近日，科工力量分別參訪了中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)鐵塔，對(duì)目前中國(guó)的5G建設(shè)和發(fā)展進(jìn)行了深入的了解。前面筆者已經(jīng)就5G的建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)成本進(jìn)行了相關(guān)的說(shuō)明，與4G相比，5G需要建設(shè)密度更高的基站，再加上5G基站的高能耗，5G的建設(shè)需要投入更多的資金。

大量的5G投入，需要有更多的規(guī)模應(yīng)用才能收回成本。為此，運(yùn)營(yíng)商目前也在應(yīng)用端不斷嘗試，將5G應(yīng)用到不同的場(chǎng)景下。除了建設(shè)5G的高速公路，運(yùn)營(yíng)商也承擔(dān)起5G應(yīng)用的開(kāi)拓者，主動(dòng)聯(lián)合各行各業(yè)，孵化5G市場(chǎng)。

實(shí)際上，未來(lái)5G的應(yīng)用場(chǎng)景可能更多的還是在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。一個(gè)月前，工業(yè)和信息化部部長(zhǎng)苗圩在國(guó)務(wù)院新聞辦新聞發(fā)布會(huì)上談及5G未來(lái)的應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)就表示，未來(lái)5G應(yīng)用場(chǎng)景的80%會(huì)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

在此次參訪的過(guò)程中，筆者探訪了很多5G應(yīng)用場(chǎng)景，從無(wú)人駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療到無(wú)人機(jī)送餐等，相關(guān)試點(diǎn)暢想豐富，實(shí)際落地不多，成規(guī)模的應(yīng)用較少。雖然實(shí)際情況如此，但這些嘗試是必要的。

工作人員正在向記者團(tuán)演示無(wú)人機(jī)送餐

工作人員向記者團(tuán)講解遠(yuǎn)程醫(yī)療車?yán)锩娴脑O(shè)備

給企業(yè)帶來(lái)效益是5G建設(shè)推廣的關(guān)鍵所在，在此次行程中，中國(guó)移動(dòng)與新鳳鳴集團(tuán)在5G應(yīng)用的切實(shí)落地令筆者印象深刻，為此筆者也進(jìn)行了深入了解。

新鳳鳴集團(tuán)位于中國(guó)化纖名鎮(zhèn)——嘉興桐鄉(xiāng)洲泉鎮(zhèn)，是一家集聚酯、紡絲、PTA、加彈、進(jìn)出口貿(mào)易為一體的現(xiàn)代大型股份制企業(yè)。運(yùn)營(yíng)商在這里利用5G的獨(dú)特性能，真正地解決企業(yè)的需求，而且給企業(yè)帶來(lái)效益。

5G在工廠中的應(yīng)用切實(shí)落地

在新鳳鳴集團(tuán)的長(zhǎng)絲生產(chǎn)車間內(nèi)，一臺(tái)又一臺(tái)IGV小車沿著規(guī)定的路線運(yùn)送絲餅，這些移動(dòng)的IGV小車是由無(wú)線網(wǎng)控制。在使用5G網(wǎng)絡(luò)之前，車間內(nèi)的IGV小車是利用WiFi無(wú)線網(wǎng)控制連接。但是，基于WiFi網(wǎng)絡(luò)的IGV小車面臨調(diào)度不靈活，反應(yīng)速度慢等問(wèn)題，而且IGV小車所在的車間面積較大，WiFi是分開(kāi)覆蓋的，補(bǔ)充配置的WIFi也會(huì)面臨信號(hào)斷點(diǎn)的情況。

圖中的IGV小車正在沿著規(guī)定的路線搬運(yùn)絲餅，絲餅位于下方白色長(zhǎng)筒狀，小車受5G網(wǎng)絡(luò)控制，在廠區(qū)車間移動(dòng)

移動(dòng)公司對(duì)車間進(jìn)行了5G的升級(jí)改造，使得整個(gè)的IGV小車的調(diào)度更加迅速，小車的調(diào)度系統(tǒng)之前是已經(jīng)編程好的，等于說(shuō)5G之后，移動(dòng)公司給它加入自動(dòng)駕駛的概念，通過(guò)實(shí)時(shí)通訊，實(shí)現(xiàn)小車運(yùn)輸速度的靈活實(shí)時(shí)變化和運(yùn)輸路線的靈活按需調(diào)整，車間作業(yè)的車流量*大提高，也克服了大車間內(nèi)WiFi信號(hào)盲區(qū)的問(wèn)題。

除了對(duì)IGV小車的升級(jí)，移動(dòng)公司利用5G還解決了困擾紡織化纖行業(yè)幾十年的難題——飄絲、漂雜。車間的每個(gè)工位上，72根直徑7微米的細(xì)絲擰成一股，再以每秒60米的速度盤(pán)成一盤(pán)盤(pán)絲餅。72根細(xì)絲中，就算只有一根斷裂，都會(huì)使絲餅變成殘次品。如果斷裂的細(xì)絲卷入旁邊工位的絲餅中，就會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)殘次品。而飄絲、漂雜現(xiàn)象靠人眼識(shí)別困難。

每間隔很小的距離，就有72根直徑7微米的細(xì)絲擰成一股，再以每秒60米的速度盤(pán)成一盤(pán)盤(pán)絲餅

在使用5G技術(shù)解決該問(wèn)題之前，新鳳鳴集團(tuán)也討論過(guò)其他方案，比方說(shuō)在它工位上安裝固定攝像頭，這樣做的好處是攝像頭固定，回傳的圖像穩(wěn)定清晰，但是該方案被否定掉了。因?yàn)橐獙?shí)施全面覆蓋的話，公司需要幾萬(wàn)個(gè)攝像頭，部署成本和維護(hù)成本都非常大。攝像頭在特定的溫濕度環(huán)境下可能會(huì)起霧或沾染灰塵，經(jīng)常需要維護(hù)，這樣使得人工成本沒(méi)有降低，反而提高。

移動(dòng)公司介入后，通過(guò)與機(jī)器人企業(yè)合作，確定了“8K高清攝像頭+巡檢機(jī)器人+5G”的方式。巡檢機(jī)器人頂部攜帶8K高清攝像頭，高清連續(xù)拍攝每個(gè)工位的作業(yè)圖片，在200毫秒之內(nèi)完成圖像傳輸及在云端的計(jì)算（圖像識(shí)別），再將結(jié)果呈現(xiàn)出來(lái)。該系統(tǒng)在幾百根微米級(jí)的細(xì)絲以每分鐘4000米的下絲速度通過(guò)多孔軌道過(guò)程中，利用快速地圖像識(shí)別技術(shù)發(fā)現(xiàn)飄絲、漂雜現(xiàn)象。

巡檢機(jī)器人移動(dòng)到每個(gè)工位前，對(duì)細(xì)絲的纏繞情況進(jìn)行拍照，然后將高清圖片通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)迅速地回傳到云端，快速計(jì)算，判斷是否有“飄絲、漂雜”現(xiàn)象

以往一個(gè)生產(chǎn)車間需要幾十名工人三班倒巡檢，但無(wú)法檢出全部的飄絲、漂雜現(xiàn)象。采用“8K高清攝像頭+巡檢機(jī)器人+5G”的方式后，用2-3個(gè)機(jī)器人就可以完成巡檢任務(wù)。

實(shí)際上，在工廠內(nèi)，5G的應(yīng)用是一個(gè)逐步迭代的過(guò)程，針對(duì)生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化。相關(guān)負(fù)責(zé)人向筆者介紹，后續(xù)移動(dòng)公司將針對(duì)車間內(nèi)對(duì)溫濕度的要求提出5G解決方案，溫濕度是比較困擾的問(wèn)題，生產(chǎn)車間對(duì)溫濕度要求高。溫度是兩方面，一是車間的溫度需要恒溫，二是設(shè)備的溫度需要監(jiān)控。大部分設(shè)備上都帶有溫控儀表，目前的溫控儀表是靠人工記錄，后面將通過(guò)5G的改造，利用機(jī)器人巡檢和圖像識(shí)別技術(shù)，對(duì)八萬(wàn)多個(gè)采集點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化采集。

5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中如何收費(fèi)

5G在消費(fèi)者手機(jī)端按流量收費(fèi)高的問(wèn)題，讀者肯定早有耳聞。今年4月份韓國(guó)的5G開(kāi)始商用，其三大電信運(yùn)營(yíng)商分布向?yàn)橄M(fèi)者推出了5G服務(wù)，不過(guò)資費(fèi)并不便宜。

以韓國(guó)*大的電信運(yùn)營(yíng)商SK為例，其提供的5G套餐分為四類。**類：套餐月資費(fèi)5.5萬(wàn)韓元（折合人民幣約325元），包含8GB數(shù)據(jù)流量。第二類：套餐月資費(fèi)5.5萬(wàn)韓元（折合人民幣約443元），包含152 0173 3840GB數(shù)據(jù)流量。第三類：套餐月資費(fèi)9.5萬(wàn)韓元（折合人民幣561元），包含200GB數(shù)據(jù)流量。第四類：套餐月資費(fèi)12.5萬(wàn)韓元（折合人民幣738元），包含250G數(shù)據(jù)流量。

但這種按流量收費(fèi)的模式肯定不適合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，據(jù)移動(dòng)公司方面介紹，目前針對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的5G收費(fèi)模式還在探討之中。在工廠內(nèi)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)切片組成局域網(wǎng)，切片的業(yè)務(wù)是專門(mén)為每個(gè)工廠定制的，包括網(wǎng)絡(luò)安全，路由怎么走，哪些服務(wù)器允許登錄，哪些設(shè)備允許接入，全部是定制的。在這樣情況下，不是收取流量費(fèi)，因?yàn)?G和4G網(wǎng)絡(luò)是完全不一樣的，通信運(yùn)營(yíng)商收取的應(yīng)該是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)費(fèi)。

5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用前景

在整個(gè)5G技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的場(chǎng)景肯定比個(gè)人手機(jī)使用5G的場(chǎng)景更加豐富。在因?yàn)槭謾C(jī)上面，使用5G*重要是大帶寬，對(duì)低時(shí)延要求不高，有低時(shí)延要求場(chǎng)景要求的游戲算一種，其他的對(duì)低時(shí)延要求不是那么迫切，而大連接是在高密度場(chǎng)景，比方說(shuō)演唱會(huì)現(xiàn)場(chǎng)。

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)情況下，應(yīng)用場(chǎng)景相比手機(jī)端就非常豐富。網(wǎng)絡(luò)切片和MEC（MEC作為邊緣云技術(shù)*大的功能是本地計(jì)算和數(shù)據(jù)處理，采用靈活的分布式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，把服務(wù)能力和應(yīng)用推進(jìn)到網(wǎng)絡(luò)邊緣，*大地縮減了等待時(shí)間，使之與5G相匹配）本身就是為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的場(chǎng)景設(shè)計(jì)的。整個(gè)應(yīng)用可以覆蓋到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的所有環(huán)節(jié)，包括生產(chǎn)環(huán)節(jié)，倉(cāng)儲(chǔ)，供應(yīng)鏈等。

5G本身就是一個(gè)云化的解決方案，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的云化是一個(gè)大的方向。5G無(wú)線網(wǎng)、5G承載網(wǎng)、5G核心網(wǎng)三部分，全部是通過(guò)云化之后，再進(jìn)行進(jìn)一步的網(wǎng)絡(luò)切片，5G和云是天然結(jié)合的。

工廠里面建設(shè)5G，是通過(guò)5G的MEC下沉，以及網(wǎng)絡(luò)的切片實(shí)現(xiàn)的。在MEC上，一方面是控制數(shù)據(jù)，一方面是用戶數(shù)據(jù)，控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭\(yùn)營(yíng)商的核心網(wǎng)絡(luò)，工廠內(nèi)部數(shù)據(jù)就近傳輸?shù)組EC服務(wù)器上（也就是工廠內(nèi)部的服務(wù)器），保證了工廠內(nèi)部數(shù)據(jù)的安全，但是控制信令還是與核心網(wǎng)交互的。

在工廠內(nèi)工作的員工的手機(jī)上肯定有一些互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，這些應(yīng)用也可以通過(guò)廠內(nèi)的5G基站享受局域網(wǎng)以外的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

無(wú)論是工廠內(nèi)部運(yùn)行數(shù)據(jù)還是廠內(nèi)員工個(gè)人數(shù)據(jù)，在無(wú)線階段都是要接入5G基站，在進(jìn)入基站后，信號(hào)是分開(kāi)的，在不同的通道內(nèi)進(jìn)行傳輸，互相之間是隔離的。而且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片，提供不止一套網(wǎng)絡(luò)，在工廠的內(nèi)網(wǎng)中還有可能進(jìn)一步區(qū)分，比方說(shuō)：一套網(wǎng)絡(luò)是辦公用的，一套網(wǎng)絡(luò)是生產(chǎn)用的，互相之間是隔離的。

在4G的時(shí)代，技術(shù)上沒(méi)辦法做到，不支持。對(duì)于4G與5G的區(qū)別，一個(gè)形象的比喻“原來(lái)的4G就相當(dāng)于一個(gè)烤雞，整個(gè)的給顧客，現(xiàn)在的5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，顧客喜歡雞翅給雞翅，喜歡雞腿給雞腿”，按照用戶的需求，將用戶*需要的部分給用戶，這樣的網(wǎng)絡(luò)可以達(dá)到*大利用率。4G時(shí)代對(duì)所有的用戶提供的服務(wù)都是一樣的，至少在同一個(gè)基站下面，是相同的速率，相同的接入速度，提供的服務(wù)是一模一樣的。而在5G時(shí)代，用戶的需求是定制的。

結(jié)束語(yǔ)

目前國(guó)內(nèi)的運(yùn)營(yíng)商，除了在積*規(guī)劃建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)，還在不斷推動(dòng)5G與各垂直行業(yè)結(jié)合，大范圍推廣5G在各種場(chǎng)景下的試點(diǎn)應(yīng)用，這也是因?yàn)楦鞔怪毙袠I(yè)內(nèi)部對(duì)5G這個(gè)新生事物還處在探索階段。

不過(guò)就目前情況來(lái)看，大部分場(chǎng)景的5G應(yīng)用還在暢想階段，成規(guī)模的應(yīng)用較少。就筆者看來(lái)，在運(yùn)營(yíng)商推廣的5G試點(diǎn)應(yīng)用之中，有些暢想還是過(guò)于超前，如無(wú)人機(jī)送餐等。而利用5G的獨(dú)特性能解決實(shí)際工業(yè)問(wèn)題才是應(yīng)用推廣的關(guān)鍵，在上文介紹的移動(dòng)公司與新鳳鳴集團(tuán)的5G合作案例，就屬于就有實(shí)際意義的落地項(xiàng)目，這樣的模式可能會(huì)成為未來(lái)推廣5G的突破口。