5G時代即將到來，對于普通消費者來說，5G的概念可能就是更高的網(wǎng)速，5G大帶寬帶來的上網(wǎng)體驗提升是最直觀的，用手機可以實時觀看清晰度更高的視頻。而在工業(yè)領(lǐng)域，情況則完全不同。很多年前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念就已提出，但直到移動互聯(lián)網(wǎng)如此普及的現(xiàn)在，工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的比例還是很小，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備涉及的應用也都還很淺。主要原因在于，工業(yè)各垂直領(lǐng)域行業(yè)特性迥異 ，知識壁壘很高，而且工業(yè)制造流程對可靠性和穩(wěn)定性要求非常高，目前的運營商網(wǎng)絡(luò)還很難滿足工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對性能方面要求。因此物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的進展一直比較緩慢，還沒有產(chǎn)生比較成熟的商業(yè)模式和相對大體量的公司。

5G形成的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)運用到工業(yè)領(lǐng)域主要體現(xiàn)在四個方面：數(shù)據(jù)的采集與展示、基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)分析與管理、深度數(shù)據(jù)分析與應用、工業(yè)控制。

數(shù)據(jù)采集與展示

     主要是將工業(yè)設(shè)備傳感器上采集到的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)皆破脚_，并用可視化的方式將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來。

     現(xiàn)在的大部分工業(yè)設(shè)備，例如數(shù)控機床、風力發(fā)電機、工業(yè)車輛等，自身就帶有大量傳感器，并提供集中的數(shù)據(jù)接口，只有一小部分老舊設(shè)備，或者有特殊的數(shù)據(jù)需求場景，需要單獨加裝傳感器和數(shù)據(jù)采集裝置。

     在數(shù)據(jù)傳輸方面，廠房內(nèi)的設(shè)備，環(huán)境比較復雜，一般會使用網(wǎng)線將機床設(shè)備連接到集中的數(shù)據(jù)處理裝置上，再通過4G或者固網(wǎng)連接到云平臺；廠房外的設(shè)備，比如工業(yè)車輛，則通過內(nèi)置4G通信模塊的終端來完成數(shù)據(jù)采集和傳輸。

     數(shù)據(jù)采集業(yè)務(wù)的難點在于，面對大量不同種類的品牌的工業(yè)設(shè)備時，設(shè)備數(shù)據(jù)協(xié)議的適配和兼容。最后的數(shù)據(jù)可視化，是客戶比較核心的需求，可以通過統(tǒng)一的平臺監(jiān)控在網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)，便于及時了解設(shè)備異常信息，提高管理人員效率。

基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)分析與管理

     基于云平臺采集到的設(shè)備數(shù)據(jù)，進行基本的數(shù)據(jù)分析，并產(chǎn)生一些SaaS應用，比如設(shè)備性能指標異常的告警、故障代碼查詢、故障原因的關(guān)聯(lián)分析等。

     這一層的數(shù)據(jù)分析還偏向于通用分析工具的階段，不涉及基于垂直領(lǐng)域深入行業(yè)知識的數(shù)據(jù)分析，基于這些數(shù)據(jù)分析結(jié)果，也會有一些通用的設(shè)備管理功能，像設(shè)備的開關(guān)機、調(diào)整狀態(tài)、遠程鎖機及解鎖等，這些管理應用根據(jù)具體的領(lǐng)域需求而不同。

深度數(shù)據(jù)分析與應用

     深度的數(shù)據(jù)分析，則涉及到具體領(lǐng)域的行業(yè)知識，需要特定領(lǐng)域的行業(yè)專家來實施，具體根據(jù)設(shè)備的領(lǐng)域和特性建立數(shù)據(jù)分析模型。

     目前比較多應用在故障預測領(lǐng)域，大型工業(yè)設(shè)備的故障預測一直是難以解決的問題，比如機床、風機等，一旦有大的故障發(fā)生，帶來的影響以及隨后產(chǎn)生的修復成本都是巨大的，實時采集數(shù)據(jù)并預測設(shè)備故障，可以大幅度降低設(shè)備故障帶來的影響。

     在大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，使用機器學習，結(jié)合行業(yè)專家的知識，可以產(chǎn)生深度的行業(yè)應用，比如改進制造工藝，優(yōu)化制造流程等，可以提高工業(yè)設(shè)備使用效率。

工業(yè)控制

     工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的目的就是能對工業(yè)過程實施精準控制。

     基于前述傳感器數(shù)據(jù)的采集、展示、建模、分析、應用等過程，在云端形成決策，并轉(zhuǎn)換成工業(yè)設(shè)備可以理解的控制指令，對工業(yè)設(shè)備進行操作，實現(xiàn)工業(yè)設(shè)備資源之間的精準的信息交互和高效協(xié)作。

     當前大部分場景的工業(yè)控制系統(tǒng)還需要部署在本地，受通信技術(shù)和處理能力的限制，工業(yè)云平臺涉及工業(yè)控制的的深度還不夠。5G技術(shù)可以滿足工業(yè)系統(tǒng)對通信能力的要求，實現(xiàn)工業(yè)控制的目標。

5G對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)可能產(chǎn)生的影響

     5G并不是為某一個“殺手級應用”而設(shè)計的系統(tǒng)，而是面向很多至今甚至尚未可知的應用場景。5G系統(tǒng)的設(shè)計采用的是一種自上而下的方法，先定義未來的應用場景，然后從場景里抽象出技術(shù)的需求，再根據(jù)每個特定的需求，尋找解決辦法，研發(fā)具體的解決方案。

     因為系統(tǒng)的要求十分的廣泛，過去幾代通信系統(tǒng)的技術(shù)并不適用于5G的需求。在5G眾多的預設(shè)場景之中，5G在技術(shù)方面的需求被ITU（國際電信聯(lián)盟）歸納為3個大的方面：

■ 超高數(shù)據(jù)速率（增強型移動帶寬，eMBB）

提供極高的數(shù)據(jù)傳輸速率，以及極強的信號覆蓋能力

■ 超大連接量（大規(guī)模機器類通信，mMTC）

提供海量設(shè)備的數(shù)據(jù)連接能力，是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)需求

■ 超低時延（超可靠低時延通信，uRLLC）

提供超可靠低時延的通信連接服務(wù)，要求極高的可用性和可靠性、極低的時延

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的需求

     對于工業(yè)領(lǐng)域來說，高可靠低時延的通信系統(tǒng)可以說是至關(guān)重要。

     一直以來工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用只能停留在表層的數(shù)據(jù)采集展示和由此延伸出來的一些管理功能，很難涉及到工業(yè)系統(tǒng)的控制等核心領(lǐng)域，其中通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和延時達不到要求是其中主要的制約因素。

     工業(yè)領(lǐng)域的設(shè)備投入巨大，無論是機床、生產(chǎn)線，還是機械設(shè)備，生產(chǎn)過程中的故障導致的停工，往往會影響整條生產(chǎn)線，甚至整個產(chǎn)品交付周期。

     為確保穩(wěn)定性，工業(yè)領(lǐng)域的控制系統(tǒng)還是以本地為主，部署大量的硬件和軟件系統(tǒng)。這一方面導致整個控制系統(tǒng)非常復雜，投入巨大，另一方面，也限制了系統(tǒng)的靈活性和可擴展性。在消費者需求日新月異的今天，生產(chǎn)系統(tǒng)的更新跟不上消費者需求的變化，也會導致錯失很多新的機會。

     當前的移動通信系統(tǒng)在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應用涉及并不深入，雖然4G在網(wǎng)速上已經(jīng)有很大的提升，能滿足用戶隨時觀看視頻的需求，但網(wǎng)絡(luò)的可靠性和時延都還有很大的提升空間，并不能滿足工業(yè)場景的要求。

     4G在工業(yè)場景的應用，更多是在對實時性要求不高的場景里，作為數(shù)據(jù)上傳到云端的一種方式。比如工廠里的機床設(shè)備，       每5-10秒鐘會采集一次數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)匯總一般會匯集到一個統(tǒng)一的終端，由終端通過4G發(fā)送到云平臺。

     為了保證機床設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，在工廠內(nèi)部，各個機床與統(tǒng)一終端的連接上，一般都會采用有線連接的方式。這樣的連接方式還是比較重，大量的線纜也會導致工廠內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復雜。移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能提升到可以替代有線電纜的時候，工廠內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜度也會降低，更加便于管理。

     工業(yè)領(lǐng)域?qū)νㄐ畔到y(tǒng)的這些需求，5G的技術(shù)標準可以很好的滿足，極低的時延，保證了工業(yè)領(lǐng)域?qū)崟r監(jiān)測和控制的要求；高可靠的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，確保了工業(yè)系統(tǒng)對穩(wěn)定性的要求；大帶寬則可以實現(xiàn)高清3D視頻，甚至AR的傳輸，在遠程操控領(lǐng)域大幅提高了操作精度。