5G技术如何“使能”智能制造？

作为新一代移动通信技术，5G技术的迅猛发展正好贴近了传统生产企业智能生产转型对无线网络的应用于市场需求，5G技术定义的三大场景不但覆盖面积了高带宽、较低延时等传统应用于场景，而且还能符合工业环境下的设备网络和远程交互应用于市场需求，这种广域网仅有覆盖面积的特点为企业建构统一的无线网络获取了有可能。一、移动通信技术的发展总结移动通信技术的发展历程，第一代使用的是仿真技术，不能反对区域和距离容许的语音通话；第二代构建了数字化语音通讯，能展开非常简单的语音和文字类交互，比如短信和邮件等；第三代就是大家熟悉的3G技术，以多媒体通讯为特征，可以反对语音、文字和视频交互，但由于比特率受限，在展开大量数据交互时，如视频交互时很难确保效果的简洁；第四代是正在铺建的4G技术，通讯速率大幅度提高，标志着转入无线宽带年代。

从当前电信服务商做到的基站测试结果看，5G的速度将不会比4G更慢且功耗更加较低，理论比特率将突破每秒10G。这确保你需要在一秒钟内iTunes一部高清电影，而4G必须最少10分钟。

恰是由于这一得天独厚的优势，业界普遍认为，5G将对智能工业、无人驾驶汽车、VR以及物联网等领域产生最重要推展起到。目前，5G标准仍未确认。AT＆T总裁史密斯指出，对于5G的定义有可能于2018年确认，月的5G标准将于2019年由联合国行动通信联盟撰写成文。5G标准将定义哪些无线技术可称作5G，以及5G有哪些特征等问题。

二、5G定义的三大场景2016年，华为主推的PolarCode方案被国际无线标准化机构3GPP确认为eMBB场景的掌控信道编码方案，而数据信道的下行和上行短码方案则归属于高通LDPC码。eMBB即强化移动宽带，是3GPP会议上定义5G三大场景之一。华为的PolarCode信道编码技术只是5G众多核心技术的一种。

除eMBB之外，5G场景还包括mMTC和URLLC。eMBB（强化移动宽带）：主要面向3D／超高清视频等大流量移动宽带业务，eMBB除了在6GHz以下的频谱发展涉及技术，也不会发展在6GHz以上的频谱。而小型基地台将不会是发展eMBB的最重要设备，由于目前6GHz以下的频谱，大多是以大型基地台发展的传统网络模式居多，而较以6GHz以上频谱的毫米波技术，之后需小型基地台来把速度冲得更慢。

mMTC（海量机器类通信）：主要面向大规模物联网业务。mMTC将不会发展在6GHz以下的频段，其将不会应用于在大规模物联网上，目前较可见的发展是NB－IoT。以往广泛的Wi－Fi、Zigbee、蓝牙等，较归属于家庭用的小范围技术，传送线路主要都是靠LTE，近期随着大范围覆盖面积的NB－IoT、LoRa等技术标准的揭晓，有望让物联网的发展更加普遍。

URLLC（超强可信较低时延）：主要面向无人驾驶、工业自动化等必须较低时延、低可信相连的业务。在智慧工厂，由于大量的机器都内辟传感器，从传感器、后端网络、下指令，再行传输返机器本身的这些过程，若以现有的网络传输，将经常出现很显著的延后，有可能引起工安事故。有鉴于此，URLLC将网络等待时间的目标太低到1毫秒以下。三、5G承托的工业应用于1．物联网随着工厂智能化转型的前进，物联网作为相连人、机器和设备的关键承托技术于是以受到企业的高度注目。

这种市场需求在推展物联网应用于落地的同时，也很大的性刺激了5G技术的发展。面临简单的工业网络市场需求，5G技术必须适应环境有所不同的工业场景，能符合物联网的绝大部分相连市场需求。因此，5G与物联网是相辅相成的关系，物联网应用于落地依赖5G获取有所不同场景的无线连接方案，而5G技术标准的成熟期也必须物联网应用于市场需求的性刺激和推展。

在推展物联网落地过程中，5G三大场景能分别承托有所不同的功能应用于市场需求。比如eMBB能承托起远程视频监控、视频会议等高带宽的应用于场景；mMTC能符合大量低功耗嵌入式终端的数据相连与传输市场需求。URLLC可以将网络等待时间的目标太低到1毫秒以下，以承托工业自动化掌控过程中系统和设备对数据传输的实时性的诸多指标和拒绝。2．工业自动化掌控自动化掌控是生产工厂中最基础的应用于，核心是闭环控制系统。

在该系统的掌控周期内每个传感器展开倒数测量，测量数据传输给控制器以原作执行器。典型的闭环控制过程周期较低至ms级别，所以系统通信的时延必须超过ms级别甚至更加较低才能确保控制系统构建准确掌控，同时对可靠性也有极高的拒绝。如果在生产过程中由于时延过长，或者掌控信息在数据传输时再次发生错误有可能造成生产停机，不会导致极大的财务损失。5G可获取极低时缩短、低可信，海量相连的网络，使得闭环控制应用于通过无线网络相连沦为有可能。

基于华为5G的测算能力：空口时延再往0．4ms，单小区上行速率超过20Gbps，小区仅次于可反对1000万＋连接数。由此可见，移动通信网络中仅有5G网络可符合闭环控制对网络的拒绝。3．物流跟踪在目前已是规模的机器对机器市场中，其应用于将还包括人员追踪和在途高价商品等。但（较）低相连成本容许了该市场的快速增长。

预计5G将在深度覆盖面积、低功耗和低成本（规模经济）以及作为3GPP标准技术方面获取额外优势。5G获取的改良将还包括在普遍产业中优化物流，提高工人安全性和提升资产定位与追踪的效率，从而最小化成本。

它还将拓展能力以构建动态追踪更加普遍的在途商品。随着在线购物激增，资产追踪将显得更为最重要。在物流方面，从仓库管理到物流配送皆必须广覆盖、浅覆盖面积、低功耗、大相连、低成本的相连技术。此外，虚拟世界工厂的末端到末端统合横跨产品的整个生命周期，要相连产于普遍的已卖出的商品，也必须低功耗、低成本和广覆盖的网络，企业内部或企业之间的纵向构建也必须无所不在的网络，5G网络能很好的符合这类市场需求。

4．工业AR在未来智能工厂生产过程中，人将充分发挥更加最重要的起到。然而由于未来工厂具备高度的灵活性和多功能性，这将对工厂车间工作人员有更高的拒绝。为较慢符合新任务和生产活动的市场需求，增强现实AR将充分发挥很关键作用，在智能生产过程中可用作如下场景：如：监控流程和生产流程。

生产任务具体方法提示，例如手动组装过程指导；远程专家业务承托，例如远程确保。在这些应用于中，辅助AR设施必须仅次于程度不具备灵活性和轻巧性，以便确保工作高效积极开展。因此必须将设备信息处理功能移除到云端，AR设备意味着不具备相连和表明的功能，AR设备和云端通过无线网络相连。AR设备将通过网络动态提供适当的信息（例如，生产环境数据、生产设备数据、以及故障处置指导信息）。

在这种场景下AR眼镜的表明内容必需与AR设备中摄像头的运动实时，以防止视觉范围失步现象。一般来说从视觉移动到AR图像反应时间高于20ms，则不会有较好的同步性，所以拒绝从摄像头传送数据到云端到AR表明内容的云端传送必须大于20mms，除去屏幕创下和云端处置的时延，则须要无线网络的双向传输时延在10ms内才能符合实时性体验的市场需求。

而该时延拒绝，LTE网络无法符合。5．云化机器人在智能生产生产场景中，必须机器人有自的组织和协同的能力来符合柔性生产，这就带给了机器人对云化的市场需求。

和传统的机器人比起，云化机器人必须通过网络连接到云端的控制中心，基于超高计算能力的平台，并通过大数据和人工智能对生产生产过程展开动态运算掌控。通过云技术机器人将大量运算功能和数据存储功能后移到云端，这将大大降低机器人本身的硬件成本和功耗。

并且为了符合柔性生产的市场需求，机器人必须符合可权利移动的拒绝。因此在机器人云化的过程中，必须无线通信网络不具备极低时延和低可信的特征。5G网络与云化机器人5G网络是云化机器人理想的通信网络，是使能云化机器人的关键。

5G切片网络需要为云化机器人应用于获取末端到末端自定义简化的网络承托。5G网络可以超过较低至1ms的末端到末端通信时延，并且反对99．999％的相连可靠性，强劲的网络能力需要很大符合云化机器人对时延和可靠性的挑战。

总结5G技术早已沦为承托智能生产转型的关键使能技术。5G技术可以利用三大场景将产于普遍、零散的人、机器和设备全部连接起来，建构统一的互联网络。

由于实时性和可靠性低，5G技术不但能应用于工业场景中，还能承托起个人移动化互联网应用于。5G技术的发展可以协助生产企业挣脱以往无线网络技术更为恐慌的应用于状态，这对于推展工业互联网的实行以及智能生产的深化转型具有大力的意义。

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