紫光展锐先进技术科普 | 工业互联网遇到5G，1+1＞2?

随着工厂自动化的加速普及，如今我们可能经常看到这样的场景：在高温、潮湿、粉尘、腐蚀等恶劣环境作业场景，巡检机器人穿梭其中，工人们不必弯腰去搬沉重又危险的器件，而旁边会有一个个机械臂帮手平稳有序地完成好所有搬运重件的工作。

这一系列“上通下达”的标准化运作离不开工业互联网的基础支撑，它就像一只“看不见的手”，将设备、生产线、员工、工厂、仓库、供应商、产品、客户等不同对象协同连接，辅以信息化平台及AI等新技术，最终达到工业生产的自动化、智能化。

紫光展锐在场景化的实践中，将标准预研、产品开发与行业融合深度绑定，具备业界全面的连接能力，拥有包括5G、Cat.6、Cat.4、Cat.1、NB-IoT等领域的多样化产品组合与解决方案，为工业互联网的产业升级提供核心驱动力。在5G切片、5G LAN、5G RedCap等方面引领行业应用创新和商用落地。

5G让工业互联网“更精简”

工业互联网包括OT（Operation Technology，操作技术）网络和IT（Information Technology，信息技术）网络两部分，OT网络连接生产现场设备与系统，用于生产过程控制、设备监控和维护，是支撑工业制造的生产网络；IT网络用于信息管理、业务处理、数据分析等领域，是工业制造的生产辅助与管理网络。随着企业研发和管理业务向车间工业现场延伸，IT和OT网络融合已成为趋势。

5G赋予了工业互联网智慧“外脑”，缓解了过去工业网络所面临的诸多难题。

首先，工业领域业务场景丰富，通信需求差异大，目前采用多种通信方式实现。各通信方式技术体制不同，融合难度大。5G网络可同时对接IT和OT网络，满足大多数场景数据传输要求，改变工业企业多网并存的局面，最终达到一张网络服务多种应用场景。

其次，目前工业网络以有线网络为主，在生产制造的一些移动作业和运动作业场景，有线网络部署难、调整难且易损坏，难以满足未来柔性制造的需求。5G网络则能够帮助产线设备摆脱线缆束缚，实现灵活部署，从5G三大典型场景来看，eMBB特性可满足视觉检测、AGV、云化机器人等大带宽业务场景数据传输需求；mMTC特性可满足数据采集等海量连接场景数据传输需求；uRLLC特性可满足工业机械远程控制、柔性机械臂等低时延高可靠业务数据传输需求。5G网络还具有5G LAN、5G TSN、高精度授时、定位等众多行业适配特性，可满足不同行业应用场景的差异化需求。

在终端形态方面，定制化成为5G行业终端发展趋势。当前，“轻量化”的5G RedCap拥有广大的市场潜力，它将与5G NR终端分别针对不同性能、成本、应用需求的工业场景提供定制化服务，助推5G规模化发展。

5G+工业互联网关键技术有哪些？

“5G+工业互联网”并非5G与工业互联网的简单叠加，而是一场渐进式革新。在这过程中，需综合不同应用场景和产业特性，探索从单一环节向多环节复杂生产的整体解决方案。

切片

将网络资源切割成多个虚拟的端到端通道，每个通道就是一个切片，不同切片之间逻辑隔离，并通过Qos策略进行不同通信服务等级的定制。考虑不同场景对移动性、计费、安全、策略控制、延时、可靠性等需求不同，切片网络是一种比较经济的方式。

uRLLC

uRLLC(Ultra-Reliability and Low-Latency Communication)是5G网络的高可靠低时延技术，也是5G网络三大应用场景之一。可以降低空口时延，提升可靠性，实现空口单向1ms时延下99.999%的可靠传输。

5G LAN

5G LAN作为新型局域网技术，可支持工业终端进行二层通信（相同网段，直接互相访问），降低组网复杂度。5G LAN突破点对点的通信模式，可以支持广播组播，降低设备互联互通的成本。

5G TSN

TSN全称为Time-Sensitive Networking，时间敏感网络，具有时间同步、确定性时延、高可靠和精准流量调度能力。5G以网桥的形式接入TSN网络，需要支持TSN网络相关的基础协议。

高精度授时

5G高精度授时特性，采用从基站GNSS天线或承载网获取的时钟信息，通过广播SIB9消息或单播RRC消息将时钟信息传递给5G终端。5G高精度授时可为行业提供1us级的授时精度。

融合定位

5G系统具有密集组网、大带宽和多天线等特性，具备米级高精度定位能力。5G+GNSS融合定位，可解决GNSS卫星导航系统在室内、地下、隧道等卫星信号不可达场景下的应用，构建室内外无缝定位体系。

上行增强技术

5G网络上行增强技术包括SUL(补充上行链路技术)、CA(载波聚合技术)等。SUL在上行采用低频段传输，解决网络上行受限的问题。CA技术则通过聚合多个载波，增加发送带宽，提升上行速率。

目前，搭载展锐5G芯的模组和终端，已在全球多个市场赋能超百个行业终端应用案例，深度赋能智慧医疗、智慧物流、智慧电力、智慧采矿、智慧交通、智能制造、智能园区等行业的智能化转型, 助力千行百业高质量发展。

新型工业化正在重塑数字智能时代的工业形态，充分释放5G+工业互联网潜能需要紧密结合垂直行业痛点和未来趋势。虽然转型之路复杂而艰巨，但可以预见，经历祛魅后的“5G+工业互联网”将驶入规模化赛道，作为促进数字经济和实体经济深度融合的重要纽带，为行业和社会经济带来源源不断的活力。

备注：

插图：
https://mp.weixin.qq.com/s/kpqGZ_KzARsTOrrBHf67QA

参考文章：工信部发布的《关于发布“5G+工业互联网”十个典型应用场景和五个重点行业实践情况的通知》