工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也稱(chēng)為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)或IIoT,是一個(gè)開(kāi)放的、全球化的工業(yè)網(wǎng)絡(luò ),將人、數據和機器進(jìn)行連接,將工業(yè)、技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)深度融合。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是以工業(yè)企業(yè)為主體,以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為載體,通過(guò)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、大數據、云計算、人工智能等新一代數字技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的深度融合,規?;┙o智能服務(wù)與產(chǎn)品,推動(dòng)工業(yè)企業(yè)向數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化轉型,是建設現代化經(jīng)濟體系、實(shí)現高質(zhì)量發(fā)展和塑造全球產(chǎn)業(yè)競爭力的核心載體,是第四次工業(yè)革命的關(guān)鍵支撐?!熬W(wǎng)絡(luò )是基礎、平臺是核心、安全是保障”被視為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構中的三大要素。
5G應用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是必然趨勢。一方面,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展離不開(kāi)5G的支持。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對通信技術(shù)的高要求是當前4G技術(shù)無(wú)法滿(mǎn)足的。而5G的特性能夠滿(mǎn)足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接多樣性、性能差異化、通信多樣化的需求和工業(yè)場(chǎng)景下高速率數據采集、遠程控制、穩定可靠的數據傳輸、業(yè)務(wù)連續性等要求,助力未來(lái)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化。只有5G技術(shù)才能夠對其發(fā)展予以支持,只有將5G移動(dòng)通信技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行深度聯(lián)合,才能使工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展更上一層樓。另一方面,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)5G技術(shù)落地的重要應用場(chǎng)景之一,應用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)才能更好地體現5G的價(jià)值。
5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應用雖然對工業(yè)轉型升級起到重要作用,且應用前景廣闊,但本身的發(fā)展受到一定因素制約,還需要花一段時(shí)間才能實(shí)現大規模推廣落地。
1、投資成本高
5G網(wǎng)絡(luò )的基礎投資成本較高,主要體現在單一設備模組的采購、應用成本高,影響5G技術(shù)的全面應用,是5G技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的關(guān)鍵挑戰之一。
2、能耗大
5G網(wǎng)絡(luò )在數據高速傳輸過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量能耗,如何降低運行過(guò)程中的能耗是急需解決的問(wèn)題。
3、需求缺乏拉動(dòng)力
業(yè)務(wù)需求是5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用與發(fā)展的根本驅動(dòng)力,但目前市場(chǎng)上仍缺乏對5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的顯著(zhù)需求。造成這種需求缺乏的原因主要有如下3個(gè)方面:(1)我國企業(yè)的信息化、數字化水平總體偏低,不具備應用5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎條件;(2)目前尚未找到與5G強綁定的代表性工業(yè)應用場(chǎng)景;(3)5G的性?xún)r(jià)比較低,5G目前的發(fā)展和應用都還處于起步階段,帶來(lái)的性能提升并不明顯,而5G的部署和應用成本、復雜性卻很高。
4、供給規模不強
目前5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的供給規模性總體來(lái)說(shuō)并不強[11],其原因主要體現在4個(gè)方面:(1)5G部署和運營(yíng)成本高,導致網(wǎng)絡(luò )布設和應用較慢;(2)商業(yè)模式和贏(yíng)利點(diǎn)尚不清晰;(3)同時(shí)具備IT技術(shù)和工業(yè)業(yè)務(wù)背景知識的復合型人才缺乏,導致技術(shù)與業(yè)務(wù)協(xié)同的難度較大;(4)不同行業(yè)領(lǐng)域的應用場(chǎng)景差異較大,根據不同的場(chǎng)景建立不同的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )難度高且可復制性差。
5、高頻段資源應用問(wèn)題
基于5G的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在通信過(guò)程中需要大量高頻段資源,如何開(kāi)發(fā)高頻段的資源以滿(mǎn)足其需求是一大挑戰。
6、技術(shù)不完善
目前,5G還未能完全滿(mǎn)足工業(yè)領(lǐng)域對現場(chǎng)通信的實(shí)時(shí)性、可用性、安全性(功能安全和信息安全)、抗干擾等方面的要求。
在安全性方面,5G網(wǎng)絡(luò )和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )架構較為開(kāi)放,且在數據傳輸過(guò)程中涉及大量數據、覆蓋范圍較廣,因此安全問(wèn)題是一大挑戰。必須要保證在傳輸過(guò)程中數據不會(huì )損失或缺少,同時(shí)也要保證設備在應用過(guò)程中的用戶(hù)隱私安全等。
在實(shí)時(shí)性方面,5G的性能遠優(yōu)于4G,可靠性達99.999%,這意味著(zhù)5G能夠達到≥99.999%的網(wǎng)絡(luò )可獲得性和數據連接可靠性,即網(wǎng)絡(luò )需在99.999%的時(shí)間和99.999%的位置維持可用性并且在規定時(shí)間內,將數據包發(fā)送到目的地的成功率需達到99.999%。盡管如此,5G還是無(wú)法保證100%的可靠性,因此仍然可能導致實(shí)時(shí)系統在某段時(shí)間內出錯,無(wú)法完全達到實(shí)時(shí)系統的傳輸要求。
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