数字信息基础设施助力数实融合

2023-03-04 00:46尹浩
信息通信技术 2023年2期
关键词:基础设施工业数字化

随着全球科技创新进入空前密集活跃期,世界正加速进入数字化全连接的智能时代,高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字信息基础设施是关键所在,成为打通经济社会发展的信息“大动脉”。以5G、工业互联网为代表的数字信息基础设施是数字经济和实体经济融合的底座,通信行业作为数字信息基础设施建设的主力军,其高质量可持续发展是经济社会发展的保障,是建设网络强国的基石。

1 发挥5G网络数实融合的关键基础作用

5G作为新一代信息通信技术领域的集大成引领性技术,是新型基础设施的核心内容、数字经济发展的关键引擎。5G网络作为支撑经济社会数字化、网络化、智能化转型的关键基础设施,将充分激发各类技术的创新活力,为各行业提供更成熟更高效更廉价的数字化转型新工具,对传统产业进行全链条、多环节的改造,优化技术、资本、人才等要素配置,推动实体经济数字化转型和智能化升级,促进全要素生产率提升。5G网络规模化建设有利于充分释放新一代信息技术对传统产业节能提效的赋能加速作用,通过对产品绿色设计、生产工艺优化、能源管控、工序协同和资源调度等实施智慧管理与优化,在供能和用能两侧实现能源利用效率提升。推动5G网络规模化发展有利于推动数字产业高质量发展,更有利于加速推进传统产业转型升级、催生新产业新业态新模式,为经济社会数字转型、智能升级提供基础设施支撑。

1.1 深化5G网络基础设施共建共享

由于投资巨大、成本高、建设周期和投资回收周期长等原因,5G网络建设仍面临诸多困难。共建共享模式可以有效解决网络重复建设以及高成本、高能耗等问题。例如,中国联通与中国电信已累计开通5G共享基站超过100万个,覆盖全国所有城市、县城、乡镇及重点发达农村,开通4G共享基站110万个。通过4G/5G共建共享,双方累计节省CAPEX超2 700亿,每年节省OPEX超300亿,减少碳排放超1 000万吨/年。同时政府可以在政策引导、资金扶持、税收优惠等方面对运营商予以必要支持,以降低运营商的资金压力。

1.2 构建多元化资金投入机制

信息通信行业是重资产型行业,投资大,回报周期长。2022年,通信业完成固定资产投资总额为4 193亿元,在上年高基数的基础上增长3.3%。作为构建国家新型数字基础设施、提供网络和信息服务、全面支撑经济社会发展的战略性、基础性和先导性行业,信息通信行业需要政府、企业和社会各界的广泛参与。政府可以发挥引导和支持作用,针对5G、人工智能、区块链等新一代信息技术研发企业,通过提供融资绿色通道、提供相关信贷专项优惠政策等方式,支持企业加快发展相关业务,推进技术创新。同时进一步发挥政策引导作用,鼓励社会资本进入通信领域投资,通过政府和社会资本合作、资本市场和直接融资等方式给予信息通信企业更多的支持。

1.3 构建移动通信产业链协同创新机制

目前我国已经建成全球规模最大、技术领先的移动通信网络基础设施,实现了从“3G突破”到“4G同步”再走向“5G引领”。但是在当前复杂的国际形势下,信息通信领域的发展仍面临核心技术受制于人、高端技术研发和生产仍然依赖国际供应链等难题。可充分发挥链长作用,与科技龙头企业协同创新,带动产业链上下游企业协同发展,提升产业链供应链的稳定性和竞争力。持续优化科技资源配置效率,支持领军企业牵头组建创新联合体,构建由企业主导,高校及科研机构参与、国家重点实验室支持的协同创新机制。加快提升面向行业的共性5G增强技术产品供给能力,持续增强5G中频及毫米波产业韧性,强化5G增强技术产品联合攻关,加快培育自主可控的面向5G物联网的终端操作系统,对自主创新和加大研发投入的企业给予政策支持,全力攻克信息通信行业存在的卡、断、堵点。

1.4 加快5G业务规模化应用

目前我国5G应用广度明显提升,在个人消费、垂直行业和社会民生等重点领域的应用成效凸显,在部分行业已经开始规模化应用。但5G技术在各地各领域融合深度、广度等方面还需要进一步加强,在不同行业推广5G应用面临着技术融合难度大、规模化复制难等挑战,5G行业应用的扩散速度不仅取决于5G等相关技术产业成熟度,还取决于行业自身信息化进程、需求迫切程度、行业发展环境等因素。目前信息通信行业对各产业领域各细分行业的嵌入不够,技术应用深度还存在难以跨越的行业壁垒,特别是行业特有的技术、知识、生产流程理解不够。因此需要通信业和产业携手,着眼长远、科学运筹、顶层设计,有重点、分层次、多角度推进5G行业应用规模化发展。

2 发挥5G+工业互联网数实融合助推器作用

工业互联网是新一代信息通信网络技术与工业制造深度融合的全新工业生态、关键基础设施和新型应用模式,是新一代通信网络技术与工业经济深度融合的关键基础设施,是产业效率提升的倍增器,产业效率每提高1%将创造万亿美元级的GDP。当前,全球工业互联网正处在格局创立的关键期和规模化扩张的窗口期,发展工业互联网已经成为主要国家抢占全球产业竞争新制高点、重塑工业体系的共同选择。我国加快工业互联网发展,初步建成低时延、高可靠性、广覆盖的工业互联网基础设施,工业互联网融合应用渗透率快速提升、覆盖面不断扩大,已全面融入45个国民经济大类,不断推进工业领域的数字化、网络化和智能化。

2.1 5G助推工业互联网创新升级

工业互联网的快速发展对支撑工业全要素、全产业链、全价值链互联互通的网络基础设施提出了更高的要求和更多的需求。而5G具有大带宽、低延时、广连接三个特性,与工业互联网的连接多样性、性能差异化以及通信多样化需求高度契合,同时可以满足高速率数据采集、远程控制、稳定可靠数据传输、业务连续性等要求。将在工业互联网场景中大有可为,能够突破“计算机+控制模型”的传统范式,形成“网络+数据”的工业互联网智能发展新范式。5G高频和多天线技术、5G网络切片技术、5G边缘计算技术,将催生大规模设备连接、机器间协同、流程闭环控制、移动机器人、运动控制、远程资产管理、工业AR等工业互联网新应用。通过对人、机、物、系统的全面连接,5G为推进工业的数字化、网络化和智能化提供了新的技术支撑,成为工业互联网创新升级的强大动能。

2.2 5G落地工业互联网面临诸多挑战

5G与工业互联网融合发展的同时,也面临诸多挑战:一是各行业数字化转型进程不一。当前,绝大多数工业制造企业仍处于工业2.0向工业3.0的过渡阶段,设备与生产线尚未完成自动化、数字化的改造,技术设备数字化率和联网率有待提高,薄弱的信息化基础设施无法支撑5G应用。二是跨界融合不充分,5G落地工业互联网需要多方同向发力,然而当前各行业积极性不均,一部分行业主动拥抱、另一部分行业则被动接受,基础电信运营商、系统设备厂商、工业互联网企业之间存在行业壁垒,未能聚合各方力量形成研发创新合力。三是5G网络部署难度大,由于应用场景多样化,导致在实际部署网络过程中,需要制定适应各种不同应用场景的连接方案,过程中将面临多类型网络技术挑战,工程系统的复杂性进一步提升,同时由于网络接口缺乏标准化还需要进一步转换,也进一步增加了部署难度。四是商业模式不清晰,相较以流量消费为主要商业模式的4G,“5G+工业互联网”则与之不同,其深入工业生产制造的各个环节,应用模式与传统2C市场存在较大差别,单纯依靠流量消费盈利的模式不再适应,需要进一步探索新的多元化商业模式。

2.3 5G+工业互联网打牢产业数实融合底座

5G+工业互联网将围绕三个方面打牢产业数实融合底座,支撑传统产业转型发展。一是实现基于网络的“人—机—物”制造全要素的安全可靠互联。由于人—机—物多维度、跨层次的互动给生产过程带来了一系列不确定性,而工业领域对于生产的安全性和稳定性要求极高,所以必须构建网络、设备、平台、数据、应用的多维度的安全可信保障体系,实现云边端的智能协同、实时精准控制。二是实现基于网络的生产链全面流程化。传统的工业流程化较为固化,而基于网络的流程化则需根据动态实时调整,形成新的连接单元,任何环节的失效都会影响整个生产流程,因此生产链流程化要求单环节的稳定流畅,要着重考虑环节容差以及生产链全流程的流畅性和稳定性。三是实现基于网络的全产业链和全价值链重塑。创造新一代信息通信技术与工业经济深度融合的全新工业生态和新型应用模式,通过对人、机、物全面连接,变革传统制造模式、生产组织方式和产业形态,重塑全要素、全产业链、全价值链全面连接的新型工业生产制造和服务体系。

随着5G+工业互联网的持续深入融合,将赋能我国传统产业加速转型升级,数字经济和实体经济融合向纵深发展,新业态持续涌现,催生大量新技术、新产品、新模式,为我国经济高质量发展提供更强劲、更可靠的动力保障。

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