5G為何在工業(yè)市場(chǎng)占比較低？

 

今年4月，國(guó)家發(fā)改委明確了“新基建”的范圍。作為新基建七大關(guān)鍵組成部分之一，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要推手。

 

在“2020工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)”上，中國(guó)信通院發(fā)布信息顯示，2019年我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)2.1萬(wàn)億元，同比增長(zhǎng)47.3%，預(yù)計(jì)2020年中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模約為3.1萬(wàn)億元，同比實(shí)際增長(zhǎng)47.9%。

 

在多數(shù)受訪者看來(lái)，隨著工業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展，依托5G信息技術(shù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)、AI、云計(jì)算等技術(shù)，將是傳統(tǒng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化、信息化、自動(dòng)化及提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。

 

不過(guò)目前的現(xiàn)狀是，5G對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的促進(jìn)日漸凸顯但5G技術(shù)在工業(yè)市場(chǎng)的占比遠(yuǎn)不及其它無(wú)線傳輸技術(shù)，諸如4G LTE、NB-IoT、ZigBee、LoRa和Cat.1等。

 

在部分受訪者看來(lái)，盡管中國(guó)是制造大國(guó)，但距離“智造”強(qiáng)國(guó)還有一定距離。當(dāng)前，大部分中小型傳統(tǒng)制造業(yè)的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)率低，工業(yè)無(wú)線技術(shù)體系主要是基于低速率、局域網(wǎng)的無(wú)線短距離通信，針對(duì)高速率、廣覆蓋、大流量的工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚不明確。

 

我們看到，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)5G帶動(dòng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型存在剛需，但因“對(duì)通信技術(shù)專(zhuān)業(yè)理解有限、改造成本高、規(guī)范化難度大”等因素，企業(yè)原生動(dòng)力不足，改革顧慮猶在，需要生態(tài)體系發(fā)揮創(chuàng)造力，降低企業(yè)啟動(dòng)和試錯(cuò)的門(mén)檻。相比而言，4G和一些局域網(wǎng)技術(shù)比較成熟且成本更適合規(guī)模化使用。

 

面對(duì)日益激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)、中國(guó)人口紅利的消失以及人工成本的上升，廣和通5G生態(tài)鏈商業(yè)拓展總監(jiān)陶曦強(qiáng)調(diào)亟需進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)，5G作為新一代信息通信技術(shù)，具備了超大帶寬、毫秒級(jí)時(shí)延、百萬(wàn)終端連接的能力，能夠賦能隨時(shí)隨地的工業(yè)通信、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理，滿足全網(wǎng)數(shù)字化、智能化的工業(yè)互聯(lián)。5G在工業(yè)市場(chǎng)普及的前提條件是網(wǎng)絡(luò)的部署、支持5G的終端設(shè)備以及設(shè)備之間的通信協(xié)議的統(tǒng)一。

談及5G工業(yè)占比不及其他無(wú)線傳輸技術(shù)的原因，芯訊通副總經(jīng)理駱小燕認(rèn)為，首先是5G開(kāi)始應(yīng)用的時(shí)間不長(zhǎng)，目前網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和產(chǎn)業(yè)上下游的完善都在進(jìn)行當(dāng)中，在這之前的很多底層工業(yè)設(shè)備都不具備連網(wǎng)能力，無(wú)法直接跨越到5G，還需要一段時(shí)間的建設(shè)，其次目前5G成本仍然偏高。

 

5G在工業(yè)市場(chǎng)普及的前提條件一是5G技術(shù)要成熟，二是網(wǎng)絡(luò)要穩(wěn)定，三是成本有競(jìng)爭(zhēng)力。5G高傳輸?shù)蜁r(shí)延的特性，可以滿足工業(yè)應(yīng)用對(duì)速率的要求，但工業(yè)生產(chǎn)涉及的面巨大，對(duì)安全性要求極高，目前的無(wú)線傳輸難以滿足工業(yè)運(yùn)作的需求。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)和日益成熟，可以預(yù)見(jiàn)不久將在工業(yè)市場(chǎng)普及開(kāi)來(lái)。

 

5G將終結(jié)通信協(xié)議“不通”難題

 

眾所周知，工業(yè)場(chǎng)景下私有通信協(xié)議多達(dá)數(shù)百種且大多是不同廠家在不同技術(shù)階段定制的私有封閉協(xié)議，使得工業(yè)環(huán)節(jié)間天然的具有屏障，而這導(dǎo)致約80%以上的工廠設(shè)備無(wú)法真正聯(lián)網(wǎng)，嚴(yán)重制約了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)程。

 

在陶曦看來(lái)，5G作為廣域網(wǎng)技術(shù)，一定程度上可以實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)之間通信底層打通，從而促進(jìn)上層協(xié)議和應(yīng)用的拉通一致。

 

眾所周知，5G三大特點(diǎn)能夠很好地滿足不同的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，如：eMBB增強(qiáng)移動(dòng)寬帶，可支持4K/8K高清質(zhì)量檢測(cè)等大流量移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)；uRLLC超高可靠超低時(shí)延通信，滿足AGV無(wú)人駕駛自動(dòng)小車(chē)在工廠內(nèi)的實(shí)時(shí)移動(dòng)通信要求和碰撞預(yù)警；mMTC百萬(wàn)終端級(jí)的連接，隨著NB-IoT納入5G標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，滿足設(shè)備對(duì)于通信性能的要求，在支撐“大連接”的同時(shí)提供超低功耗、增強(qiáng)覆蓋等能力。

 

我們看到，傳統(tǒng)的工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)不僅在企業(yè)與企業(yè)間產(chǎn)生割據(jù)狀態(tài)，同一企業(yè)的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、研發(fā)、管理、運(yùn)營(yíng)等環(huán)節(jié)都存在割據(jù)的狀態(tài)，數(shù)據(jù)無(wú)法連接。要想改變這種現(xiàn)狀，需要從底層開(kāi)始對(duì)設(shè)備進(jìn)行更新，使設(shè)備之間能實(shí)現(xiàn)通訊，從工業(yè)設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等涉及企業(yè)從創(chuàng)立到結(jié)束的全生命周期串聯(lián)起來(lái)，需要一個(gè)漫長(zhǎng)的建設(shè)革新過(guò)程。

 

“數(shù)據(jù)采集是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，”駱小燕認(rèn)為，隨著5G技術(shù)的成熟，5G技術(shù)與工業(yè)PON、MEC（移動(dòng)邊緣計(jì)算技術(shù)）等相結(jié)合，能夠降低工業(yè)場(chǎng)景協(xié)議轉(zhuǎn)換和設(shè)備接入難度，提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)數(shù)據(jù)接入能力，有效解決“數(shù)據(jù)孤島”的問(wèn)題，破解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備“互聯(lián)互通”難題，助力工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

 

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)量巨大，同時(shí)對(duì)連接的穩(wěn)定性和時(shí)延性要求極高。為了保證工廠設(shè)備的正常工作，過(guò)去只能采用有線連接，數(shù)據(jù)線復(fù)雜。隨著5G技術(shù)的成熟，將能提高無(wú)線傳輸?shù)陌踩裕龠M(jìn)工業(yè)互聯(lián)。

 

可見(jiàn)，5G技術(shù)可以有效打破工業(yè)應(yīng)用的各種弊端，三大應(yīng)用場(chǎng)景可以很好的突破其它無(wú)線傳輸技術(shù)難以突破的挑戰(zhàn)。盡管目前5G在工業(yè)市場(chǎng)占比不高但大勢(shì)所趨且必定會(huì)終結(jié)通信協(xié)議之間“不通”的難題。

 

如何破解工控“安全漏洞”？

 

近年來(lái)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全事故呈高發(fā)趨勢(shì)，僅今年上半年，全球就發(fā)生了十余起攻擊工業(yè)控制系統(tǒng)的事件。那么，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全事故高發(fā)的原因何在？如何從芯片/模組和系統(tǒng)平臺(tái)出發(fā)保障工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全？

 

駱小燕分析了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全事故高發(fā)的主要原因：一是互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)的深度融合“互聯(lián)互通”的實(shí)現(xiàn)，在提升了傳統(tǒng)制造轉(zhuǎn)型升級(jí)的同時(shí)，也打破了傳統(tǒng)工業(yè)相對(duì)封閉的生產(chǎn)環(huán)境，導(dǎo)致攻擊變得容易；二是攻擊結(jié)果高危，讓破環(huán)性的攻擊泛化。

 

他建議芯片/模組廠商應(yīng)該從如下幾個(gè)方面著手保障工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全：（1）模組提供TrustZone，使得敏感信息保存在TrustZone區(qū)域。（2）模組提供SecureBoot，保護(hù)模組固件不被升級(jí)和破環(huán)。（3）模組提供TLS加密技術(shù)，使得傳輸過(guò)程安全。

 

對(duì)此陶曦分析稱(chēng)，工業(yè)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速，但目前工業(yè)數(shù)據(jù)安全責(zé)任體系建設(shè)還是空白，技術(shù)上無(wú)法有效防護(hù)工業(yè)數(shù)據(jù)安全，進(jìn)而導(dǎo)致工業(yè)信息安全防護(hù)能力滯后于工業(yè)融合發(fā)展進(jìn)程。當(dāng)前廣和通推出的FG150(W)/FM150(W)5G系列模組均預(yù)留了eSIM位置，方便客戶實(shí)現(xiàn)認(rèn)證、鑒權(quán)、加解密等安全措施。同時(shí)，廣和通率先實(shí)現(xiàn)Open CPU解決方案，助力客戶基于通信模組進(jìn)行定制化安全算法等。

 

與此同時(shí)，面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜多變的環(huán)境，模組往往需要在惡劣的室內(nèi)外工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行。廣和通在國(guó)內(nèi)率先制定了苛刻的5G工規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是在高溫高濕、鹽霧、防高壓靜電（15kv）、震動(dòng)等標(biāo)準(zhǔn)上一路領(lǐng)先。

 

廣和通工業(yè)級(jí)FG150(W)、FM150(W)、FG650 5G模組系列產(chǎn)品通過(guò)嚴(yán)苛的可靠性測(cè)試、兼容多平臺(tái)操作系統(tǒng)、完美適配行業(yè)主流AP，同時(shí)擁有17項(xiàng)工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)專(zhuān)利，為客戶提供全球領(lǐng)先的工業(yè)級(jí)5G模組服務(wù)，為實(shí)現(xiàn)工廠的互聯(lián)互通、預(yù)測(cè)性維護(hù)、自動(dòng)化生產(chǎn)提供高速穩(wěn)定的無(wú)線連接。

 

平臺(tái)方如何應(yīng)對(duì)“被淘汰”危機(jī)？

 

一個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)包括“感知、控制、決策、執(zhí)行”四大關(guān)鍵環(huán)節(jié)。有觀點(diǎn)指出，其精髓不在于連接而在于計(jì)算，即操作系統(tǒng)、平臺(tái)、數(shù)據(jù)和應(yīng)用才是最關(guān)鍵的部分。

 

駱小燕認(rèn)為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將智能機(jī)器、人、高級(jí)分析連接起來(lái)，構(gòu)建了一個(gè)智能化的體系。其中，“云計(jì)算+邊緣計(jì)算”是不可或缺的重要分析能力。云計(jì)算聚焦非實(shí)時(shí)、長(zhǎng)周期數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析，支撐周期性維護(hù)以及業(yè)務(wù)決策，邊緣計(jì)算聚焦實(shí)時(shí)、短周期數(shù)據(jù)分析，支撐本地業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)智能化處理與執(zhí)行。

 

據(jù)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(jì)算和人臉識(shí)別等，具有很強(qiáng)大的處理器，是高性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品解決方案。

 

連接從來(lái)都是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的瓶頸，“感知、控制、決策、執(zhí)行”四大關(guān)鍵環(huán)節(jié)都離不開(kāi)高可靠、低時(shí)延的通信系統(tǒng)做支撐，尤其某些工業(yè)場(chǎng)景如智能電網(wǎng)、智慧礦山、智慧工廠，要求通信系統(tǒng)同時(shí)具備大連接、高可靠、低時(shí)延的能力。陶曦表示在該領(lǐng)域，通信設(shè)備商大有可為。

 

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

 

根據(jù)Gartner預(yù)測(cè)，到2023年，將有超過(guò)30%的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)供應(yīng)商將會(huì)被淘汰，這對(duì)平臺(tái)供應(yīng)商來(lái)說(shuō)是巨大的挑戰(zhàn)。

 

在駱小燕看來(lái)，創(chuàng)新和人才是企業(yè)發(fā)展的動(dòng)力。與此同時(shí)，雄厚的資金力量也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公司前進(jìn)路上必不可缺的實(shí)力。目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正處于摸索發(fā)展階段，利潤(rùn)有限，需要大量的儲(chǔ)備資金支持，很多公司就是因?yàn)橘Y金鏈斷裂難以繼續(xù)生存下去。

 

隨著中、德、美、日相繼發(fā)布工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)當(dāng)前百花齊放、百家爭(zhēng)鳴的狀態(tài)。從全球競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，工業(yè)巨頭GE、西門(mén)子、ABB，以及國(guó)內(nèi)如阿里、海爾、富士康等都推出了自己的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。這些平臺(tái)該如何應(yīng)對(duì)嚴(yán)峻的生存危機(jī)挑戰(zhàn)？

陶曦認(rèn)為，隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深入發(fā)展，當(dāng)前多家平臺(tái)一定會(huì)由單打獨(dú)斗發(fā)展為以聯(lián)盟或生態(tài)圈的形式進(jìn)行合并，相當(dāng)一部分平臺(tái)會(huì)消失或融合進(jìn)其他平臺(tái)。所以平臺(tái)方最大的挑戰(zhàn)是生態(tài)圈的建立和推廣，進(jìn)而形成可以執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，而且現(xiàn)階段工業(yè)平臺(tái)的價(jià)值需要時(shí)間來(lái)證明。