5G：打通工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺最后一公里的橋梁

近日，工業(yè)和信息化部正式發(fā)布《關于推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展的通知》提出，要提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺核心能力，引導平臺增強5G、人工智能、區(qū)塊鏈、增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實等新技術支撐。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺作為新一代信息技術與制造業(yè)融合發(fā)展的產(chǎn)物，是新型基礎設施建設的重要內(nèi)容，是支撐制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置的關鍵載體，將為新一代信息技術的集群性突破、協(xié)同性創(chuàng)新與融合性應用帶來新的發(fā)展機遇，正加快形成新技術加速融合、新模式加速培育、新生態(tài)加速構建的新圖景。

一、5G：打通工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺最后一公里的橋梁

（一）技術簡析

5G作為新一輪科技革命的核心通用技術，是支撐經(jīng)濟社會數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化轉型的關鍵新型基礎設施。與WIFI、光纖、藍牙等連接形式相比，5G網(wǎng)絡具有低時延、高可靠性、高帶寬、大連接等特性，能更加有效的滿足工業(yè)場景高精度、高穩(wěn)定、高速率的應用需求，將為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新應用提供重要網(wǎng)絡支撐。

（二）融合應用場景

相對于3G、4G等消費型互聯(lián)網(wǎng)，5G網(wǎng)絡是更加貼近工業(yè)應用的生產(chǎn)型互聯(lián)網(wǎng)，未來超過80%的5G應用場景將發(fā)生在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)垂直領域。一是強化邊緣感知，基于5G技術支持，加強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣側數(shù)據(jù)采集能力，獲取大容量、高質(zhì)量、高速率的數(shù)據(jù)信息。二是遠程輔助控制，基于5G網(wǎng)絡構建生產(chǎn)線信息物理系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)全流程的監(jiān)控、分析和管理，包括基于5G的遠程監(jiān)控、裝配輔助、運維和巡檢輔助等。三是人機協(xié)同作業(yè)，包括基于eMBB和移動性場景的AGV、云化機器人等，基于uRLLC場景的工業(yè)機械遠程控制、柔性機械臂等。四是強化網(wǎng)絡安全，根據(jù)業(yè)務規(guī)劃工業(yè)領域5G專用網(wǎng)絡，避免頻譜干擾，從而滿足不同應用場景對網(wǎng)絡的復雜需求。

（三）相關建議

一是引導企業(yè)加快利用5G技術開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)改造，加強關鍵技術與相關標準研制，夯實“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+5G”發(fā)展基礎。二是做好頻譜規(guī)劃和行業(yè)監(jiān)管，開展工業(yè)領域5G應用功能性、性能性、適配性、安全性等方面的測試驗證，不斷推動技術升級和功能迭代。三是加強5G網(wǎng)絡安全建設，通過采用認證、加密完整性保護、隔離等技術，有效提高5G網(wǎng)絡安全防護水平。

二、數(shù)據(jù)中心：構建海量工業(yè)數(shù)據(jù)處理體系

（一）技術簡析

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算以及多種傳感器的廣泛應用，貫穿制造業(yè)生產(chǎn)全流程、全產(chǎn)業(yè)鏈、全產(chǎn)品生命周期的數(shù)字化描述與大數(shù)據(jù)分析成為可能，以多模態(tài)、強關聯(lián)、高通量為特征的工業(yè)大數(shù)據(jù)逐漸成為支撐制造業(yè)數(shù)字化轉型的關鍵戰(zhàn)略資源。目前，我國數(shù)據(jù)中心全球市場份額僅占美國五分之一，發(fā)展前景空間巨大，預計2020-2025年中國IDC市場規(guī)模將累計達到萬億元?！斑吘墧?shù)據(jù)中心+大規(guī)模數(shù)據(jù)中心”將共同構建起海量工業(yè)數(shù)據(jù)采集、處理和分析的服務體系，推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺加速落地。

（二）融合應用場景

一是構建邊緣智能數(shù)據(jù)中心。打造邊緣數(shù)據(jù)中心，以超低的網(wǎng)絡時延接入海量、異構、多樣性數(shù)據(jù)，構建“云計算+邊緣計算”的新型數(shù)據(jù)處理模式，加速數(shù)據(jù)處理能力由云端下沉，滿足萬物互聯(lián)時代企業(yè)帶寬、時延、安全方面特定需求。二是構建云端大數(shù)據(jù)分析中心。一方面，依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部各類數(shù)據(jù)資源的匯聚、處理、分析、共享和應用，支撐生產(chǎn)要素優(yōu)化配置，促進制造業(yè)升級和生產(chǎn)性服務業(yè)發(fā)展。另一方面，對產(chǎn)業(yè)資源的統(tǒng)籌管理、精確對接與智能調(diào)配，發(fā)揮數(shù)據(jù)作為核心生產(chǎn)要素參與價值創(chuàng)造和分配的能力，加速產(chǎn)業(yè)上下游供應鏈協(xié)同。

（三）相關建議

一是圍繞協(xié)議解析、邊緣計算等基礎共性技術開展協(xié)同攻關，夯產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎。二是優(yōu)化數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一布局，與網(wǎng)絡建設、數(shù)據(jù)災備等進行統(tǒng)籌考慮，引導各地因地制宜有序推動數(shù)據(jù)中心規(guī)范化、綠色化發(fā)展。三是擴大現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心建設規(guī)模，積極推進分行業(yè)數(shù)據(jù)中心建設，構建基于云、網(wǎng)、邊深度融合的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，滿足工業(yè)領域不斷增長的數(shù)據(jù)存儲和計算需求。四是探索建設國際化數(shù)據(jù)中心，鼓勵我國數(shù)據(jù)中心建設企業(yè)豐富服務種類，創(chuàng)新服務模式，積極拓展海外市場。

三、人工智能：提高工業(yè)PaaS層核心競爭力

（一）技術簡析

人工智能具有自感知、自學習、自執(zhí)行、自決策、自適應等特征，其在工業(yè)領域應用的本質(zhì)是通過打造狀態(tài)感知、實時分析、精準執(zhí)行、科學決策的數(shù)據(jù)自動流動閉環(huán)，以應對工業(yè)場景的不確定性和復雜性。目前，工業(yè)智能仍處于發(fā)展探索時期，工業(yè)人工智能的關鍵技術、場景應用、產(chǎn)業(yè)發(fā)展均處在起步階段。

（二）融合應用場景

深度學習和知識圖譜是人工智能在工業(yè)領域應用的兩種主要技術形式。其中，深度學習主要解決了工業(yè)場景中的識別、監(jiān)控、推理、預測等問題，適用于不可見的復雜問題，應用于設備故障定位、產(chǎn)品質(zhì)量檢測、工藝流程優(yōu)化等工業(yè)場景;知識圖譜主要解決了工業(yè)要素的挖掘、分析、建模、可視化等問題，適用于認知明確的問題，適用于集團輔助決策、供應鏈精益化管理、生產(chǎn)計劃預測等工業(yè)場景。

（三）相關建議

一是引導民營企業(yè)、研究機構等擴大在人工智能共性研發(fā)領域資源投入，吸引社會資本進一步加大投資參與力度。二是引導企業(yè)針對場景痛點開發(fā)人工智能產(chǎn)品。提升高質(zhì)量人工智能應用有效供給能力，防止出現(xiàn)“為AI而AI”的現(xiàn)象。三是加強人才培養(yǎng)，推動人工智能一級學科的建設工作，增設試點院校，加快人工智能學科發(fā)展。

四、區(qū)塊鏈：奠定多方共治、互信共享的數(shù)字基礎

（一）技術簡析

區(qū)塊鏈具有分布式數(shù)據(jù)庫、對等傳輸、權限隱私保護、記錄不可逆等特點，有利于增強研發(fā)、制造、管理、運維等環(huán)節(jié)物流、商流、信息流和資金流的透明可信度，從而提高整個生產(chǎn)過程組織運轉效率。依托其交易可溯源、難篡改等特性，將有助于完善企業(yè)上下游間、生產(chǎn)者消費者間的信任機制，節(jié)約社會信任成本。

（二）融合應用場景

在邊緣層，區(qū)塊鏈可應用于可信身份、可信傳輸、可信邊緣智能等可信工業(yè)數(shù)據(jù)采集場景。在IaaS層，區(qū)塊鏈主要應用于分布式工業(yè)大數(shù)據(jù)存儲。在PaaS層，區(qū)塊鏈可應用于可信數(shù)據(jù)管理、工業(yè)分布式賬本、狀態(tài)溯源、智能合約等模型共享和微服務生產(chǎn)、集成場景。在工業(yè)應用層，區(qū)塊鏈主要面向銷售、租賃、回收等場景，實現(xiàn)數(shù)據(jù)全程可追溯，提高產(chǎn)品信息可信度。

（三）相關建議

一是采取包容審慎原則，建立健全區(qū)塊鏈監(jiān)管框架，制定相關法律法規(guī)，營造產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展生態(tài)。二是鼓勵建立產(chǎn)學研用協(xié)同工作機制，積極開展技術創(chuàng)新夯實技術基礎，突破性能、安全、兼容性等技術瓶頸。三是強化示范引領作用，加快推進區(qū)塊鏈在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域的試點示范，促進區(qū)塊鏈在具體場景應用落地。

五、AR/VR：打造工業(yè)人機交互新模式

（一）技術簡析

AR/VR等作為對復雜數(shù)據(jù)進行可視化操作與交互的人機界面新技術形式，通過多源信息融合，構建實時性、互動式、沉浸式的三維動態(tài)視景和實體行為系統(tǒng)仿真系統(tǒng)，有利于提高人機交互體驗與效率、拓展人類感知能力、改變產(chǎn)品形態(tài)和服務模式。

（二）融合應用場景

在研發(fā)設計環(huán)節(jié)，通過對產(chǎn)品在各種環(huán)境中的狀態(tài)實時模擬仿真，能夠動態(tài)直觀反映產(chǎn)品結構、性能等變化，助力研發(fā)人員提高效率。在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)制造工作場景的真實還原，打造人機協(xié)同工作場景，減少員工培訓周期，提高生產(chǎn)效率。在倉儲物流環(huán)節(jié)，通過標簽化處理與自動化提示，能夠幫助員工準確識別產(chǎn)品信息，提高分揀速度和準確度。在銷售服務環(huán)節(jié)，將為顧客參與產(chǎn)品設計提供可視化渠道，降低參與門檻，實現(xiàn)定制化服務。

（三）相關建議

一是加強產(chǎn)學研用協(xié)同合作，推動近眼顯示、渲染處理、感知交互等基礎理論和共性技術研究。二是豐富產(chǎn)品有效供給，加強開源社區(qū)建設，吸引更多開發(fā)者參與AR/VR應用設計開發(fā)。三是發(fā)揮標準對產(chǎn)業(yè)的引導支撐作用，建立產(chǎn)學研用協(xié)同機制，健全虛擬現(xiàn)實標準和評價體系。
責任編輯：tzh