如今，加快数字化转型、发展数字经济已成为全球共识。5G是工业互联网创新发展的核心使能技术，“5G+工业互联网”更是开辟了一个新的蓝海。近日，中国信息通信研究院技术与标准研究所副所长曹蓟光围绕“‘5G+工业互联网’助力数字化转型”这一主题，分析了“5G+工业互联网”的核心价值、发展现状、发展趋势以及机遇与挑战，企业网D1Net根据演讲内容进行整理，希望对各行各业准备探索“5G+工业互联网”落地应用的企业提供一些有价值的参考。

中国信息通信研究院技术与标准研究所副所长 曹蓟光

麦肯锡报告中显示：在未来十年里，发达经济体的生产力预计每年至少可增长2%，其中大约80%的经济发展动力来自于数字化转型。未来经济将是基于网络的知识经济，宽带网络是整个经济的中心，而5G是宽带网络的核心技术。

产业数字化是驱动数字经济快速发展的核心力量，传统工业如何利用新一代信息技术推动产业的数字化转型，是全世界共同探索的命题。工业互联网利用5G、AI、大数据、云计算等新一代信息技术，深刻改变产业“人、机、料、法、环、测”的核心环节，被认为是产业数字化转型的重要路径。

“5G+工业互联网”融合创新的四大价值

一、新的基础设施

5G和工业互联网是新基建的主要内容，5G能够重构工业网络，正在推动工业企业“一网到底”、“一网覆盖”，促进IT网络与OT网络融合，IT系统和OT系统融合，打造新型工业基础设施。

二、新的技术蓝海

5G与工业互联网融合后，在工业需求的带动下，能够推进5G的技术变革，促进5G超级上行、高精度定位、5G与TSN的融合等新的方向。与此同时，对于工业来说也将催生出新的产品，例如工业级5G终端、工业级CPE设备、工业的PLC等。

三、新的应用空间

重点行业为5G应用开辟了新的空间，大约80%的5G应用场景是车联网和工业互联网。5G在工业领域的应用能够带来一些新的典型应用场景，从而带动千行百业转型升级。

四、新的产业生态

“5G+工业互联网”将催生出一批解决方案提供商，构建一批“5G+工业互联网”的公共服务平台，以及分布在全国各地的“5G+工业互联网”先导区、全连接工厂、产业示范基地等，形成新的产业生态。

“5G+工业互联网”融合创新成效初步显现

首先，在基础设施方面，5G基站总数已经超过115.9万个;据中国信通院预测，5年内5G在工业和企业内部的专网建设投资将达2500亿。

其次，在技术方面，5G+MEC、5G+TSN、5G网络切片、5G大上行带宽、5G高精度定位等新技术加速融合创新，也催生了5G工业网关、5G工业机器人等新的融合性产品。

第三，在应用方面，培育了10大重点行业、20大典型应用场景，这些场景可以向其他行业复制，从而带动千行百业转型升级。尤其在矿山、家电、港口等重点行业，“5G+工业互联网”提质降本增效的效果显著。

第四，在产业生态方面，建设了测试床、联合实验室等一大批公共服务平台，涌现了一批垂直行业解决方案提供商，一批“5G+工业互联网”融合应用先导区也在加速培育中。

标准体系、终端类型和应用场景日益丰富

此外，“5G+工业互联网”标准体系日益完善，曹蓟光提到：我国已经构建了从基础共性技术标准，到终端、平台、网络、标识等一系列标准体系，面向矿山、港口、电力、装备制造等垂直行业的10项“5G+工业互联网”标准正在制定的过程中，这些标准为5G在垂直行业的落地提供了实操指南。

从终端类型来看，除了通用型的5G终端外，一些行业特色类的终端逐渐显现，如医疗手术机器人、煤矿防爆摄像头、路由交换机等等，这些行业的5G终端类型大致可以分为两种：一种是对既有的行业设备进行嵌入改造，叠加外置终端，例如医疗手术机器人和煤矿防爆摄像头;另外一种是在新增的行业设备中直接内置5G模组，例如PLC、AGV、医疗推车等。

近期，工业和信息化部公布了“5G+工业互联网”在10大行业的20个典型应用场景，这10大行业覆盖了电子设备制造、装备制造、钢铁、采矿、电力、石化、建材、港口、纺织、家电等支柱性产业，涉及研发设计、生产制造、质量检测、故障运维、生产辅助、园区监测、园区物流以及跨企业协作等典型应用场景。

以采矿业为例，率先形成了“5G+工业互联网”的核心场景，目前全国已建成400多个智能化采掘工作圈，19种煤矿机器人在井下使用，实现了机进人退。5G的无线化能让掘进面与控制面分利200米，让一线矿工从黑领变成蓝领，一方面掘进和运送效率提高近25%，另一方面大幅降低了安全风险。

此外，5G的实时性为露天无人矿卡创造了有利条件，对于露天矿，利用5G技术实现无人矿卡编队运营，车速由10km/h提升至35km/h，人力成本可节省100万/车/年。

“5G+工业互联网”呈园区化、区域化的发展模式，在产业层面，5G“一网到底”可覆盖产业园区中的众多企业，为产业链上下游企业之间的协作数据流转打好了基础，必将加速园区的发展。而在地域层面，由京津冀地区、东南沿海地区加速向中部沿江经济区、西部内陆区域、东北老工业基地拓展，形成了“东中西”梯次纵深推进的态势。

“5G+工业互联网”发展趋势与工作重点

对于未来发展，我国正在加强顶层设计，《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》为接下来“5G+工业互联网”的发展指明了目标和方向。

曹蓟光表示，从应用的角度来看，我国已形成点、线、面结合，协同推进的局面。

从点上看，继续培育和推广典型场景，聚焦工业生产的核心环节，侧重单环节上的突破，然后由这些环节形成模板向其他行业拓展。

5G uRLLC的技术能力将激活工业控制创新应用。当前，5G应用以R15、eMBB等为主，侧重大带宽、超高速能力，而uRLLC则能满足工业需要的低延时需求，目前来看距离uRLLC的标准成熟还需要一段时间。

从eMBB的能力来看，可以支持端到端20ms的工业应用，如果uRLLC正式商用，端到端的时延可降低至4ms，将在远程控制、移动控制、人机交互急停、控制设备间通信以及工业总线5G化等方面释放更多潜能。

从线上看，把典型的应用场景连成线，通过整个产线的5G部署，构建5G全连接工厂，能够在生产全环节培育融合应用。5G全连接工厂旨在工业企业或工厂及其相关的区域内，通过5G网络覆盖与应用，通过5G+人工智能+大数据+云计算等技术集群，补充现有工业网络能力，实现人、机、料、法、环、测等要素的全面连接。

5G全连接工厂并不是片面的强调所有设备全部用5G进行连接，而是应通尽通、应联尽联、应采尽采、应用尽用、应升级尽升级的一个过程，实际上就是利用5G等新一代信息技术全面改造工厂内的各个生产环节，赋能企业数字化转型。

从面上看，“5G+工业互联网”等新技术引领的园区专业化发展是产业必由之路。“5G+工业互联网”先导区的建设，侧重小范围的规模应用，一方面能够调动地方发展“5G+工业互联网”的积极性，同时能够通过园区推动园区内的大、中、小企业协同发展。

5G+工业互联网的四个发展痛点

一、网络基础设施：专网建设模式不够清晰，运营模式不明确，亟需探索。

二、应用融合创新：典型应用数量不足，缺乏成熟度和推广能力，规模化部署困难。

三、产业体系支撑：需求匹配和个性化要求高，产业供需对接困难，商业化成熟解决方案少。

四、政策机制完善：产业政策仍待进一步完善细化，配套支持政策需要在实践中摸索。

展望未来

实际上，5G与工业和制造体系的结合一直在探索的过程中。从上图可以看出，按照工业系统的等级划分，等级越高对时延的要求越低，等级越低对时延的要求反而越高。曹蓟光表示，目前“5G+工业互联网”正在从L3向L2级应用渗透的过程中，未来随着5G uRLLC商用后，将从L2向L1级迈进，当然，除了网络性能的提升外，还需要服务、平台、云、设备等层面的协同发展。