浅谈5G技术在工业领域的应用与发展

万烨

（武威市工业发展研究中心，甘肃 武威 733000）

0 引言

5G技术已经成为当前移动通信体系以及互联网建设的主要内容，5G技术具备高速率、低延时、大连接的优势，快速的融合到了社会各个层次。这其中为了进一步提升我国工业发展质量，打造智能化的工业创新体系，以5G技术为基础，构建工业互联网，已经成为了近些年我国工业行业发展的主要内容。但是结合实际情况来看，当前我国的工业互联网与5G技术的融合还处于前期的起步和优化阶段，面临着较多的挑战，那么必须要打造完善的5G技术融合方案，构建具有动态性的发展体系，才能够全面推动工业领域的优化发展。

1 5G技术在工业领域的融合机理

结合我国当前的工业行业发展现状来讲，为了进一步满足整体社会的发展需求，制造领域也需要向智能化以及信息化方向转型。因此我国当前的工业领域中已经渗透进了大量的信息技术，例如网络技术、大数据、云计算、人工智能等。这些新一代的工业技术和数字技术相融合之后，能够打造具备网络化、智能化以及数字化特点的工业生产体系，这也正是当前5G技术与工业领域具有融合切入点的重要途径。

数字化的发展主要指的是建立在工业互联网的基础上，利用数字化技术来构建一体化的生产线，确保各个单元能够相互配合，在协调一致的基础上完成工作任务。除此之外，当前部分生产企业为了进一步落实生产效率的提升，针对数字化生产线进行了改造，加入了大量的终端设备，那么终端设备之间的联网便需要通过5G技术来打造高质量的网络通信体系，例如5G的mMTC（大规模物联网）特性能够满足海量物联的通信需求，这使之成为工业互联网发展的优先网络选择[1]。

网络化则是建立在工业发展的基础上，将各个环节联动起来，有效确保人、机、物、应用等要素可以通过互联网汇聚到一个整体中，能够有效维持工业生产体系的高质量运行，同时对于工业生产的集约化管理以及规模化管理也有一定的促进作用。那么以此为基础，5G技术的融入，则更趋向于自动化，例如5G的uRLLC（超低时延超高可靠通信）特性将在人机交互和工业控制等场景下，为工业互联网提供完美支持。

智能化则是建立在大数据的基础上，通过模型以及算法作为核心体系，打造的强大的计算功能，能够结合工业生产过程中产生的海量信息，进行综合计算以及分类处理。尤其是当前数控技术已经应用到了工业生产领域，那么大量的加工数据必须要具备一个完善的数据库，这样才可以实现智能设备的智能加工。而5G技术在其中的应用，往往是建立在网络收集以及上传云端的基础上打造的深度学习体系，实现自主学习、智能判断、自觉执行，从而全面提升工业生产的效率。

2 5G技术在工业领域的应用矛盾

2.1 缺乏有效的需求拉动力

工业领域落实工业互联网建设以及5G技术的融合，最终目的是全面提升工业生产的效率和速度，但是结合当前我国部分工业行业的发展现状来讲，缺乏需求依旧是严重制约工业领域信息化建设的主要因素。

例如无法全面提升工业领域的信息化建设水平；企业在进行数字化改革的过程中，改革率较低，改革进度缓慢；其次部分工业领域的5G技术融合刚需场景不够明确。当前大部分的工业生产领域，工业控制是核心场景，也是有较高可靠性需求的环节，设备移动几率较少，大部分的工厂依旧倾向于利用现场总线的方式进行通信传输和连接，与此同时原有的4G＋无线网络的模式能够有效满足实际生产需求，这导致5G技术的融合缺乏有效的场景和应用环境，在性价比方面可能无法替代原有的网络连接方式。

2.2 供给规模不稳定

结合我国当前的5G系统建设情况来讲，5G基站已经初步形成了规模性覆盖体系，但是部分5G产品依旧处于前期的测试以及完善阶段，尤其是在工业领域，5G商业模式还未完全成型，供给力度不强。而产生该种现象的主要因素与当前的5G部署以及应用成本较高有直接关系，同时5G基站的无线设备，大多数是建立在有源天线的基础上进行对接的，造价较高，是原有4G基站的两倍左右，因此会进一步加强企业的运行压力[2]。

2.3 应用场景较为复杂

工业领域的生产需求具有极强的复杂化和多样化，可是大部分的工作模式标准化程度较低，可复制性较差，这对于运营方来讲，会带来较多的困难和挑战。除此之外，复合型人才有限，IT领域与工业生产领域之间的交互力度还未满足实际的5G融合生产需求。

3 5G技术在工业领域的实际应用策略

3.1 利用中小企业作为5G融合需求提升的拉动主体

为了这一步提升工业信息化发展的质量可以综合整体工业领域的实际发展需求，建议在中小企业的角度，进一步增强中小企业工业生产数字化转型的力度，这样能够为整体工业领域的信息化改革需求提升奠定基础。可以建立在企业数字化制造、行业平台化服务模式的基础上，构建数字化总包模式以及行业云平台发展体系这两个关键环节[3]。这其中数字化工程总包模式能够有效改善传统工业企业的技术，碎片化问题可以打造一体化的生产流程以及生产标准，打造集成开发软件，落实数据统一管理。这些措施能够有效提升中小企业的生产规范化以及精细化，从而促使数字化的转型更具可行性；行业云平台发展体系则是建立在互联网的基础上，通过5G技术本身高速率低，延迟的优势，来营造极具共享性的管理方案。除此之外，还是要进一步拓展5G应用市场构建服务型企业，例如可以打造工业APP，建立在多方主体参与的基础上，通过试点工程来提升5G技术，在工业领域的覆盖面。

3.2 通过智能模块助力生态体系的形成

工业互联网生态体系主要指的是建立在整体工业生产环境的基础上，通过分析自身的发展规律来构建的可持续化发展体系。而这种可持续化就必须要借助互联网以及5G技术的优势，打造智能化的工业生产模式，并且全面提升通信网络的速率和发展质量。例如当前在工业领域中，以5G芯片模组为核心的智能模块，能够有效促进生态体系的形成。

嵌入5G芯片的“即插即用”工业智能模块仍处于发展初期，应当从供应侧和需求侧两端共同推动其发展。首先从供给的角度来讲，可以鼓励当前IT市场中常见的芯片生产商加入到工业领域的研发中去，例如华为、新华三等芯片与软件供应商，他们有着较为雄厚的技术实力，能够结合工业生产的实际需求，打造最有针对性的数据传输系统。

而从需求的角度来讲，可以建立在工业体系创新改革的角度，分析当前主要的创新目标以及创新方向，例如离散工业、柔性制造需求程度高的企业，可以构建试点性的5G智能模块推广工程，并且将其向规模化和集成化方向推进。这种方式能够打造标准化设计、批量化生产、规模化使用、市场化配置、生态化发展格局，能够为5G技术的全面融合提供良好的环境[4]。

3.3 构建5G业务推广模式创新

可以结合工业生产过程中的具体场景来落实好5G技术的融合，例如可以遵循5G和工业互联网之间的交互性，建立在特定业务的基础上，打造具有针对性的业务推广模式，要不断完善原有的技术体系，结合产业生态环境中的细节，落实业务探索；通过示范性的项目来进行业务落地，进一步创造新的5G商业应用价值以及应用模式。

从整体产业的发展节奏和社会需求角度来讲，现阶段可以将重点放置在5G技术和AGV通信控制、超高清视频、机器视觉、远程运维等融合领域。这其中的AGV技术主要指的是建立在移动性生产设备的基础上，结合生产场景对无线网的实际需求打造的针对性服务体系，能够有效提升原有无线网络的覆盖质量，提升传输有效性；而结合工业生产构建的5G高清视频，也能够有效代替原有的生产管理体系，在空旷空间以及高危的工业场景下，有着较强的应用优势；远程运维以及机器视觉则是建立在移动设备巡检和自动控制的基础上打造的运行体系，这其中借助5G技术，可以将AR技术以及VR技术融入其中，可以促使工业生产具有更高的自动化特点，例如利用该种技术体系构建的智能物流、自动化设备维护体系、运行定位系统等。

多种类型的5G业务模式，能够有效满足工业生产过程中的个体需求，最重要的是可以促使5G技术逐渐渗透到工业生产的各个领域，促使工业互联网更具立体化特点，也能够为工业生产线的技术优化提供有效依据[5]。

4 结语

综上所述，当前，为了进一步提升工业生产领域的发展质量，满足社会的实际需求，利用5G技术打造高质量的通信系统以及数据传输系统，已经成为了多方关注的重点。营造完善的5G融合环境，拉动内需，提升外部主体的支撑力度，落实好技术体系的优化升级和改革，打造智能模块，助力生态系统的形成。这可以为工业领域的技术创新奠定基础，也可以进一步深化5G技术的融合力度。