大飛機,一直被視為工業領域較為復雜的產品。對于剛剛開啟現代大飛機之路的中國商飛來說,既要補足中國航空工業長期停滯的短板,又要在新的起點上,用新的方式與國際強者展開競爭。新材料,新技術,更好的經濟性、安全性和駕乘體驗,是中國大飛機在市場上取得一席之地的根本。
早在國內5G牌照發放之前,中國商飛就開始聯合運營商和IT、互聯網企業建設5G園區,這個時間比美國運營商聯手三星在德州搭建的5G應用園區更早了一步。超低時延、高速率、海量連接這幾大5G特點,為飛機的設計、制造、運維、試飛等方面都帶來了革命性的變化。例如,5G+機器視覺把檢測效率提升了300%,5G+AI把檢測周期從2天變成了實時,5G+異地協同讓大飛機設計制造的異地協同效率提高了整整5倍。
而基于5G室分基站打造的智慧客艙,已開展在多方實時高清視頻通信、空中在線辦公、在線購物、空中在線支付等航空互聯網業務的商用驗證中。
這是國內數不清的5G+工業應用案例中的1個典型例子。以科技助力傳統工業企業打通連接、共享數據、改變生產模式、降本增效、改善管理等等,5G日益顯現出非凡的意義 。正如中國工程院院士、國家制造強國建設戰略咨詢委員會委員鄔賀銓所說,5G的高寬帶、高可靠低時延、廣覆蓋大連接的特性,非常適應工業企業內網的需要,同時,5G無線傳輸平臺將云計算、人工智能、大數據、區塊鏈、物聯網等新一代技術無縫融合,結合生產運營技術,正在成為支撐工業互聯網發展的強大平臺。
5G+工業,也得到了國家政策方面的有力推動。《工業互聯網創新發展行動計劃(2020-2023)》、《關于推動5G加快發展的通知》、《中小企業數字化賦能專項行動方案》、《“雙千兆”網絡協同發展行動計劃(2021-2023年)》……政策頻頻給力,技術不斷成熟,案例不斷涌現。5G對工業的賦能,已小試牛刀,政策加持下還將會有哪些實際進展?完全實現理論上的賦能效果還有多少挑戰?
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工業擁抱5G,說易行難?
標準之利
技術應用,標準先行。 2018年5G R15標準的確定,奠定了5G高速率的特性,2020年7月 R16標準的確定,低時延高可靠(時延是4G的十分之一)、海量連接(連接密度是4G的50倍)成為5G明確的場景, 5G進入工業有了更有力的支撐。
中國信通院技術與標準研究所副所長曹薊光對此給出了更詳細的解釋:“待R17標準確定后,5G的三大特性均與工業互聯網對于網絡傳輸的需求更為契合,尤其是超低時延、廣連接的特性可以說是專門針對工業需求而設計的。”
基于R16版本,5G一方面可以支持超大帶寬的應用,隨時捕捉、發送現場信息,實時傳輸大量高清圖片、視頻等信息,另一方面,又可以實現網絡傳輸時延要足夠低、網絡抖動要足夠小,時間同步要足夠精確。那么5G與機器視覺相結合,就可以廣泛用于產品質量檢測、設備故障檢測、無人智能巡檢、遠程設備操控、設備協同作業、現場輔助裝配等典型應用場景,更好地幫助工業企業避免超過限度的時延、抖動和時鐘漂移可能帶來的工業操作邏輯錯誤,以及所導致的嚴重的生產事故。
此外,5G可以支持網絡資源靈活配置、業務按需定義、功能隨時部署,用“網絡切片”的方式在公共網絡中打造出工業專用的通道,實現跨廠區、跨園區、跨地域的工廠網絡靈活互聯。
高通技術標準高級總監李儼也提到,隨著5G在行業中不斷深入,來自工業企業的個性化需求越來越多。目前,工業生產中大量通信設備用在支持自動導引運輸車(AGV)的物流輸送等環節,對定時、定位提出了非常精準的要求,而5G的技術特性能夠很好地解決這些需求,支持礦山和港口的應用場景。
為了持續提升5G對工業核心環節的賦能,接下來的R17標準將會進一步提升R16中的相應功能。工業互聯網專家、北京科技大學國家“萬人計劃”王健全教授認為,R17標準將會繼續提升室內定位精度、網絡可靠性和確定性等,同時還會對工廠內低時延、大帶寬和多接連混合存在的場景進行專門研究,“在標準方面,R17將使得5G更為適應工業復雜場景。”
李儼進一步提出,R17對精準定位也做了很多無線信號預埋和優化,精度可以達亞米級別,,更進一步和現有的工業環境深入結合, “R17標準預計會在今年年底前凍結。隨著技術和標準的推進,日后還有很多行業,以及工業領域很多環節對通信提出一系列新需求,可能會在R18等標準中繼續完善。”
頻譜之異