工业互联网的发展是多领域创新成果的集中体现,其中通信技术的创新是重要组成部分。5G确定性网络是未来通信网络体系架构中支撑业务确定性可控需求的重要元素,5G标准的演进也充分考虑了工业相关的多个场景对差异性服务保障、确定性带宽和时延的需求。
5G+工业互联网”是指利用以5G为代表的新一代信息通信技术,构建与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态。通过5G技术对人、机、物、系统等的全面连接,构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系,为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了新的实现途径,助力企业实现降本、提质、增效、绿色、安全发展。
图:5G技术演进推动应用场景落地时序——工业互联网
(资料来源:埃森哲 前瞻产业研究院)
图:5G确定性网络+工业互联网各场景空间节奏
(来源:《5G 确定性网络 + 工业互联网融合白皮书》)
5G确定性网络(5GDN: 5G Deterministic Networking)是指利用5G网络资源打造可预期、可规划、可验证,有确定性能力的移动专网,提供差异化+确定性的业务体验。5G确定性网络与工业、能源、多媒体、医疗、车联网等领域的融合具有广阔的前景。例如,5G与工业互联网融合的主要场景有机器视觉检测、高清视频监控、AR协作等等,这些场景对时延、带宽、可靠性等有严格的要求,此前的4G、WiFi等其他网络无法满足需求,从而激发了对5G网络的确定性需求,5G确定性网络应运而生。
工业互联网是新一代工业浪潮的产物,全球主要国家在工业互联网探索和实践中形成了不同的认识。
从宏观层面看,工业互联网通过工业经济全要素、全产业链、全价值链的全面连接,支撑制造业数字化、网络化、智能化转型,不断催生新模式、新业态、新产业,重塑工业生产制造和服务体系,实现工业经济高质量发展。
从技术层面看,工业互联网是新型网络、先进计算、大数据、人工智能等新一代信息通信技术与制造技术融合的新型工业数字化系统,它广泛连接人、机、物等各类生产要素,构建支撑海量工业数据管理、建模与分析的数字化平台,提供端到端的安全保障,以此驱动制造业的智能化发展,引发制造模式、服务模式与商业模式的创新变革。
图:工业互联网功能架构图
(来源:中国信息通信研究院整理)
图:工业互联网发展概况(资料来源:艾瑞咨询)
工业互联网在工业网络、云计算、现代通信等基础上发展而来,于 21 世纪 10 年代初步形成。放眼全球,不同国家由于工业基因、工业技术的积淀不同,工业互联网的发展路径也不尽相同。美国坚持市场化原则,工业互联网主要由巨头企业和资本主导;德国更加注重产品质量和技术,围绕整体的工业形态打造展开;中国则是在云平台的基础上,由政策领航助推,亦步亦趋前行,目前仍处于初步发展期。
射频放大器 IC
射频放大器 IC 通用 30MHz ~ 6GHz SOT-89-3
射频放大器 IC 通用 3.3GHz ~ 4.2GHz 12-WQFN(2x2)
总线开关 1 x 1:1 SOT-23-8
多路复用器 2 x 2:1 8-TDFN(2x3)
解码器/多路分解器 1 x 3:8 16-SOIC
1 电路 IC 开关 2:1 5 欧姆 SC-70-6
1 电路 IC 开关 2:1 13 欧姆 SOT-363-6(SC-70)
1 电路 IC 开关 2:1 15 欧姆 SC-70-6
数字工厂是基于数据运行的系统,其中各组成要素协同工作,以优化工厂车间的运营效率。在某些方面,它可以与人体相类比。传感器充当眼睛和耳朵,使中央控制器(或大脑)能够了解周围环境。执行器充当肌肉,根据需要做出调整。工厂连接网络相当于部署在全身的神经系统,而皮肤则代表对数据保护至关重要的网络安全技术。
工业互联网是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态,通过对人、机、物、系统等的全面连接,构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系,为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了新的发展机遇和动力。
工业互联网平台是为实现万物互联和智能制造而搭建的一个重要平台,将工业系统与信息网络高度融合而形成的互联互通网络,涵盖了IT、OT、CT等多个领域的技术和资源。其包括数据采集、工业PaaS、工业App和IaaS支撑,并且这个平台是将工业互联网的四层架构(边缘层、基础设施层、平台层、应用层)整合在一起的开放、可扩展的工业操作系统,能够支持工业系统的智能化和创新。