5G為何玩不轉工業市場？

5G為何在工業市場占比較低？

 

今年4月，國家發改委明確了“新基建”的范圍。作為新基建七大關鍵組成部分之一，工業互聯網是推動產業數字化轉型的重要推手。

 

在“2020工業互聯網大會”上，中國信通院發布信息顯示，2019年我國工業互聯網產業經濟規模達2.1萬億元，同比增長47.3%，預計2020年中國工業互聯網產業經濟規模約為3.1萬億元，同比實際增長47.9%。

 

在多數受訪者看來，隨著工業與互聯網的融合發展，依托5G信息技術，結合大數據、AI、云計算等技術，將是傳統企業實現智能化、信息化、自動化及提高國際競爭力的關鍵。

 

不過目前的現狀是，5G對工業互聯網的促進日漸凸顯但5G技術在工業市場的占比遠不及其它無線傳輸技術，諸如4G LTE、NB-IoT、ZigBee、LoRa和Cat.1等。

 

在部分受訪者看來，盡管中國是制造大國，但距離“智造”強國還有一定距離。當前，大部分中小型傳統制造業的設備聯網率低，工業無線技術體系主要是基于低速率、局域網的無線短距離通信，針對高速率、廣覆蓋、大流量的工業無線網絡技術標準尚不明確。

 

我們看到，工業互聯網對5G帶動的數字化轉型存在剛需，但因“對通信技術專業理解有限、改造成本高、規范化難度大”等因素，企業原生動力不足，改革顧慮猶在，需要生態體系發揮創造力，降低企業啟動和試錯的門檻。相比而言，4G和一些局域網技術比較成熟且成本更適合規?；褂?。

 

面對日益激烈的國際競爭、中國人口紅利的消失以及人工成本的上升，廣和通5G生態鏈商業拓展總監陶曦強調亟需進行產業升級，5G作為新一代信息通信技術，具備了超大帶寬、毫秒級時延、百萬終端連接的能力，能夠賦能隨時隨地的工業通信、實時數據處理，滿足全網數字化、智能化的工業互聯。5G在工業市場普及的前提條件是網絡的部署、支持5G的終端設備以及設備之間的通信協議的統一。

談及5G工業占比不及其他無線傳輸技術的原因，芯訊通副總經理駱小燕認為，首先是5G開始應用的時間不長，目前網絡建設和產業上下游的完善都在進行當中，在這之前的很多底層工業設備都不具備連網能力，無法直接跨越到5G，還需要一段時間的建設，其次目前5G成本仍然偏高。

 

5G在工業市場普及的前提條件一是5G技術要成熟，二是網絡要穩定，三是成本有競爭力。5G高傳輸低時延的特性，可以滿足工業應用對速率的要求，但工業生產涉及的面巨大，對安全性要求極高，目前的無線傳輸難以滿足工業運作的需求。隨著5G網絡的大規模建設和日益成熟，可以預見不久將在工業市場普及開來。

 

5G將終結通信協議“不通”難題

 

眾所周知，工業場景下私有通信協議多達數百種且大多是不同廠家在不同技術階段定制的私有封閉協議，使得工業環節間天然的具有屏障，而這導致約80%以上的工廠設備無法真正聯網，嚴重制約了工業互聯網的發展進程。

 

在陶曦看來，5G作為廣域網技術，一定程度上可以實現各環節之間通信底層打通，從而促進上層協議和應用的拉通一致。

 

眾所周知，5G三大特點能夠很好地滿足不同的工業應用場景，如：eMBB增強移動寬帶，可支持4K/8K高清質量檢測等大流量移動寬帶業務；uRLLC超高可靠超低時延通信，滿足AGV無人駕駛自動小車在工廠內的實時移動通信要求和碰撞預警；mMTC百萬終端級的連接，隨著NB-IoT納入5G標準，針對大規模物聯網業務，滿足設備對于通信性能的要求，在支撐“大連接”的同時提供超低功耗、增強覆蓋等能力。

 

我們看到，傳統的工業企業數據不僅在企業與企業間產生割據狀態，同一企業的生產、設計、研發、管理、運營等環節都存在割據的狀態，數據無法連接。要想改變這種現狀，需要從底層開始對設備進行更新，使設備之間能實現通訊，從工業設計、工藝、生產、管理、服務等涉及企業從創立到結束的全生命周期串聯起來，需要一個漫長的建設革新過程。

 

“數據采集是工業互聯網的基礎，”駱小燕認為，隨著5G技術的成熟，5G技術與工業PON、MEC（移動邊緣計算技術）等相結合，能夠降低工業場景協議轉換和設備接入難度，提升工業互聯網異構數據接入能力，有效解決“數據孤島”的問題，破解工業互聯網設備“互聯互通”難題，助力工業物聯網發展。

 

工業物聯網的數據量巨大，同時對連接的穩定性和時延性要求極高。為了保證工廠設備的正常工作，過去只能采用有線連接，數據線復雜。隨著5G技術的成熟，將能提高無線傳輸的安全性，促進工業互聯。

 

可見，5G技術可以有效打破工業應用的各種弊端，三大應用場景可以很好的突破其它無線傳輸技術難以突破的挑戰。盡管目前5G在工業市場占比不高但大勢所趨且必定會終結通信協議之間“不通”的難題。

 

如何破解工控“安全漏洞”？

 

近年來，工業互聯網安全事故呈高發趨勢，僅今年上半年，全球就發生了十余起攻擊工業控制系統的事件。那么，工業互聯網安全事故高發的原因何在？如何從芯片/模組和系統平臺出發保障工業互聯網安全？

 

駱小燕分析了工業互聯網安全事故高發的主要原因：一是互聯網和工業的深度融合“互聯互通”的實現，在提升了傳統制造轉型升級的同時，也打破了傳統工業相對封閉的生產環境，導致攻擊變得容易；二是攻擊結果高危，讓破環性的攻擊泛化。

 

他建議芯片/模組廠商應該從如下幾個方面著手保障工業互聯網安全：（1）模組提供TrustZone，使得敏感信息保存在TrustZone區域。（2）模組提供SecureBoot，保護模組固件不被升級和破環。（3）模組提供TLS加密技術，使得傳輸過程安全。

 

對此陶曦分析稱，工業聯網發展迅速，但目前工業數據安全責任體系建設還是空白，技術上無法有效防護工業數據安全，進而導致工業信息安全防護能力滯后于工業融合發展進程。當前廣和通推出的FG150(W)/FM150(W)5G系列模組均預留了eSIM位置，方便客戶實現認證、鑒權、加解密等安全措施。同時，廣和通率先實現Open CPU解決方案，助力客戶基于通信模組進行定制化安全算法等。

 

與此同時，面向工業互聯網復雜多變的環境，模組往往需要在惡劣的室內外工業現場運行。廣和通在國內率先制定了苛刻的5G工規級標準，尤其是在高溫高濕、鹽霧、防高壓靜電（15kv）、震動等標準上一路領先。

 

廣和通工業級FG150(W)、FM150(W)、FG650 5G模組系列產品通過嚴苛的可靠性測試、兼容多平臺操作系統、完美適配行業主流AP，同時擁有17項工業級設計開發專利，為客戶提供全球領先的工業級5G模組服務，為實現工廠的互聯互通、預測性維護、自動化生產提供高速穩定的無線連接。

 

平臺方如何應對“被淘汰”危機？

 

一個工業互聯網平臺包括“感知、控制、決策、執行”四大關鍵環節。有觀點指出，其精髓不在于連接而在于計算，即操作系統、平臺、數據和應用才是最關鍵的部分。

 

駱小燕認為，工業互聯網將智能機器、人、高級分析連接起來，構建了一個智能化的體系。其中，“云計算+邊緣計算”是不可或缺的重要分析能力。云計算聚焦非實時、長周期數據的大數據分析，支撐周期性維護以及業務決策，邊緣計算聚焦實時、短周期數據分析，支撐本地業務的實時智能化處理與執行。

 

據了解，芯訊通推出了一系列智能模組諸如SIM8950LH、 SIM8980、SIM8905X、SIM8050等，支持邊緣計算和人臉識別等，具有很強大的處理器，是高性價比的產品解決方案。

 

連接從來都是工業互聯網的瓶頸，“感知、控制、決策、執行”四大關鍵環節都離不開高可靠、低時延的通信系統做支撐，尤其某些工業場景如智能電網、智慧礦山、智慧工廠，要求通信系統同時具備大連接、高可靠、低時延的能力。陶曦表示在該領域，通信設備商大有可為。

 

目前，廣和通推出了智能化模組系列，同時兼具高速通信和計算能力，打破終端側計算與連接的邊界，讓計算更敏捷、連接更智慧，可以根據不同的細分市場滿足客戶差異化的需要。

 

根據Gartner預測，到2023年，將有超過30%的工業互聯網平臺供應商將會被淘汰，這對平臺供應商來說是巨大的挑戰。

 

在駱小燕看來，創新和人才是企業發展的動力。與此同時，雄厚的資金力量也是工業互聯網公司前進路上必不可缺的實力。目前工業互聯網的發展正處于摸索發展階段，利潤有限，需要大量的儲備資金支持，很多公司就是因為資金鏈斷裂難以繼續生存下去。

 

隨著中、德、美、日相繼發布工業互聯網戰略，工業互聯網平臺當前百花齊放、百家爭鳴的狀態。從全球競爭格局來看，工業巨頭GE、西門子、ABB，以及國內如阿里、海爾、富士康等都推出了自己的工業互聯網平臺。這些平臺該如何應對嚴峻的生存危機挑戰？

陶曦認為，隨著工業互聯網的深入發展，當前多家平臺一定會由單打獨斗發展為以聯盟或生態圈的形式進行合并，相當一部分平臺會消失或融合進其他平臺。所以平臺方最大的挑戰是生態圈的建立和推廣，進而形成可以執行的標準，而且現階段工業平臺的價值需要時間來證明。