2022年5G工業(yè)應用白皮書

目錄前言 02編寫說明 031概述 045G技術概述 04工業(yè)通信的發(fā)展趨勢 05工業(yè)發(fā)展對5G的新需求 075G工業(yè)應用國內外現(xiàn)狀 075G工業(yè)應用場景分析 09通用場景分析 09典型行業(yè)場景示例 105G工業(yè)應用實施流程 135G工業(yè)應用實施通用流程 13工業(yè)5G網絡需求提取 14工業(yè)5G網絡方案設計及實施 185G與工業(yè)應用融合建設 20工業(yè)5G網絡驗收 23總結及展望 245G工業(yè)應用聯(lián)合創(chuàng)新實驗室簡介 25縮略語 26前言5G5G75G賦能工業(yè)制造業(yè)數(shù)字化轉型與高質量發(fā)展。為推動5G與行業(yè)的深度融合發(fā)展，在政策方面，工信部、科技部近兩年5G5G（5G-ACIA應用產業(yè)方陣”、儀綜所與華為發(fā)起成立的“5G5G應用方面，德國大眾、寧波舟山港、上海商飛、南方電網等企業(yè)開始使用技術解決行業(yè)難題，實現(xiàn)業(yè)務創(chuàng)新。5G的工業(yè)應用仍然面臨一些問題，如：技術層面需滿足工業(yè)5G5G在工業(yè)場景深度應用的產業(yè)生態(tài)建設等方面開展進一步研究和探索。5G在工業(yè)領域的應用，5G工業(yè)應用聯(lián)合創(chuàng)新實驗室組織相關單5G5G工業(yè)應用實施。02概述01.概述5G技術概述5G（第五代移動通信技術）ITU（eMBB）、超高可靠低時延通信（URLLC）和大規(guī)模機器類通信（mMTC）三大場景。相比于前幾代移動通信技術，5G5G面向工業(yè)等行業(yè)推廣應用成為可能。5G1核心網設備，最終發(fā)送到目的接收端。其中，無線終端和無線基站之間數(shù)據(jù)是通過無線信號傳輸?shù)?，無線基站和核心網之間大多通過光纖連接。????

????

????ˊ?gNB5GCUPF......SMFAMFBBURRU *OUFSOFU?ˊ?gNB5GCUPF......SMFAMFBBURRU*OUFSOFU15G網絡系統(tǒng)架構BBURRU兩部分功能部件組成，BBURRU之間一般通過光纖連接：? 基帶處理單元（BBU）：5G基帶信號的調制和解調功能。? 無線射頻單元（RRU）：實現(xiàn)射頻信號的發(fā)射和接收。04核心網按照數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨髣澐至硕鄠€功能，主要功能如下：?用戶面功能（UPF）：主要負責分組路由轉發(fā)、策略實施、流量報告和QoS處理等功能。來自Internet并由UPF發(fā)送到無線基站設備。?接入與移動性管理功能（AMF）：主要功能包含：執(zhí)行注冊、連接性、可達性和移動性管理，為UESMF提供會話管理消息傳輸通道，為無線終端接入網絡時提供認證、鑒權功能，是終端和基站的核心網控制面接入點。?會話管理功能（SMF）：主要負責會話管理、UPF和無線基站節(jié)點之間的隧道維護、IP地址分配和管理、UPF的選擇漫游等功能。5G技術的主要標準化組織，3GPP5G標準，在標準制定過程中，以西門子、博世以及國內南方電網等為代表的行業(yè)企業(yè)積極參與3GPP的標準會議，并以各自領域的業(yè)務特5G5G截止到目前，3GPP5G標準的制定，第三版的標準化工作在持續(xù)進行中。?第一版國際標準（Rel-15）eMBB大帶寬業(yè)務場景；?第二版國際標準（Rel-16）20206URLLC業(yè)務場5GRel-16相應產品的研發(fā)、測試和網絡部署。?第三版國際標準（Rel-17）以及之后的版本，一方面將繼續(xù)對現(xiàn)有功能進行增強和完善，另一方面會引入一些新的功能，來滿足新場景下的新需求，例如增加更高速率要求的mMTC解決方案、精準5G在各行業(yè)不同應用中的落地。工業(yè)通信的發(fā)展趨勢工業(yè)通信網絡傳統(tǒng)上包含“測”（數(shù)據(jù)采集）與“控”（控制系統(tǒng)）的所有關聯(lián)網絡，實現(xiàn)現(xiàn)場設備（（PLCDCSICT安全性等。工業(yè)自動化應用所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)主要分為三類，包括：用于數(shù)據(jù)采集與控制執(zhí)行的實時周期性過程數(shù)據(jù)、用于參數(shù)配置與監(jiān)視控制的非實時非周期變量數(shù)據(jù)、用于現(xiàn)場工藝及設備診斷報警的實時非周期報警數(shù)據(jù)。工業(yè)通信必須同時滿足這三類數(shù)據(jù)在實時性、數(shù)據(jù)量級、傳輸優(yōu)先級及可靠性等方面的不同傳輸要求。0580EC將其定義為基于串行數(shù)據(jù)傳輸、典型應用于工業(yè)自動化和流程控制應用的通信系MDBS、PROFBS、HART、CAN、CC-LINK、DeviceNet/ControlNetRS485、MBP（曼切斯特編碼，總線供電）等。二十世紀90TCP/IP工業(yè)以太網（或稱實時以太網）EEE802.3MACMAC（以滿足工業(yè)應用對通信實時性和確定性的要求。工廠中常用的工業(yè)以太網有EtherCAT、PROFINET、Ethernet/IP、POWERLINK、CC-LNKIE代傳統(tǒng)現(xiàn)場總線。但由于流程工業(yè)對于物理層具有總線供電、本質安全等特殊要求，現(xiàn)場總線還將繼續(xù)存在較長時間。現(xiàn)在，國內外正在開展二線制以太網（SPE）和高級物理層（APL）的技術研究和標準制定，基于此，未來以太網技術也可擴展應用到流程工業(yè)。本世紀初，工業(yè)無線網從新興的無線傳感器網（SN）發(fā)展而來，目的是將無線通信技術引入工業(yè)IEEE802.15.4（ZigBee）WirelessHART、WIA-PA、ISA100.11aIEEE802.11（WIFI）WIA-FA工業(yè)無線網絡技術。這四種工業(yè)無線都屬于短距離無線通信技術，在通用協(xié)議基礎上修改或定義新的MAC層、網絡層、傳輸層和應用層。/（OT）領域，逐漸向信息技術（IT）領域開放，OTITOTTSN技術。TSN是IEEE802.1標準構成的以太網數(shù)據(jù)鏈路層標準，2005IEEE802.1AVB（音頻視頻網橋）TSNTSN在傳統(tǒng)以太網上增加可提供確定性服務的各種功能和性能，包括時鐘PROFINET、CC-LINKIE）紛紛與之融合。OTT系統(tǒng)之間要實現(xiàn)互聯(lián)互通，即各種現(xiàn)場設備、制造裝備、控制系MES、ERPUA是新一代的基于語義和面向服務架構（SOA）OPCOPC規(guī)范的所有功能集成到一個可擴展框架，并實現(xiàn)了跨平臺支持。鑒于其強大的建模能力，PCUAT06OT系統(tǒng)融合集成方面具有顯著優(yōu)勢，例如通過建立制造裝備和生產線的信息模型，很方便實現(xiàn)生產過程管理、故障診斷、設備管理等功能。5G的新需求5G技術與標準在設計之初就考慮了工業(yè)高實時、高可靠、高安全的通信要求，是新一代信息通信技一方面，5G可以滿足新的工業(yè)大數(shù)據(jù)的傳輸需求。隨著工業(yè)智能應用的不斷創(chuàng)新發(fā)展，工業(yè)現(xiàn)場采程診斷、預測性維護等智能應用使得現(xiàn)場設備上云已成“剛需”，視覺檢測使得現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集從一維感知到大帶寬多維全景感知發(fā)展。這些導致了網絡通信技術必須支持結構化數(shù)據(jù)與非結構化數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)與非實時工業(yè)大數(shù)據(jù)共存的新需求。5G大帶寬和廣連接的技術特點，以及保證特定業(yè)務需求的QoS機制和網絡切片技術可很好地滿足這些需求。另一方面，5G可以滿足工業(yè)現(xiàn)場網絡靈活組網和無線通信的需求。例如，個性化定制要求生產線具有更高的靈活性，甚至可根據(jù)訂單變化和業(yè)務需求而快速增加、移除可移動操作設備實現(xiàn)生產線重構，這要求現(xiàn)場網絡也能夠支持靈活可重構的組網方式。5G決方案（IEEE802.15.4）無法滿足需求。5G工業(yè)應用國內外現(xiàn)狀據(jù)A202053845G955G網絡，80425G5G2965G1125G2019“5G+互聯(lián)網”5125G和工業(yè)互聯(lián)網的融合發(fā)展；目前，我國已將工業(yè)互聯(lián)網和5G75G5G專網頻率管理提供了參考。07在產業(yè)生態(tài)建設方面，0184（ZVE）5G產業(yè)自動化聯(lián)盟（5GAIA），5G5G決方案構建及落地應用。中國信息通信研究院聯(lián)合運營商、制造企業(yè)、互聯(lián)網企業(yè)、大學和研究院所等20196215G5G5G5G2019627GE“5G工業(yè)互聯(lián)網聯(lián)盟”，以期在5G工業(yè)互聯(lián)網領域構建能力互補、資源共享、價值共創(chuàng)的合作體系。201912245G5G5G5G工業(yè)應用的解決方案體系。5G5G以確保人類員工與機器人在生產現(xiàn)場協(xié)作時的安全性；英國伍斯特郡5G5G進行預防5G技術用來實現(xiàn)龍門吊的多臺吊車并行工作5GSA網絡差動保護配網線路測試，用來實5G網絡授時、利用網絡切片保證電網業(yè)務與非電網業(yè)務安全隔離等應用。5G工業(yè)應用技術及標準化研究方面，5G/工業(yè)以太網、5GOPCUATSN等5G5G5G（SAC/TC124）組織華為等單位，開展《工業(yè)無線蜂窩網絡》國際和國家標準體系研究，并正在制定核心技術標準《工1（國標計劃號：20184670-T-604），旨在進一步增強工5G5G網絡的規(guī)劃、設計和建設優(yōu)化。085G工業(yè)應用場景分析

02.通用場景分析5G作為新一代移動通信技術，具有大帶寬、高可靠、低時延、廣連接的特點，5G不僅可以應用到2所示，理論上，5G1ms，可以支撐端到端時延要求在毫秒級的應用場景。??????????????????????????????????????????????????????????????????????1?T 10?T 100?T 1NT 10NT 100NT 1T 10T ????圖2工業(yè)應用實時等級與應用領域5G工業(yè)應用場景，一方面要聚焦當前企業(yè)網絡化、數(shù)字化建設的現(xiàn)實需求，另一方面要兼顧智能化5GAR遠程指導等工業(yè)場景，簡要說明如下：5G+5G網絡實現(xiàn)設備與設備（如機器人與機器人）之間協(xié)同操作；5G+5G以及質量分析結果；095G+5G世界與信息空間的雙向流通；5G+5G造裝備的遠程運維與預測性維護；5G+5G庫存監(jiān)控，以及物流與加工、裝配等協(xié)同；5G+5G網絡實現(xiàn)遠距離作業(yè)下對現(xiàn)場設備遠程操控；5G+AR5G實現(xiàn)設備、產線等遠程指導維修、在線檢測等應用。典型行業(yè)場景示例3C行業(yè)柔性生產3C行業(yè)以手機產品為例，具有品種多樣、更新?lián)Q代快、工藝變換頻繁、短時間內爆款產品需求量巨大5G案3??????????????? ?????????????????"(7???35GAGV移動視覺檢測和控制通過在移動工作臺和移動視覺檢測設備上加裝高清機器視覺模塊，對加工工件姿態(tài)、表面質量和幾何尺寸等進行自動檢測。視覺模塊所拍攝高清圖像由5G傳輸至邊緣服務器上，通過內置于邊緣服務器中實現(xiàn)了工藝變換頻繁情況下的產線快速切換及柔性生產。10風電行業(yè)遠程運維風電機組具有分布地域廣、運行環(huán)境復雜、風場位置偏遠、運維要求高等特點。通過對風電機組實施遠程運維管理可消除不同地域的空間限制，實時監(jiān)測風場環(huán)境和機組運行狀態(tài)，基于狀態(tài)變化優(yōu)化機組在線運行和提升維護效率，降低運維成本。???????????????ˊ???????????????45G網絡的遠程運維風電機組遠程運維的應用場景有許多特殊之處，并且對數(shù)據(jù)傳輸也有特定要求：? 風機分布距離遠，布線困難；? 據(jù)交互；? 需要采集震動等非實時數(shù)據(jù)用于預測性分析，數(shù)據(jù)量較大，每秒需傳輸數(shù)十兆上行數(shù)據(jù)。5G5G臺，利用工業(yè)互聯(lián)網平臺管理和分析數(shù)據(jù)，結合預測機理模型實現(xiàn)設備遠程運維和智慧風場建設。電子制造園區(qū)智慧物流電子制造企業(yè)生產物流配送應具有快速響應、低差錯率等特點。為提高規(guī)?；娮又圃靾@區(qū)的生產效電子制造園區(qū)物流的顯著特點包括：11? 需實時大范圍采集運輸、包裝、裝卸、搬運等各個環(huán)節(jié)的大量數(shù)據(jù)，感知環(huán)節(jié)多；? 應用場景范圍廣、移動設備多、網絡布線困難；? 無人駕駛車輛等移動物流設備對車輛狀態(tài)和環(huán)境的實時采集數(shù)據(jù)量大，通信連接性要求嚴格。Ι??1ā/Ι??1ā/ee3'*%eeeā

????1ā/???????????????????????????????? ????????????????"(7????????e??????ee?????e?Я"(7e,JUUJOH??????e???????eā???ˊ圖5智慧物流場景在AGV5G125G實施流程

03.5G3C5G網絡方案如何選擇、5G5G5G技術在工業(yè)的應用普及。5G5G工業(yè)5G5G技術融入工業(yè)應用體系。5G工業(yè)應用實施通用流程5G5G5G5G5G6????????????δ??ˊ????????ˊ4(???ˊ4(?????????4(??ˊ???????ˊ4(?????ˊ??????ˊ??????????????ˊ4(?????????????????????????65G工業(yè)應用實施通用流程及主要參與方13各個階段的主要活動及主要參與方概括如下：5G網絡需求提取5G網絡的5G實用性及經濟性。5G網絡方案設計及實施5G5G5G網絡的規(guī)劃5G網絡設備一般由網絡設備制造商提供。（3）5G與工業(yè)應用融合方案5G5G網絡、邊緣計算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術實現(xiàn)用戶工業(yè)應用場景的需求，工業(yè)設備制造商、網絡設備制造商等角色也會提供相應的設備。（4）5G網絡驗收5G網絡是否滿足工業(yè)應用的需求。5G網絡需求提取5G5G網絡需求獲取三個重要事5G網絡性能需求信息，詳細信息如下：（1）工業(yè)應用場景分析工業(yè)應用場景分析主要是了解用戶的實際需求及解決的問題，通過行業(yè)、場景、具體的業(yè)務、性能參1業(yè)應用場景分析模板形成一個或多個工業(yè)應用場景分析實例。表1工業(yè)應用場景分析模板示例關注項具體信息解釋行業(yè)名稱制造具體行業(yè)名稱應用編號3所屬行業(yè)中不同類型應用的編號業(yè)務名稱質量檢測所屬應用對應的具體業(yè)務名稱14應用區(qū)域室內5G室外及室內外幾種類型業(yè)務方向發(fā)端該設備所對應的數(shù)據(jù)傳輸方向：發(fā)端；收端；收發(fā)端業(yè)務通信特征*實時周期性業(yè)務根據(jù)應用數(shù)據(jù)的通信特征，分為：實時周期性、實時非周期性、非實時性、混合業(yè)務業(yè)務消息大小*100Byte應用層數(shù)據(jù)包的大小，單位：Byte傳輸間隔*30ms兩次連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸之間的時間差，單位：msE2E*25ms應用數(shù)據(jù)包從源端傳輸?shù)侥康亩怂枰淖畲髸r間，單位：ms生存時間*90ms應用在沒有收到預期消息的情況下可以繼續(xù)運行的時間，單位：ms通信服務可用性*99.9%通信網絡實際滿足傳輸要求時的數(shù)據(jù)傳輸時間和所期望通信網絡滿足傳輸要求時的數(shù)據(jù)傳輸時間的比值時鐘同步精度500μs該應用對應的收發(fā)設備間的最大時間偏差，單位：μs定位準確度None終端測量位置與其真實位置值的接近程度要求，包括水平和垂直方向定位準確度，單位：m定位時延None從觸發(fā)確定位置相關數(shù)據(jù)的事件到在定位系統(tǒng)界面處獲得位置相關數(shù)據(jù)之間的時間間隔，單位：ms移動類型靜止該應用類型設備的運動類型：靜止、自由移動、區(qū)域限制移動、游牧移動移動速率0km/h能夠自由移動或區(qū)域限制移動的設備所移動的速度，單位：km/h終端數(shù)量10具有統(tǒng)一業(yè)務特征的設備數(shù)量，單位：個服務區(qū)域1000m2該應用的終端設備所要求通信服務可訪問的地理區(qū)域大小，單位：m2或者m3其他None工業(yè)用戶的其他需求注1：在業(yè)務方向為”收發(fā)端”時，標*的關注項應分別給出作為發(fā)端和收端時對應的具體信息。15（2）場景模擬與驗證5G工業(yè)應用測試床具備工業(yè)應用場景模擬、5G網絡能力配置等功能，可以模擬用戶的工業(yè)應用場5G5G網絡性能指標是否滿足實際的需要，同時可以結合其它技術進行5G網絡性能指標的優(yōu)化，例如通過邊緣計算、存儲和綜合調度技術降低對網絡帶寬的過高要求，提升對通信要求的經濟性。（3）5G網絡需求獲取5G2描述了工業(yè)5G5G5G網絡性能需求實例。25G網絡性能需求模板示例5G網絡性能需求編號1工業(yè)應用場景編號3指標項指標值解釋數(shù)據(jù)流向上行5G系統(tǒng)內的數(shù)據(jù)包流向：上行、下行、上下行。在上行，反之為下行業(yè)務特征*實時周期性業(yè)務根據(jù)應用數(shù)據(jù)的通信特征，分為：實時周期性、實時非周期性、非實時性、混合業(yè)務單用戶峰值速率*0.066Mbit/s該類工業(yè)應用所要求的最大傳輸速率，單位：Mbit/s單用戶最低速率*0.066Mbit/s該類工業(yè)應用所要求的最小傳輸速率，單位：Mbit/s傳輸數(shù)據(jù)量*164Byte5G系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包的大小，單位：Byte傳輸間隔*30ms兩次連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸之間的時間差，單位：ms16最大網絡時延*20ms5G5G工業(yè)網絡設備或者終端所消耗的最大允許時間，單位：ms通信可靠性*99.99%QoS輸數(shù)據(jù)包個數(shù)的比值網絡可用度*99.99%網元組成的網絡正常運行的時間比例（網絡不可用一般指硬件失效）時鐘同步精度500μs5G單位：μs定位準確度None終端測量位置與其真實位置值的接近程度要求，包括水平和垂直方向定位準確度，單位：m定位時延None從觸發(fā)確定位置相關數(shù)據(jù)的事件到在定位系統(tǒng)界面處獲得位置相關數(shù)據(jù)之間的時間間隔，單位：ms移動速率0km/h終端設備移動的速度，單位：km/h電池壽命None終端設備所要求的電池的工作時長，單位：天終端數(shù)量10該應用場景中具有統(tǒng)一業(yè)務特征的終端的個數(shù)，單位：個服務區(qū)域1000m2終端設備所要求5G系統(tǒng)的通信服務可訪問的地理區(qū)域，單位：m2或者m3其他項None工業(yè)用戶對網絡的其他需求，例如：冗余要求等注1：在數(shù)據(jù)流向為”上下行”時，標*的指標項應分別給出上行和下行對應的指標值。175G網絡方案設計及實施5G網絡方案以運營商為主設計實施。工業(yè)用戶根據(jù)自己實際的業(yè)務需求及具體應用場景，結合咨詢機構意見，進行工業(yè)5G網絡相關參數(shù)輸入；運營商通過對5G無線網絡與工業(yè)有線網絡設備、網絡拓撲結構進行建模評估等方式，確定與業(yè)務需求匹配的5G網絡架構與運營模式，將5G平滑融入到工廠現(xiàn)有系統(tǒng)和流程中，有效實現(xiàn)工廠業(yè)務的提質增效。網絡架構方案5G網絡服務時，可以提供三種類型的網絡：? 網絡架構一（共享公網）5G無線網絡，工業(yè)用戶和公網用戶完全共享頻率和設備，通QoS可靠性優(yōu)先保障的需求，達到業(yè)務邏輯隔離、按需靈活配置的效果。該種模式主要面向大部分廣域業(yè)務和部分局域業(yè)務，且對網絡能力和隔離保障有一定要求，網絡部署成本較低。? 網絡架構二（公網專用）：在公網的基礎上，通過數(shù)據(jù)分流和移動邊緣計算等技術手段，提供專用切片及專用用戶面下沉園區(qū)，滿足企業(yè)用戶數(shù)據(jù)不出廠、超低時延、專屬網絡的需求，達到數(shù)據(jù)流量卸網絡部署成本較共享公網方案更高。對于成本極其敏感的行業(yè)，可采用基站與用戶面融合部署方案，在滿足行業(yè)需求的同時降低部署成本。?網絡架構三（專網專用）：通過基站、頻率、核心網設備的專建專享，來進一步滿足超高安全性、超5G網絡的效果。尤其是通過豐富基站站型、小區(qū)專用、上安全隔離保障有極高的要求的應用場景，網絡部署成本較公網專用方案更高。設備形態(tài)5G部署環(huán)境、業(yè)務需求，提供以下基站形態(tài)：? 宏基站：用于室外大片區(qū)域宏覆蓋的大功率基站，一般部署于鐵塔、樓面站等；? 微基站：用于室外的局部區(qū)域補充覆蓋或補充容量中功率基站，一般部署于街道站燈桿等；? 皮基站：用于室內高容量場景的小功率基站，一般用于體育場、交通樞紐、工廠等高容量場景。18通常，室外場景以宏基站為主，室內場景以皮基站為主。表3工業(yè)應用基站建設方案場景基站方案室外覆蓋、部分樓宇·宏基站工廠室內場景無源分布系統(tǒng)的解決方案一體化皮基站小型的數(shù)字直放站等設備房間隔斷多的室內5G的數(shù)字有源分布系統(tǒng)pRRU外接多個拉遠無源天線特殊場景（如礦井等）·定制站型（如防塵防爆基站等）5G端到端系統(tǒng)的重要組成部分，千行百業(yè)差異化的業(yè)務場景和應用需求，需要多模多頻多形態(tài)的行業(yè)終端。5G模組5G5G基帶芯片、射頻、存儲、電源管理等硬件進行了封裝，對外提供特定數(shù)據(jù)接口和封裝方式，具有獨立的5G無線通信功能，被嵌入行業(yè)終端中，使行業(yè)終端能5G的通信。5G行業(yè)終端5G行業(yè)終端除數(shù)據(jù)處理能力需求存在較大差異外，關注的通信性能需求也不盡相同。此外，行業(yè)終端還必須滿足行業(yè)特有的要求，如防水、防爆、抗震動、低功耗等，以適用于不同工況條件。根據(jù)不同的行業(yè)終端的形態(tài)和承載業(yè)務等特點，行業(yè)終端可分為三大類：接入類、手持類、視頻類。數(shù)據(jù)接入類終端的主要形態(tài)為CPE、DTU、路由器以及網關，主要用來為若干設備提供局域互聯(lián)和廣域互聯(lián)功能。行業(yè)手持終端是指應用在垂直行業(yè)中，具有操作系統(tǒng)、內存、CPU、顯卡、電池、屏幕等，可以移動使用的便于攜帶的數(shù)據(jù)處理終端。視頻類終端主要的業(yè)務特點是需將視頻或視覺信息無線傳輸?shù)椒掌骰蛟贫?，或者將視頻下載到端側。性能增強方案5GQoS/5G網絡服務。19? 專屬上行：工業(yè)應用中存在廣泛的上行采集類應用，如傳感器、視頻監(jiān)控、視覺檢測等，對網絡上行分階段提供分場景大上行方案，充分滿足工業(yè)需求；?//超級可靠的通信是工業(yè)5G5G1ms幀結構、低碼率MCS、PDCP復制、重復傳輸?shù)榷喾N關鍵技術的靈活組合，提供空口分級的低時延高可靠能力；?QoS/實現(xiàn)工業(yè)用戶差異化體驗。5G與工業(yè)應用融合建設5G5G5G網絡提供技術思路。5G75G通信功能的終oS/UPF現(xiàn)現(xiàn)場設備層、控制執(zhí)行層、車間管理層、企業(yè)管理層和云平臺之間的互聯(lián)互通和智能化管理。?????????????????????????????????ˊ????Н??????.&$??ˊ???????UPF?????Н???ˊ???????????????BICRMERPSCMCAxPLM????5GSUPF?ˊ???MES WMS QMS LIMS ......SCADA DCS PLC HMI ......??? ?ˊ? MES WMS QMS LIMS ......SCADA DCS PLC HMI ......??? ?ˊ? ?? ?? ......?? ?? ?? ???????????? 75G與工業(yè)應用融合體系20?ˊ???5G與工業(yè)應用融合建設的方式有多種，一種是采用5G模組（5G通信模組）5G8所示，現(xiàn)場設備層、執(zhí)行控制層、車間管理層和企業(yè)管理層等，全部采用5G工業(yè)模組方式接入5G5G網絡體系以實現(xiàn)工業(yè)的互聯(lián)互通。?ˊ???????????????? ?????ˊ????Н??? UE?ˊ???UE?ˊ???????????????BICRMERPSCMCAxPLM??????????MES UEWMS UEQMS UELIMS UE...... UE?????SCADA UEDCS UEPLC UEHMI UE...... UE?????UEUEUEUEUE......???????????ˊ4(??85G工業(yè)模組的融合建設方案CPE5G9/CPE5G網絡，可快速實現(xiàn)工業(yè)網絡體系的升級改造。21?ˊ??????????????????????????ˊ??????????????????????????????......??????????......HMIPLCDCSSCADA......LIMSQMSWMSMESBICRMERPSCMCAxPLM?ˊ????ˊ4(??

?ˊ???? 4($1&?ˊ???????????? ?????ˊ????Н???????????? ?????ˊ????Н???圖9基于網關、CPE的融合建設方案225G5G5G（1）透傳5G5GIPAC5GTCP/IPP5G系統(tǒng)，并通過透傳的方式將數(shù)據(jù)包遞交到目的端。采用5G透傳的方式可以實現(xiàn)5G與現(xiàn)有工業(yè)通信網絡系統(tǒng)的無縫集成，實現(xiàn)工業(yè)系統(tǒng)的快速升級改造。截止目前，5G與工業(yè)應用的融合建設采用透傳方式居多。（2）映射5G5G5G5G5G的技術優(yōu)勢。如5GMAC5G傳輸機制進行5G5G+OPCUA、5G+TSN等相關技術的映射研究工作?；?G透傳和映射的融合技術方案能夠復用現(xiàn)有的工業(yè)通信網絡技術及設備，并利用5G針對垂直行業(yè)提供的技術方案，如：5G網絡切片、QoS等技術，滿足靈活組網、柔性生產等工業(yè)應用需求。5G網絡驗收5G網絡完成現(xiàn)場部署，5G工業(yè)應用完成基本的功能調試后，產線正式投運前，需要第三方5G網絡進行驗收測試。測試內容包含5G網絡性能需求模板中的各項指標，還需要結5G網絡視作工業(yè)應用的組成部分，完成工業(yè)5G網絡與工業(yè)應用的融合測試，保5G網絡及應用投入使用后能夠充分滿足工業(yè)現(xiàn)場需求。5G網絡的驗收應考慮老舊工廠改造和新建工廠兩種情況，兩類網絡的驗收測試應充分考慮其實際特點，有針對性的設計測試用例。對于無法在投產前觸發(fā)的測試條件，應通過模擬手段（如模擬大帶寬等）進行全面測試。5G5G網絡5G網絡在使用過程中發(fā)生的問題，23總結及展望

04.5G在工業(yè)推廣應用要解決技術、成本和融合體系問題。技術5G/的引入會改變工業(yè)現(xiàn)有模5G與工業(yè)應用兩者高度融合，才能更好地服務新一輪的工業(yè)變革。5GCT5G5G應用融合、5G工業(yè)應用的性能保證及現(xiàn)場測試評估等技術，解決5G5G5G工業(yè)應用先行示范與全面推廣。目前，5G工業(yè)應用融合發(fā)展剛剛起步，還存在著很多問題，5G網絡新基建的快速穩(wěn)步推進，5G技術與各行各業(yè)的融合發(fā)展是大勢所趨，產生的新技術、新產品、新業(yè)態(tài)以及商業(yè)新模式將會對數(shù)字世界與數(shù)字經濟時代的到來起著巨大的作用。雖然我們無法預測這一天到來的具體時間，但是這一天一定會比我們預想的更早更快。245G工業(yè)應用聯(lián)合創(chuàng)新實驗室簡介

05.“5G工業(yè)應用聯(lián)合創(chuàng)新實驗室”是由機械工業(yè)儀器儀表綜合技術經濟研究所與華為技術有限公司在201912245G工業(yè)應用需求分析、技術研究、關鍵設備研制、測試5G5G5G與現(xiàn)場總線/5G+OPCUA關鍵設備研制、5G“5G工業(yè)應用聯(lián)合創(chuàng)新實驗室”運營秉承開放、創(chuàng)新的精神，歡迎工業(yè)企業(yè)、信息技術企業(yè)、網絡5G工業(yè)應用技術研發(fā)和推廣應用平臺，一起為5G工業(yè)應用的發(fā)展貢獻力量。25縮略語

06.3GPPThirdGenerationPartnershipProject第三代移動通信伙伴組織5G5th-Generation第五代移動通信技術5GC5GCorenetwork5G核心網5G-ACIA5GAllianceforConnectedIndustriesandAutomation5G產業(yè)自動化聯(lián)盟AGVAutomaticGuidedVehicle無人搬運車AMFAccessandMobilityManagementFunction接入與移動性管理功能APLAdvancedPhysicalLayer高級物理層BBUBuildingBasebandUnit基帶處理單元BIBusinessIntelligence商業(yè)智能CAxComputerAidedx各類計算機輔助軟件CPECustomerPremiseEquipment客戶前置設備CRMCustomerRelationshipManagement客戶關系管理DCSDistributedControlSystem分布式控制系統(tǒng)DTUDataTransferunit數(shù)據(jù)傳輸單元E2EEndtoEnd端到端應用eMBBEnhancedMobileBroadband增強移動寬帶ERPEnterpriseResourcePlanning企業(yè)資源計劃gNBnextGenerationNodeB5G基站節(jié)點GSAGlobalmobileSuppliersAssociation全球移動設備供應商聯(lián)盟HMIHumanMachineInterface人機接口ICTInformationandCommunicationsTechnology信息與通信技術IPInternetProtocol網際互連協(xié)議ITInformationTechnology信息技術ITUInternat