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5G能否进入工厂?先要解决这些问题

经济观察报

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文/沈怡然

11月14日,中国移动在2019国际合作伙伴大会上,重点展示了5G在工业领域的应用,并表示在5G商用以来,集团已经有了第一批来自工业的5G用户。不远处,格力电器的员工作为客户代表,向外界展示着刚刚建成的一条5G网络下的空调装配生产线。

5G重要应用场景是能够实现物与物的连接,工厂内的机器设备、原材料、产品之间被认为可以通过5G构成一个更加智能、高效的网络,因此其在工业端的应用具有更广阔的市场。

但实际上,一些刚性和非刚性的因素让5G工业应用变得复杂,11月14日,中国移动人士对经济观察报表示,尽管多方探索一年之久,对5G具有刚需的工业场景目前还没找到,在一定程度上,应用探索受限于技术的不完善,真正发挥行业性能精品网络,还在等待其标准和技术的成熟。

另一方面,尽管已经有一批企业尝试5G,但大多数仍以固有思维看待这项新技术,他们向通信业提出了一系列问题,包括5G是否有安全风险、网络成本控制到什么程度。

11月15日,中国移动董事长杨杰表示,5G的未知远大于已知。尽管在5G的大趋势上,通信技术有望走入百业并赋能实体经济,但当下,哪怕是走入一间工厂,5G也仍存在不确定性。

第一批用户

格力电器是5G的第一批用户,此前,公司已经有8年的自动化基础。

在格力电器总部西区,一间上千平米的工厂里,有一座轴流风叶装配产线,也就是空调装配,该产线需要很多在工人进行装配和检验。

传统办法是,数名管理者在生产线巡逻,但人工监控总有漏洞,在连续的生产过程中,难以监控所有员工的操作是否符合工艺规范。然而一旦监控疏漏,无论是导致了安全事故,还是导致不合格产品,其损失对公司来说都非常大。

这间工厂的工作模式只是制造业生产方式的一个缩影,格力电器全球有3万多名技术工人,有的每天从事着8-10小时的工作,难免因疲惫、暂离而可能产生一些监控漏洞。

对此,在4G网络条件下,格力在工厂各个角落里布局了智能摄像头,内置行为识别技术,即通过智能算法对员工动作进行行为分析,有效记录与监控员工操作是否合规,预防生产安全事故。

工人的每个行为在机器中都有规范化的标准。“脑袋一低头要打瞌睡,机器都能识别出来”,11月14日,一位来自格力电器人士对经济观察报称。

但这一场景的实现对通信网络速度提出了极高的要求,4G网络下时而卡顿,导致管理者无法进行实时获取一线的信息。

高速率、低延时,这是一个典型的5G应用场景。

在2018年底,格力主动向运营商寻求了解,5G能否解决摄像头卡顿的问题,经过测试发现,相比原有4G和wifi网络,5G网络延时提升一倍,实现了30ms的水平,同时5G的高速率能让单摄像头码流速率达到4M。

格力在全球有14个生产基地,该人士称,哪怕是解决很小的生产问题,复制到全球,都是很大的提升,这条产线在体系中的施工安全、质量监管又十分重要。

今年,格力将两条该类工厂安装了5G网络。目前,企业已经完成了可应用于工业生产的自动化柔性生产线搭建。

运营商战略考量

运营商正在不断挖掘像格力这样来自工业界的大客户,越多越好。

在2019合作伙伴大会上,中国移动确立了个人、家庭、产业、创新领域四大市场,其中产业所面向的政企客户,被当作未来重要的收入来源,这些客户来自能源、工业、医疗等各行业。

为了获取5G红利,中国移动选择了14个垂直领域,并打造了100个应用场景,其中有1/5的场景聚焦工业生产。2019年来他们深入各行各业的工业生产,探索5G技术如何帮助劳动密集型生产向无人化、少人化转型。

移动专门为行业用户打造了一种提供网络的方法,专网切片——不同于移动消费者的网络,运营商需要针对性地对工业企业组建专网。

从运营商、设备商都认为这是5G时代一种理想的网络架构,相比3G、4G时代,移动网络主要服务移动手机,5G为了实现万物互联,网络需要服务各种类型和需求的设备,需要一种通过网络切片技术在一个独立的物理网络上切分出多个逻辑的网络,保证网络既有高于移动用户的性能,又保证行业用户数据不出厂。然后将这样一个广域网的技术,布置在一个原本使用局域网的场景。

同时,移动也准备了相应的人才支撑,在工业业务上,调动了产业研究院、政企事业部、以及相关5G方面人才,同时招募了一批专注网络和工业领域的人才。

技术完善之途

移动对于5G工业场景落地的研究10年即已开始,早在4G刚刚商用之时,中国移动研究院就开始对5G工业场景进行预研,在与用户的沟通中,研究人士曾想象过智慧化的无人工厂、全部自动化的流水线,工程师戴AR眼镜巡视一遍,所到之处,所有设备的数据信息实时展现在眼前。

但在眼前,这些场景的实现还有一段距离。

格力电器人士认为,尽管5G能带来更大效益,但业务中没有哪一条产线是没有5G不行的。

对此,上述中国移动人士表示,虽然一直在工业中探索,真正和5G强绑定的、无法被wifi、宽带等其他网络替代的场景,目前还没找到。目前的场景大多是,相比4G、wifi场景下有一定痛点,用5G可以优化体验。

该人士认为,这更多是5G自身技术发展的原因,因为外界期待的5G工业应用,和目前的各地5G网络建设的技术有所差别。

运营商组网有两种方式:NSA(非独立组网)和SA(独立组网)。本质区别在于是否利用4G网来建设5G网。

GSMA大中华区技术总经理刘鸿认为,只有SA才可以充分发挥5G网络低时延、大连接的特点,有能力引入网络切片、边缘计算等一系列新技术,可以为各垂直行业的应用打开空间。

上述中国移动人士称,由于利用了4G基础,NSA组网速度更快,但以此为探索工具,其落地场景的拓展空间必然受限。现在只能一遍摸索应用,一边等待加紧5G网络的技术商用和落地。

格力电器人士的另一个担心是5G网络安全问题。5G是一个新生事物,如果单纯为了提升效率而使用5G网络,却遇到网络安全问题,对企业来说得不偿失。

对此,中国移动方面表示,根据用户反馈,集团正在以新技术加持网络安全。一个解决方案是,将边缘计算服务器设在工厂内,以形成传输信号从终端到基站再到服务器,然后传输回基站的一个闭环。而这些试点应用,更像一个“样板房”,解决合作中的问题,下一步是把“样板房”加速复制成“商品房”,获得规模效应。

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