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智慧數字化，5G創造無限新未來
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5G作為新基建的重要內容，在建設和應用層面，正在引起更多的思考和研究。作為新一代移動通信技術，5G應用的核心場景一定是新型制造業，并以工業物聯網和工業互聯網為標志。沒有5G，就不可能有真正的工業互聯網。換一個角度，5G技術賦能如果偏離現代制造業，均可以認為是5G資源的浪費。目前，對5G應用場景的描述有很多，但大多數都是基于公共服務平臺的應用，這顯然是對5G技術賦能理解上的誤導。
5G賦能邊緣計算和切片技術
5G相對于4G，擁有更大的帶寬和更高的傳輸速率，同時，5G擁有4G所沒有的低時延和大連接能力。但是，這并不是5G 最主要的技術突破，5G之所以被各國作為下一代工業最重要的支撐技術，最關鍵的是5G賦能的邊緣計算和切片技術。采用邊緣化計算技術中的計算能力和服務能力，可滿足5G技術低時延、海量連接等多種要求，從而減輕核心網及回傳鏈路的負載。所以，邊緣計算及網絡切片技術的結合十分關鍵。
5G網絡切片技術，是無線傳輸技術的一次顛覆式飛躍，它不僅使5G技術得以深層賦能和應用于現代工業生產，而且通過邊緣計算，使現代工業流程得以飛躍式升級。在5G網絡的發展中，網絡切片技術可為運營商提供基于單一物理設施的多虛擬網絡運行服務。5G網絡切片能夠滿足個性化的業務需求，以需求為基礎自動構建彼此隔離的網絡實體。
邊緣計算是指在靠近物或數據源頭的一側，采用集網絡、計算、存儲、應用核心能力為一體的開放平臺，就近提供最近端服務。其應用程序在邊緣側發起，產生更快的網絡服務響應，滿足行業在實時業務、應用智能、安全與隱私保護等方面的基本需求。邊緣計算處于物理實體和工業連接之間，或處于物理實體的頂端。而云端計算仍然可以訪問邊緣計算的歷史數據。
對物聯網而言，邊緣計算技術的應用，意味著許多控制將通過本地設備實現而無需交由云端，處理過程將在本地邊緣計算層完成。這無疑將大大提升處理效率，減輕云端的負荷。由于更加靠近用戶，還可為用戶提供更快的響應，將需求在邊緣端滿足。而5G恰恰為邊緣計算處理的海量數據的傳輸，提供了高速、高容量和低時延的服務，沒有5G，邊緣計算的大流量計算和大數據處理將很難完全滿足當代工業自動化、智能化的需要。
目前，所有的大數據和云服務，本身只是實現物聯網、智能制造等所需要計算技術的一種方法或者模式。嚴格講，云計算和邊緣計算本身并沒有本質的區別，都是在接近于現場應用端提供的計算。就其本質而言，都是相對于云計算而言的。全球智能手機的快速發展，推動了移動終端和邊緣計算的發展。而萬物互聯、萬物感知的智能社會，則是跟物聯網發展相伴而生，邊緣計算系統也因此應聲而出。
事實上，物聯網的概念已經提出有超過15年的歷史，然而，物聯網卻并未在現代工業生產體系和服務體系中全面推開，這除了邊緣計算本身需要發展和完善外，移動通信技術的迭代和演進也是一個關鍵因素。在4G向5G的升級過程中，與之匹配的技術、產品設備的成本、接受程度、試錯過程都是漫長的，因此，目前關于工業物聯網﹢5G、工業互聯網﹢5G，在我國還只是探索的過程。目前在推進5G技術賦能新型制造業中，我國缺乏對制造企業的相關知識培訓，地方政府主管部門在推進5G技術應用中，缺乏對這類知識的理解，導致5G應用場景和技術效能的解釋及宣傳比較混亂，許多制造企業霧里看花，不知所為。
目前，國家把5G應用平臺作為新基建的重要內容，筆者認為，夯實5G應用、避免5G技術資源的浪費，就必須高度重視和規劃我國制造業領域工業物聯網和工業互聯網的應用方式。從產業價值鏈整合角度而言，5G技術賦能新型制造業，就是要在快速融合人工智能相關技術的同時，把5G與邊緣計算相結合，以5G技術實現企業在數據傳輸中的實時業務、數據優化、應用智能、安全與隱私保護等方面的全面升級。
工業互聯網發展面臨的問題及建議
目前，制造企業發展工業互聯網主要面臨以下挑戰和問題。首先，制造企業對5G技術如何賦能制造業，5G在工業生產流程中應用的路徑，5G能解決工業生產什么樣的問題，以及5G與大數據、人工智能、識別技術、智能化數據采集的認知，仍然不是很清楚。因此難以準確地向電信運營商、設備提供商和軟件設計公司提供數字化應用的完整架構，難以向運營商展示基于數字化生產的生產流程架構和明確的需求。特別是在選擇組網方式上，對基于企業內部環境的NSA網、SA網、企業電纜利用、已有固網等如何整合與選擇，缺乏基礎性技術研判。
此外，電信運營商積極性高，但對制造企業生產流程缺乏基本了解，網絡設計與企業生產流程嚴重脫節。由于企業對5G應用的系統架構缺乏了解，因此在軟件設計中，基本是切塊開發與外包，嚴重缺乏軟件在不同應用階段的可迭代、升級和互通。
由此，制造企業、電信運營商、軟件設計公司，三者看似共同開發企業的工業互聯網，實際是相互脫節。這不僅導致投資效率低、重復建設多，而且與建設目標脫節。
所以，在調研后，筆者對企業提出以下建議。第一，厘清概念，不要將工業互聯網與工業物聯網混同。工業互聯網是基于設備生產流程以及設備內部各類元器件動態運行狀態的數據互聯，是基于生產流程和設備智能控制的數字化生產體系。而工業物聯網是基于生產企業設備外部整體運行狀況的連接、識別、共享、控制和產品生產管理的數字化體系。目前在NSA組網環境下，國內企業主要建設的是工業物聯網。
第二，工信部應組織重點對生產企業、試點企業和電信運營商進行系統化培訓，通過培訓，重點打通兩者的“代溝”。
第三，建議在SA網、切片技術、邊緣計算、大數據中心數據加工能力，以及相關的人工智能技術尚不成熟的背景下，以5G技術賦能新型制造業，近期應以工業物聯網為主。
總之，對我國而言，5G技術賦能新型制造業是5G唯一正確的發展道路。工業物聯網作為工業互聯網的初級階段，發展正當時。我國的制造業正處在轉型和升級階段，5G對制造而言，是一次轉變增長方式，是尋求高質量發展的重要助推器，也是改變傳統工業思維方式的重要思想發動機。不論是德國的工業4.0，還是美歐日的現代工業，都有許多值得臺灣28借鑒的經驗。但是，結合中國國情，走出具有中國特色的現代工業之路才是強國之本。
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