5G+工业互联网的行业应用与技术 白皮书.pdfVIP

5G+工业互联网的行业应用与技术白皮书

一、5G+工业互联网背景

5G与工业互联网融合推进行业应用落地。5G+工业互联网的行业应用主要包

括5G在电力、制造（电子制造、汽车制造、家电制造等）、港口、油田等垂直

行业的应用。国内主要在电力、工厂制造等行业取得了一定的应用示范成果，涉

及的业务种类主要包括：工业控制类业务（如系统自动控制和远程控制等）、质

量监测类业务和环境监测类业务（如物联网、大数据业务等）。

5G与工业互联网融合促进通用型应用发展。通用型应用主要包括5G与工业

AR/VR、超高清视频、无人机、机器人等领域的结合。国内已取得的示范性应用

成果包括信息监测、视频回传类业务（如工业AR/VR巡检、无人机巡检、机器人

巡检、超高清视频监控等）和物流类业务（如采用AGV完成的物料配送、仓储物

流业务等）。

二、5G+工业互联网定义

工业互联网是新一代网络信息技术与制造业深度融合的产物，是实现产业数

字化、网络化、智能化发展的重要基础设施，通过人、机、物的全面互联，全要

素、全产业链、全价值链的全面链接，推动形成全新的工业生产制造和服务体系，

成为工业经济转型升级的关键依托、重要途径、全新生态。

5G是工业互联的通讯管道，它具备超大带宽、海量数据、超低时延的特性，

而工业互联网具有连接工业设备种类繁多、数据类型多样化、数据实时性要求高

的特点。同时，5G还可以满足端到端毫秒级的超低时延和接近100%的高可靠

性通信保障，这与工业互联网领域的需求不谋而合。

随着5G+工业互联网的融合的逐步深入，必将衍生出更多的应用场景，如

远程控制、资产跟踪、工业摄像头、工业智能传感器、生产设备实时监控、云端

机器人等。因此，5G契合了工业互联网领域的业务需求，成为工业互联网发展

的基础。

三、应用现状

5G与工业互联网融合促进通用型应用发展。通用型应用主要包括5G与工业

VR/AR、超高清视频、无人机、机器人等领域的结合。国内已取得的示范性应用

成果包括信息监测、视频回传类业务（如工业VR/AR巡检、无人机巡检、机器人

巡检、超高清视频监控等）和物流类业务（如采用AGV完成的物料配送、仓储物

流业务等）。

典型5G+工业互联网的应用场景有智慧工厂、机器视觉、远程运维、远程控

制等。

（1）智慧工厂：利用5G技术，在工厂内可以实现全生产要素、全流程互联

互通，即设备互联、人员互联、工装互联、刀具互联、物料互联、产品互联，实

现工厂全生产要素全生命周期的实时数据跟踪，并将实时产生的数据在云平台进

行大数据智能分析决策，实现全连接工厂实时生产优化；

（2）机器视觉：利用5G实现检测数据快速传输，结合超高清视频对材料的

缺损、拼缝缝隙等进行监控，通过人工智能对不同检测案例的训练实现产品的智

能化检测；

（3）远程运维：5G时代，万物互联可同步感知虚拟世界和现实世界，利用

VR/AR使得体验不再受时间和空间的限制，实现“永远在场”，提升设备装配效

率，同时还可以突破空间限制，实现远程专家和一线运维人员同时在现场；

（4）远程控制：港口是远程控制的主要应用场景之一，其操作业务对通信

连接有低时延、大带宽、高可靠性的严苛要求，并且作业环境复杂多变。5G以

其大带宽、低时延特性实现工程机械远程操控，不但能改善操作人员的工作环境，

还能有效保障操作人员安全，助力企业生产施工的降本增效，从而突破传统方式

的局限性，极大地提升自动化港口的运营效率，为改造提升传统人工港口注入新

动力。

四、面临挑战

一是供需对接问题有待解决。传统移动通信以运营商为主，很多行业企业还

未参与到其中。5G在工业互联网的行业应用因此还面临需求难匹配、行业有壁

垒、回报不确定等诸多问题，且目前创新和研究大都局限于通信行业内，与工业

互联网行业的供需对接存在问题，需要尽快建立跨行业沟通平台和创新体制机

制。

二是关键技术问题有待研究。在5G与工业互联网融合应用推广之前，还有

诸多关键技术问题有待研究。这其中主要包括网络切片技术、边缘计算技术、融

合网络架构、工业网络安全体系、工业网络监测体系、工业网络标准化等一系列

问题。

三是产业链不够完善。在终端侧，目前虽已出现针对3GPP标准化的5G网络

设备，然而在工业互联网行业中仍缺乏5G终端设备，工业5G通信模组的研发有

待