲明:本報(bào)告所有材料或內(nèi)容的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟所有(注明是引自其他方的內(nèi)容除外),并受法律保護(hù)。如需轉(zhuǎn)載,需聯(lián)系本聯(lián)盟并獲得授權(quán)許可。未經(jīng)授權(quán)許可,任何人不得將報(bào)告的全部或部分內(nèi)容以發(fā)布、轉(zhuǎn)載、匯編、轉(zhuǎn)讓、出售等方式使用,不得將報(bào)告的全部或部分內(nèi)容通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式傳播,不得在任何公開(kāi)場(chǎng)合使用報(bào)告內(nèi)相關(guān)描述及相關(guān)數(shù)據(jù)圖表。違反上述聲明者,本聯(lián)盟將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)” 特設(shè)組將繼續(xù)圍繞“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”關(guān)鍵技術(shù)、融合應(yīng)用落地、產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑等開(kāi)展工作,通過(guò)白皮書、標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試床、5G URLLC應(yīng)用創(chuàng)新先鋒營(yíng)活動(dòng)、5G全連接工廠“藍(lán)海” 計(jì)劃等多種形式加速推進(jìn)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
業(yè)務(wù)聯(lián)系人:
黃穎
huangying@caict.ac.cn
管子健
guanzijian@caict.ac.cn