(CWW)5G商用已四年有余,工业互联网已成为5G的主要应用领域之一,特别是5G面向企业用户的专网及边缘云计算的需求尤为突出,成为5G行业应用的热点。

运营商作为信息通信基础设施的提供者,不断推进5G+工业互联网的加速融合,但5G全连接工厂的数字化转型仍需要构建工业算网体系。近日,为了深入、全面了解中国联通在5G+工业互联网的进展及工业算网的构建,通信世界全媒体记者采访了中国联通研究院副院长、首席科学家唐雄燕,他表示:“面向5G全连接工厂,需要融入云原生、边缘计算、人工智能、区块链、内生安全等新技术元素,构建“以联接为基、以算力为核”的工业算力网络基础设施,为工业提供确定性的数字信息服务。”

5G全连接工厂加速发展


(相关资料图)

近年来,我国工业企业充分认识到数字化转型的重要性,5G融合应用需求不断增长,使得5G全连接工厂建设进一步加速。唐雄燕认为:“5G是工业互联网发展的关键使能技术。5G有三大应用场景:eMBB、URLLC和mMTC,其中后两个场景主要面向工业等垂直行业需求设计。5G可有效解决工业有线技术移动性差、组网不灵活、特殊环境铺设困难等问题,突破现有工业无线技术在可靠性、连接密度、传输能力等方面的局限,满足大规模数据采集和感知、精准操控、远程控制等工业生产需要。”

在5G全连接工厂的布局谋划上,我国政府早就出台了相应的政策鼓励并支持我国5G+工业互联网的发展。2021年1月,工信部发布《工业互联网创新发展行动计划(2021—2023年)》,提出到2023年,在10个重点行业打造30个5G全连接工厂。2022年9月,工信部印发了《5G全连接工厂建设指南》,进一步加快“5G+工业互联网”新技术新场景新模式向工业生产各领域各环节深度拓展。

5G在工业生产领域的价值和作用越来越突出。唐雄燕表示,5G全连接工厂的建设已成为工业互联网发展的重要目标之一,当前工业互联网已经步入快速成长期,产业规模超万亿。全国已经建设4000多个“5G+工业互联网”项目,部署14000多个专网。中国联通作为运营商,围绕工业典型场景已经打造了五大类15小类应用及2000余个标杆项目,赋能工业生产更安全、更智能、更柔性、更高效。

由于数字经济的加速发展和企业数字化转型的迫切需要,运营商的内涵外延发生了巨大变化,工业互联网对于重塑运营商的价值评估非常重要。在谈到运营商5G+工业互联网领域的发展阶段时,唐雄燕对表示:“从整体上看国内三家运营商在5G+工业互联网的融合应用方面已初具成效。”

例如园区管理、关键生产数据入网可视化,起到了很好的提质增效的作用;在生产核心——现场网领域,中国联通与芜湖美的开展5G-TSN的生产网业务试点、在浙江开展了基于5G LAN的云化PLC的试点等。

以联接为基,提供5G端到端确定性服务

虽然5G已经开始逐步进入生产现场的控制系统中,但是总体上来说尚处于单点、单技术的应用探索阶段,尚未形成体系。

基于5G+工业互联网部分场景处于单点、单技术的形势,唐雄燕表示:“一方面,在联接层面,我们需要继续增强5G的内生确定性通信能力;另一方面,面向5G全连接工厂,我们需要融入云原生、边缘计算、人工智能、区块链、内生安全等新技术元素,构建‘以联接为基、以算力为核’的工业算力网络基础设施,为工业提供确定性的数字信息服务。”

在联接方面,就是积极建设高速泛在的基础网络,保障各类生产场景数据互联与流通,为工业企业数字化转型“打通堵点、连接断点、消除痛点”。中国联通一直着力推进以5G为核心的企业网改造,构建工业互联网网络能力。为了满足不同客户的差异化需求,中国联通已经发布了三款5G行业专网产品,包括5G虚拟专网、5G混合专网和5G独立专网。在承载方面,已经完成了工业外网CUII的SDN化改造,解决了工业企业客户弹性组网和安全入云的双重需求。

此外,运营商需要引入确定性技术元素,继续打造基于5G/5G-A的工业确定性网络,从5G无线网、承载网及核心网的确定性网络技术研究着手,从时延、时空、可靠、业务、安全和系统等6个方面构建5G/5G-A的确定性保障体系,并在各网络域内根据业务需求提供确定性新技术。

唐雄燕介绍,对于时延苛刻以及规模业务并发的工业生产场景,中国联通也在探索应用一些可行性高的5G-A新技术,在他看来,5G-A+工业互联网的发展目前还处于起步阶段,虽然已经涌现了很多成功案例和实践,但它的变革效应、降本增效等其实还没有完全显现,预计明年可能会是成长期,到2024年进入大规模成长期。

以算力为核,打造工业算网体系

在“以算力为核”方面,中国联通也早有布局。早在2021年,中国联通便发布了CUBE-Net 3.0新型数字基础设施计划,提出构建“联接+感知+计算+智能+安全”的新型数字信息基础设施,工业算网就是基于CUBE-NET 3.0的工业新型数字化底座。

唐雄燕指出,总体来说,工业算力网络包括了工业超边缘计算、工业确定性网络、工业算力管理、工业算网平台等关键技术。此外,还要建立智能、敏捷的算力体系,赋能工业数据中台,满足快速发展的业务需求,实现更好的以技术驱动业务。在面对更庞大的数据量、更复杂的数据管理与分析需求等问题上,加强数据采集、存储与计算能力;增强自主分析能力,持续挖掘业务价值。

工业算力网络应打造端到端的确定性服务体系。一方面,工业超边缘计算节点是运营商网络和边缘算力的触点,可以完成异构终端的接入、现场算力与高可靠低时延网络的服务。2022年中国联通发布了中国联通5G边缘计算平台3.0,明确了集“固移融合通信、网络大数据能力、网络增强能力”于一体的边缘计算多接入体系。

另一方面,工业算力管理则是为业务分配合理高效的算力,进行灵活的管控和调度。然后再由工业算网平台将工业算网开放给工业互联网应用,提供智算网一体化的服务能力。

最后,唐雄燕表示,关键技术的融合将助力中国联通构建高实时、强协同、智泛在的工业网络基础设施。

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