工业物联网新起点，5G商用何时能落地？

当前5G还处于‘修路’阶段,R16标准的冻结,让5G真正进入到高速发展期。5G开始朝着万物互联方向演进,渗透到工业制造、自动驾驶、医疗、智慧交通及整个产业物联网领域,最终形成完整的5G生态。

文︱郭紫文

图︱紫光展锐、中国联通

移动通信每十年便迎来一次技术的更新迭代,5G以其高速率、低时延、大连接等优势,为新一代信息技术发展提供了方向,成为数字经济转型的核心驱动力。国际电信联盟(ITU)定义了5G的三大类应用场景,即增强移动宽带(eMBB)、超高可靠低时延通信(uRLLC)和海量机器类通信(mMTC)。

2020年7月,3GPP宣布5G R16标准冻结,这也是其发布的第二代5G标准规范。与上一代R15标准相比,R16标准实现了5G三大应用场景的全面覆盖,为5G的商用提供了完备的理论基础。

5G商用的早期集中在消费端。当前市面上大部分手机都已经配备有5G相关功能,但实际上不少消费者表示,5G带来的用户体验增加并不如预期。专业人士业指出,5G在“To B”、制造业、工业等领域的优势仍未有明显体现。

针对业界对于5G商用的质疑,紫光展锐高级副总裁夏晓菲表示:“在制造业和工业领域,5G还只是起到‘数传’的功能,并没有真正发挥作用。当前5G还处于‘修路’阶段,R16标准的冻结,让5G真正进入到高速发展期。5G开始朝着万物互联方向演进,渗透到工业制造、自动驾驶、医疗、智慧交通及整个产业物联网领域,最终形成完整的5G生态。”

自5G R16标准冻结后,紫光展锐携手中国联通深入研究,助力5G商用真正落地。7月30日,紫光展锐和中国联通联合发布基于3GPP R16 标准的eMBB+uRLLC+IIoT(增强移动宽带+超高可靠超低时延通信+工业物联网)端到端业务验证,这也是5G 进入大规模商用的里程碑,推动了经济社会向数字化转型。

5G R16标准意味着什么?

如前所述,5G技术标准在持续演进中,目前已经涵盖了R15、R16、R17三个版本。其中,作为5G标准的第二阶段,R16标准在兼容前代的基础上,引入了增强多天线传输、蜂窝定位、载波聚合等技术,对增强移动宽带场景进一步加强。

R16标准采用两步随机接入机制、5G NR集成无线接入和回传,适用于5G毫米波传输,可通过无线回传代替光纤,降低部署难度和成本。同时,此标准增强了双连接和载波聚合功能、波束管理和CSI反馈,速率大幅提升,提高了链路的可靠性。

除了5G功能增强,R16标准还持续向垂直行业扩展,支持5G与TSN网络集成,完善了uRLLC和mMTC特性,能够灵活地管理终端组,实现5毫秒以内地端到端延时,提供了工业级时间敏感等。这些技术将会是5G蓬勃发展的新起点,加速了5G在工业、汽车、能源等物联网领域的落地进程。

中国联通物联网研究院院长、联通数字科技有限公司副总裁陈海锋表示:“5G三大特性全面拓宽了物联网的应用场景,推动多种新兴技术在不同的应用场域进行交叉应用。R16标准增强了5G功能,更好的支持垂直行业应用,催生新的数字生态产业。”

工业物联网新起点

“在很大程度上,5G是为万物互联打造的。”紫光展锐CEO楚庆表示。

“低延时、高可靠”是R16技术标准的核心和关键。对于工业制造、智能电网等领域,对于时间同步性的精度要求非常高。夏晓菲表示,对于机器来讲,要实现一套完整的工序,整个控制逻辑回路里,时延和可靠性都非常重要的。要解决这样的技术难点,就必须降低传输时延,并确保工业制造环节中的时延稳定、动作可靠。

其次是工厂车间对网联设备的协作要求,不同设备时间基准和参考必须保证高精准、高度一致性,才能实现整个智能工厂协调有序进行生产活动,这就是R16“高精度授时”的重要性。

据夏晓菲介绍,企业在部署工厂内部网络时,5G虚拟专网通过把原来的公网部署方式下沉,能够提升布网安全性和有效性,大幅降低企业布网成本及维护成本、提高布网速度。

此外,5G终端的发展趋势是一种无线替代有线的过程。为了使5G逐步渗透到智能制造、数字制造的各个环节中,展锐需要提供从“网关级”到“神经末梢”的全产业链芯片服务,将5G芯片逐步延伸至边缘计算、云计算等领域,端网协同,进一步推进工业4．0的发展。

紫光展锐表示,对于5G R16涉及的特性,该公司已经深入布局,分过程、分阶段、分节奏完善整个5G应用部署。本次与联通公司携手发布5G R16 Ready,便是精心挑选了该协议的关键特性,解决行业最迫切的痛点问题,进行优先开发,提前部署。

展锐首席执行官楚庆表示:“展锐作为数字世界的生态承载者,肩负着为产业提供先进技术、拓展产业发展空间的重任,我们将联合生态伙伴不断突破5G边界,让5G先进技术在更广阔的领域发挥出更大价值。”

打造5G生态

“5G的应用落地并非一个公司能够从头‘打’到尾,芯片到模组,再到板子,最后到整机,以及整机与网络的配合等,这是需要整个产业链共同协作完成的。” 联通数字科技有限公司、联通物联网事业部首席产品官李凯表示,以联通为例,在4G及前代的阶段,运营商与芯片厂家是没有合作的,而在5G时代,芯片、模组、运用商、整机厂和应用厂商携手做案例,持续构建上下游产业联盟,整合生态链,相互使能,共同推进5G产品的研发及应用落地。

在构建5G生态的过程中,芯片侧是物联网结合终端的核心。从运营商的角度出发,“网络软件化、软件硬件化、硬件芯片化”是推动5G工业物联网生态的战略举措。联通与展锐展开了深入合作,将网络特性注入软件中,使终端客户的使用更加简单便捷。随后,再把这些软件固化在硬件中,跟终端层有机融合,构筑更加安全可靠、速度更高的硬件平台。最终把硬件功能融入到芯片中,打造芯片级生态链。

在整个5G产业中,如何通过自主能力构建核心体系,联合产业链推动生态链建设,李凯表示,联通给出了三大举措:

一是完成5G行业终端测试中心建设致力推动产业升级;

二是先行先用带头引领产品创新;

三是汇聚产业智慧携手共创行业生态产业联盟建设。

据李凯介绍,早在2020年,联通便与展锐展开了长期合作。在疫情期间,两家公司便一同推出了雁飞Cat1模组,面向大连接市场。在去年5月,联通发布千元级5G CPE方案,随后集采500万Cat1芯片。2021年5月,联通搭载了紫光展锐芯片,开发了高性价比雁飞5G模组。李凯透露,联通将在今年8月18日发布搭载紫光展锐5G R16 Ready芯片的模组,为5G生态进一步扩展添砖加瓦。

陈海峰表示:“未来中国联通将继续践行聚焦创新合作理念,携手紫光展锐进一步充分发挥5G R16的先发优势,聚合更多的产业资源、更深入探索5G+工业互联网、车联网等细分领域的应用,并以此次‘5G新征程:R16全球首发媒体沟通会’为起点,携手共创5G规模化发展新蓝图。