C114訊 7月29日消息（樂思）5G作為新一代移動通信技術，已被我國列為“新基建”七大領域的重點內容。5G技術具有的大帶寬、高可靠、低時延、廣連接等特點,使其面向行業深度融合應用成為可能,尤其是5G在工業中的應用得到了廣泛關注,將賦能工業制造業數字化轉型與高質量發展。
自從5G問世以來,各種爭議聲不絕于耳，5G的發展難及預期。但隨著應用漸次落地，對于5G的質疑正逐漸消失。在2021年世界5G大會即將到來之際，中國科學院沈陽自動化研究所所長于海斌在接受C114采訪時表示，一項革命性的技術成熟，往往需要技術和應用場景的多輪迭代，不斷進步，這是規律。他認為：“5G是一個時代，其在工業的應用也不必急于一時，應該不斷地進行技術迭代，從ICT和OT的角度共同推動全新的工業無線網絡。”
5G支持不同類型的工業應用
回顧歷史，無線技術在工業領域的應用由來已久，被稱之為工業無線網絡技術。2002年，“美國總統科技顧問委員會報告”指出：工業無線網絡的應用，將使工業生產效率提高10%，排放和污染降低25%。因此，歐美緊密布局了工業無線網絡技術的研發。在美國能源部的支持下、橡樹嶺國家實驗室牽頭400余家企業和科研機構研發了ISA100.11a技術及標準；在歐洲地平線計劃的支持下，艾默生、西門子牽頭200多家企業和科研機構研發了WirelessHART技術及標準。我國在科技部、自然科學基金委等部委的支持下，基本同步開展了工業無線技術的攻關，先后研發了WIA-PA和WIA-FA技術及標準。
上述工業無線網絡技術在自動化領域的應用，從初期的嘗試到后期的大規模產品化應用，已經驗證了無線技術在部分工業領域的可行性，并重點解決了流程工業的大規模工業測控問題。但在于海斌看來，面向高端加工制造，特別是精密運動控制，由于無線技術還無法達到傳統有線網絡的效果，始終缺少無線的利器的支撐。
目前，工業無線技術呈現著百花齊放的局面，不僅包括專用的WirelessHART、ISA100.11a、WIA，還包括WiFi、LoRa、NB-IoT、5G等等，他們都從不同層面支持工業應用。然而，工業應用的需求確實是千差萬別，很難有一種技術可以同時支持全部工業場景。
于海斌指出，在這其中，5G的優勢就在于，它采用了場景驅動的技術路線定義了三大場景，可以支持不同類型的應用。但是，我們看到，由于沒有經過像工業以太網等成熟工業網絡技術的知識積累和沉淀，時至今日5G的應用還處于不斷地應用嘗試、技術創新的迭代中。在已經展示出的5G應用創新中，例如機器人的遙操作遠程手術、VR/AR遠程示教等，解決了一些之前難以解決的問題。但是在應用過程中，也發現還有很多尚待解決的問題，需要在5G的發展過程中不斷去解決。
在他看來，5G是一個時代，其在工業的應用也不必急于一時，還是應該不斷地進行技術迭代，從ICT和OT的角度共同推動全新的工業無線網絡。
5G之外 仍需考慮與各類網絡技術的融合
從數字上來看，截至今年6月初，我國已累計建成5G基站超81.9萬個，占全球總數的近70%；5G手機終端用戶連接數達2.8億，在全球的份額超過80%。互聯網數據中心（IDC）預計到2025年，中國5G基站數量將達到450萬個，擁有8.58億5G連接，將占全球總數近50%。
5G被認為是工業互聯網的核心支撐。但于海斌稱，工業互聯網并不是簡單的通信網絡，還包括各類工業制造、信息平臺以及全流程、全鏈條的安全，是5G技術推動工業革命的載體和途徑。工業互聯網的網絡并不依靠單一網絡通信技術建設，支撐工業互聯網網絡建設的不僅包括5G，還包括SDN、TSN、WiFi等各類網絡技術，因此工業5G發展還必須考慮與各類網絡技術的融合。
當前，工業互聯網的連接主要依靠國家、省市的各級骨干網、承載網以及無線接入網。以5G為例，其鏈接可望承載10億個場所的連接，50億人的連接，500億物的連接，把數字世界帶入每個人、每個家庭、每個組織，真正實現萬物互聯。
于海斌表示，目前工業無線的實際應用率只有6%左右，而5G由于剛開始應用，份額將更小。但無論如何，我們仍有信心在技術上突破，在應用場景和模式上創新，期待5G能夠以點帶面，產生行業輻射作用，推動我國產業的持續升級。
在整個制造業層面，《產業藍皮書：中國產業競爭力報告（2020）No.9》中曾指出，十四五期間，突破傳統發展模式，推動制造業模式創新，充分發揮我國在移動通信產業的優勢，特別是5G技術優勢，十分必要。此外，把5G應用于工業，并滲透到工業系統，這也將有利于保持并擴大我國5G的領先優勢。
推動工業4.0智能制造產業發展
隨著5G商用的深入推進,智能制造和工業4.0的時代已經到來。智能制造作為新一代信息通信技術（ICT）與制造技術融合發展的產物，代表著先進制造技術發展的主要方向，而機器人是實現智能制造的一類重要而特殊的載體。智能制造與機器人技術不僅會促進制造業發展，也將促進制造新業態的誕生。
于海斌介紹說，作為中國機器人事業的發源地之一，中國科學院沈陽自動化研究所在中國機器人事業發展歷史上創造了二十多個“第一”，推動中國機器人技術的研究發展，解決了國家制造業發展一系列重大關鍵技術問題。
據悉，“海翼”水下滑翔機于2017年打破世界水下滑翔機最大下潛深度紀錄并入選總書記2018年元旦賀詞，“海斗一號”全海深無人潛水器于2020年成功海試最深下潛至10907米。上述成果都于當年入選兩院院士評選的中國十大科技進展新聞。工業4.0互聯制造解決方案獲評“世界互聯網領先科技成果”。在研究開發過程中，對于特種場景下的需求，也提出了5G時代網絡的新需求。
當前，我國市場是全球工業機器人增長的引擎，銷量占比明顯提升并繼續穩居全球第一，但與國際機器人還有較大差距。
于海斌認為，機遇往往是與挑戰并存的，我國機器人產業也迎來了關鍵時期，國內機器人產業發展環境不斷優化，與人工智能、大數據、工業計算、5G、工業物聯網等新技術交叉融合后，會產生很多新技術，使我國機器人產業與國外發達國家站在了同一起跑線上。
他認為，“只要我們能抓住這個機遇，攻堅克難，爭奪技術優勢，猛攻‘卡脖子’技術，強化核心技術的自主可控性，推動機器人產品向中高端發展，中國必將成為全球供需兩端的最大市場。” 
