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文 | 紫金山科技

“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合創(chuàng)新項(xiàng)目已經(jīng)超過1100個(gè)?。

?這是在數(shù)月前的國內(nèi)首屆5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，官方給出的一組數(shù)據(jù)。

如果延伸到2021年4月，在多方政策的支持以及電信運(yùn)營商、ICT設(shè)備商5G+的推動(dòng)下，可能這個(gè)數(shù)字已經(jīng)翻了一番不止。

但在5G+的光環(huán)下，一些傳統(tǒng)行業(yè)從業(yè)者有點(diǎn)沉不住氣了。

“那些公開場(chǎng)合講話、演講的例子，多多少少都有些光環(huán)在上面?？蓪?shí)際上，我們這種傳統(tǒng)鋼鐵企業(yè)，幾十年留下里的歷史問題很多，本來就沒形成體系化的互聯(lián)互通，而且各類設(shè)備比較笨重，信息安全防線也比較薄弱，所謂的數(shù)字化改造，還都是一些局部環(huán)節(jié)上的嘗試，一些工控系統(tǒng)還多采用的是外資公司的系統(tǒng)，納入5G，打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，都還是很長(zhǎng)一段時(shí)間需要對(duì)接和摸索的事?！?/p>

一位鋼鐵企業(yè)的技術(shù)人員與紫金山科技談及工業(yè)升級(jí)改造時(shí)，直言當(dāng)下的5G+案例大多屬于“虛火”，“根本沒到各類宣傳制造出的那種繁榮的地步?！?/p>

01 標(biāo)準(zhǔn)和頻率：無形的圍欄？

工業(yè)，被視為最能體現(xiàn)5G高速率、低時(shí)延高可靠、大連接等幾大特性的行業(yè)領(lǐng)域，一直是三大運(yùn)營商和設(shè)備商們?cè)囁?G+的“前沿陣地”。

但在宣傳案例背后，當(dāng)工廠、企業(yè)開始花費(fèi)大量精力和金錢意圖把采購、生產(chǎn)、質(zhì)檢、物流等各環(huán)節(jié)“全面改造一番”時(shí)，受限于標(biāo)準(zhǔn)和頻譜政策的5G，在技術(shù)能力和服務(wù)模式上開始顯出力不從心。

事實(shí)上，2018年6月凍結(jié)的5G SA獨(dú)立組網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)顯著增大了5G網(wǎng)絡(luò)速率和容量，為其進(jìn)入行業(yè)市場(chǎng)打開大門，而2020年7月3GPP R16標(biāo)準(zhǔn)全面凍結(jié)，因其為5G+工業(yè)解鎖了更新的能力，又被視為5G在工業(yè)領(lǐng)域的敲門磚。

那真正能讓工業(yè)生產(chǎn)“變革”的技術(shù)能力，在發(fā)布的R16標(biāo)準(zhǔn)中有多少？

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專家、北京科技大學(xué)國家“萬人計(jì)劃”王健全教授在與紫金山科技談到這個(gè)問題時(shí)稱，3GPP R16標(biāo)準(zhǔn)中，的確對(duì)5G相關(guān)功能進(jìn)行了增強(qiáng)和擴(kuò)展，包括對(duì)5G橋接TSN 的架構(gòu)及功能做了框架性定義，對(duì)高可靠低時(shí)延的uRLLC功能進(jìn)行了增強(qiáng)，規(guī)劃了非公共網(wǎng)絡(luò)NPN的部署方式，包括NR-U、NR定位、雙連接、載波聚合增強(qiáng)及UE節(jié)能等。

不過，5G要想從時(shí)延、容量、連接、定位精度等方面更適應(yīng)工業(yè)復(fù)雜場(chǎng)景，還得依賴尚未頒布的R17標(biāo)準(zhǔn)。

一方面是更有力的R17標(biāo)準(zhǔn)尚未發(fā)布，另一方面是目前5G的實(shí)際進(jìn)展還滯后于已發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)已公開的終端芯片廠商路標(biāo)，較為全面其成熟的uRLLC終端芯片預(yù)計(jì)2021年底至2022年年中才能推出，而基于這方面的模組就又得滯后幾個(gè)月。

王健全教授坦言，“對(duì)于時(shí)延、抖動(dòng)、穩(wěn)定性要求高的場(chǎng)景，特別是工業(yè)制造的核心控制環(huán)節(jié)，現(xiàn)在的5G還無法滿足要求，這也是目前5G進(jìn)入工業(yè)，還未能與生產(chǎn)制造核心流程真正掛鉤的技術(shù)原因。”

而包括王健全教授在內(nèi)，還有其他被訪人也提到了5G+工業(yè)難推進(jìn)在技術(shù)因素之外另一大原因，即商業(yè)模式，而商業(yè)模式又與我國現(xiàn)有的5G頻率政策息息相關(guān)。

如一位業(yè)內(nèi)人士在2月份的MWC上海展期間與同行私下交流所說，中國5G+各行各業(yè)在國際上幾乎是案例最多的，但與“全球已經(jīng)有37個(gè)國家/地區(qū)完成了基于5G/LTE的專用網(wǎng)絡(luò)的頻譜分配及部署”相反的是，中國還沒給5G專網(wǎng)劃分出專門的頻譜。

“就像一個(gè)大操場(chǎng)，專業(yè)運(yùn)動(dòng)員沒有專門辟出的賽道，不得不和老百姓一起跑步?！?/p>

德國和日本都是2019年為5G專網(wǎng)劃分了特定的頻譜。德國規(guī)劃的3.7GHz-3.8GHz頻段和24.25GHz-27.5GHz頻段，已在這兩年分批次分配用于工業(yè)廠區(qū)、汽車企業(yè)、農(nóng)林企業(yè)等建設(shè)5G企業(yè)專網(wǎng)。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，至2020年9月底，包括博世、寶馬等在內(nèi)的幾十家企業(yè)已領(lǐng)到了74張區(qū)域5G頻譜許可，用來建5G獨(dú)立專網(wǎng)。

日本發(fā)放的2.575MHz-2.595MHz和28.2GHz-28.3GHz頻段，特別打上了“本地專用”的屬性，即本地5G頻率只可在本地專網(wǎng)中使用，全國性的運(yùn)營商不可申請(qǐng)本地5G頻率。日本富士通、豐田、東京都政府都已獲得本地5G頻率許可，紛紛開始區(qū)域5G專網(wǎng)的建設(shè)。

美國、法國也都以不同的頻譜共享接入監(jiān)管模式或獨(dú)立頻段專用的方式，用于工業(yè)企業(yè)建設(shè)私有專網(wǎng)。

在中國電信股份有限公司研究院的專家看來，這些國家的工業(yè)專網(wǎng)頻率分配，或多或少也給國內(nèi)推進(jìn)5G專網(wǎng)頻譜提供了啟示：一是與電信運(yùn)營商的全國性5G公網(wǎng)頻譜相比，大部分專網(wǎng)頻譜都限定了使用區(qū)域范圍；二是可以通過監(jiān)管機(jī)構(gòu)二次授權(quán)的方式向企業(yè)分配專網(wǎng)頻譜。

在中國國內(nèi)尚無5G專網(wǎng)頻譜的局限下，與電信運(yùn)營商合作成為了工業(yè)企業(yè)最主要的5G建網(wǎng)途徑，電信運(yùn)營商也推出了網(wǎng)絡(luò)切片和共建等不同合作方式。

網(wǎng)絡(luò)切片，即運(yùn)營商負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營支撐，不需要企業(yè)部署本地化的網(wǎng)絡(luò)硬件基礎(chǔ)設(shè)備，適合對(duì)數(shù)據(jù)安全性要求不高的企業(yè)進(jìn)行5G專網(wǎng)部署。

共建，即共享或租用運(yùn)營商公網(wǎng)核心網(wǎng)，在企業(yè)園區(qū)內(nèi)建設(shè)接入網(wǎng)以及下沉本地的核心網(wǎng)，但這對(duì)安全性要求極高的企業(yè)來說也存在風(fēng)險(xiǎn)。

無論采用哪一種方式，既有5G公網(wǎng)頻譜對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)中各類復(fù)雜需求的限制，也有代建、代維、服務(wù)等各方面不菲的成本。

此前中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟調(diào)研了汽車制造場(chǎng)景和電子信息制造場(chǎng)景兩種典型工業(yè)場(chǎng)景下的頻譜需求，其中汽車制造工業(yè)場(chǎng)景的頻譜需求在200M-600M之間，當(dāng)使用全向小區(qū)時(shí)，頻譜需求高達(dá)1800M；電子信息制造工廠的頻譜需求則在60M-350M之間。

就像在本不寬裕的大操場(chǎng)，企業(yè)還要想辦法辟出自己的跑道。

而“不差錢”的大廠，更鐘意的方式則是依賴專用頻譜企業(yè)自建。

業(yè)內(nèi)人士“天線圈圈”提及該問題時(shí)稱，雖然自建5G專網(wǎng)專網(wǎng)成本很高，但與運(yùn)營商共建的方式，也意味著服務(wù)等方面需要一定的支出。像富士康這類有經(jīng)驗(yàn)、有能力的大廠，從安全性、物理隔離等要求出發(fā)，很可能更傾向于自建5G獨(dú)立專網(wǎng)。所以有技術(shù)有能力的車企、電子制造企業(yè)等，很多都傾向于自己建一個(gè)專網(wǎng)，除非這個(gè)企業(yè)是有廣域連接需求的（例如電網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)），自己建網(wǎng)成本會(huì)很大。

02 徘徊在外圍的運(yùn)營商

“在中國工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化改造中，一個(gè)繼電器改造成功率開關(guān)管（IGBT）就花了近二十年，但是移動(dòng)通信這二十年已經(jīng)從2G發(fā)展到5G。我們經(jīng)常打趣說人們離婚很大的原因是因?yàn)橐粋€(gè)人走得太遠(yuǎn)，另一個(gè)人卻停留在原地導(dǎo)致兩者無法繼續(xù)有共同的語言。工業(yè)界需要的是穩(wěn)定和不變化，而通信業(yè)發(fā)展卻是不斷變革和快速迭代，如今5G和工業(yè)似乎就是這種境地?！?/p>

名為“賴振波”的知乎用戶這樣形容5G進(jìn)入工業(yè)的“難”。

幾十年來，電信運(yùn)營商的商業(yè)模式也導(dǎo)致其無法真正地與工業(yè)企業(yè)的復(fù)雜需求實(shí)現(xiàn)完美對(duì)接。

“工業(yè)生產(chǎn)、質(zhì)檢環(huán)節(jié)開始引入大量機(jī)器人，5G網(wǎng)絡(luò)可以代替有線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息效率傳遞的大幅提升，且機(jī)器人有傳感器數(shù)據(jù)采集，即需要大容量無線傳輸，下發(fā)的控制命令也需要在更可靠的網(wǎng)絡(luò)上，以更低的時(shí)延到達(dá)目的方，所以，相比運(yùn)營商更擅長(zhǎng)的發(fā)卡、套餐營銷、賣流量等，工業(yè)企需要的是一個(gè)很懂工業(yè)企業(yè)的中間服務(wù)商，從架構(gòu)、數(shù)據(jù)平臺(tái)、AI大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)連接和傳感器到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)集成再到生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化改造。”上述人士稱，這也是運(yùn)營商與工業(yè)企業(yè)目前最大的隔閡。

此外，“天線圈圈”也提到，工業(yè)很多環(huán)節(jié)對(duì)上行數(shù)據(jù)帶寬要求極高，例如自動(dòng)控制、高清攝像頭的實(shí)時(shí)監(jiān)控等。

“其實(shí)電信運(yùn)營商也提供了一些增強(qiáng)上行能力的技術(shù)，例如5G超級(jí)上行、上行專用幀結(jié)構(gòu)等，一定程度上可以滿足工業(yè)企業(yè)的上行帶寬需求，但是這方面的產(chǎn)業(yè)鏈有待成熟，基站、終端、頻段都需要支持這類技術(shù)?！?/p>

這也涉及到對(duì)毫米波這類更高頻段的需求，不過目前既缺乏牌照支持，也缺乏完整產(chǎn)業(yè)鏈能力。

美的集團(tuán)的一位人士還提到了5G模組的問題?！安徽f百萬級(jí)、千萬級(jí)，甚至上億的企業(yè)自建5G網(wǎng)絡(luò)的成本，單從5G工業(yè)模組來看，價(jià)格也偏高。而且目前5G模組過多，電機(jī)里無法騰出更多空間?！币虼?，該人士也呼吁模組廠商與三大運(yùn)營商聯(lián)合推出更合理的解決方案。

這樣的現(xiàn)實(shí)，讓電信運(yùn)營商一方面大力投入5G+，另一方面卻始終進(jìn)入不到核心環(huán)節(jié)。

而且擺在5G+工業(yè)面前的還有另一個(gè)現(xiàn)實(shí)，即我國制造業(yè)中90%以上的企業(yè)屬于中小企業(yè)，這其中大部分企業(yè)現(xiàn)有的設(shè)備，尚不具備智能化數(shù)字化采集的能力，升級(jí)改造的資金與成本壓力很大，企業(yè)承受能力不足。

即便搞定10%的大企業(yè)，又如何服務(wù)這90%的中小制造業(yè)企業(yè)。

或許，考驗(yàn)5G到底能不能全面+工業(yè)，就不僅僅是標(biāo)準(zhǔn)、頻譜、技術(shù)能力、中間服務(wù)商合作的問題了。?

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