5G为何玩不转工业市场？

5G为何在工业市场占比较低？

 

今年4月，国家发改委明确了“新基建”的范围。作为新基建七大关键组成部分之一，工业互联网是推动产业数字化转型的重要推手。

 

在“2020工业互联网大会”上，中国信通院发布信息显示，2019年我国工业互联网产业经济规模达2.1万亿元，同比增长47.3%，预计2020年中国工业互联网产业经济规模约为3.1万亿元，同比实际增长47.9%。

 

在多数受访者看来，随着工业与互联网的融合发展，依托5G信息技术，结合大数据、AI、云计算等技术，将是传统企业实现智能化、信息化、自动化及提高国际竞争力的关键。

 

不过目前的现状是，5G对工业互联网的促进日渐凸显但5G技术在工业市场的占比远不及其它无线传输技术，诸如4G LTE、NB-IoT、ZigBee、LoRa和Cat.1等。

 

在部分受访者看来，尽管中国是制造大国，但距离“智造”强国还有一定距离。当前，大部分中小型传统制造业的设备联网率低，工业无线技术体系主要是基于低速率、局域网的无线短距离通信，针对高速率、广覆盖、大流量的工业无线网络技术标准尚不明确。

 

我们看到，工业互联网对5G带动的数字化转型存在刚需，但因“对通信技术专业理解有限、改造成本高、规范化难度大”等因素，企业原生动力不足，改革顾虑犹在，需要生态体系发挥创造力，降低企业启动和试错的门槛。相比而言，4G和一些局域网技术比较成熟且成本更适合规模化使用。

 

面对日益激烈的国际竞争、中国人口红利的消失以及人工成本的上升，广和通5G生态链商业拓展总监陶曦强调亟需进行产业升级，5G作为新一代信息通信技术，具备了超大带宽、毫秒级时延、百万终端连接的能力，能够赋能随时随地的工业通信、实时数据处理，满足全网数字化、智能化的工业互联。5G在工业市场普及的前提条件是网络的部署、支持5G的终端设备以及设备之间的通信协议的统一。

谈及5G工业占比不及其他无线传输技术的原因，芯讯通副总经理骆小燕认为，首先是5G开始应用的时间不长，目前网络建设和产业上下游的完善都在进行当中，在这之前的很多底层工业设备都不具备连网能力，无法直接跨越到5G，还需要一段时间的建设，其次目前5G成本仍然偏高。

 

5G在工业市场普及的前提条件一是5G技术要成熟，二是网络要稳定，三是成本有竞争力。5G高传输低时延的特性，可以满足工业应用对速率的要求，但工业生产涉及的面巨大，对安全性要求极高，目前的无线传输难以满足工业运作的需求。随着5G网络的大规模建设和日益成熟，可以预见不久将在工业市场普及开来。

 

5G将终结通信协议“不通”难题

 

众所周知，工业场景下私有通信协议多达数百种且大多是不同厂家在不同技术阶段定制的私有封闭协议，使得工业环节间天然的具有屏障，而这导致约80%以上的工厂设备无法真正联网，严重制约了工业互联网的发展进程。

 

在陶曦看来，5G作为广域网技术，一定程度上可以实现各环节之间通信底层打通，从而促进上层协议和应用的拉通一致。

 

众所周知，5G三大特点能够很好地满足不同的工业应用场景，如：eMBB增强移动宽带，可支持4K/8K高清质量检测等大流量移动宽带业务；uRLLC超高可靠超低时延通信，满足AGV无人驾驶自动小车在工厂内的实时移动通信要求和碰撞预警；mMTC百万终端级的连接，随着NB-IoT纳入5G标准，针对大规模物联网业务，满足设备对于通信性能的要求，在支撑“大连接”的同时提供超低功耗、增强覆盖等能力。

 

我们看到，传统的工业企业数据不仅在企业与企业间产生割据状态，同一企业的生产、设计、研发、管理、运营等环节都存在割据的状态，数据无法连接。要想改变这种现状，需要从底层开始对设备进行更新，使设备之间能实现通讯，从工业设计、工艺、生产、管理、服务等涉及企业从创立到结束的全生命周期串联起来，需要一个漫长的建设革新过程。

 

“数据采集是工业互联网的基础，”骆小燕认为，随着5G技术的成熟，5G技术与工业PON、MEC（移动边缘计算技术）等相结合，能够降低工业场景协议转换和设备接入难度，提升工业互联网异构数据接入能力，有效解决“数据孤岛”的问题，破解工业互联网设备“互联互通”难题，助力工业物联网发展。

 

工业物联网的数据量巨大，同时对连接的稳定性和时延性要求极高。为了保证工厂设备的正常工作，过去只能采用有线连接，数据线复杂。随着5G技术的成熟，将能提高无线传输的安全性，促进工业互联。

 

可见，5G技术可以有效打破工业应用的各种弊端，三大应用场景可以很好的突破其它无线传输技术难以突破的挑战。尽管目前5G在工业市场占比不高但大势所趋且必定会终结通信协议之间“不通”的难题。

 

如何破解工控“安全漏洞”？

 

近年来，工业互联网安全事故呈高发趋势，仅今年上半年，全球就发生了十余起攻击工业控制系统的事件。那么，工业互联网安全事故高发的原因何在？如何从芯片/模组和系统平台出发保障工业互联网安全？

 

骆小燕分析了工业互联网安全事故高发的主要原因：一是互联网和工业的深度融合“互联互通”的实现，在提升了传统制造转型升级的同时，也打破了传统工业相对封闭的生产环境，导致攻击变得容易；二是攻击结果高危，让破环性的攻击泛化。

 

他建议芯片/模组厂商应该从如下几个方面着手保障工业互联网安全：（1）模组提供TrustZone，使得敏感信息保存在TrustZone区域。（2）模组提供SecureBoot，保护模组固件不被升级和破环。（3）模组提供TLS加密技术，使得传输过程安全。

 

对此陶曦分析称，工业联网发展迅速，但目前工业数据安全责任体系建设还是空白，技术上无法有效防护工业数据安全，进而导致工业信息安全防护能力滞后于工业融合发展进程。当前广和通推出的FG150(W)/FM150(W)5G系列模组均预留了eSIM位置，方便客户实现认证、鉴权、加解密等安全措施。同时，广和通率先实现Open CPU解决方案，助力客户基于通信模组进行定制化安全算法等。

 

与此同时，面向工业互联网复杂多变的环境，模组往往需要在恶劣的室内外工业现场运行。广和通在国内率先制定了苛刻的5G工规级标准，尤其是在高温高湿、盐雾、防高压静电（15kv）、震动等标准上一路领先。

 

广和通工业级FG150(W)、FM150(W)、FG650 5G模组系列产品通过严苛的可靠性测试、兼容多平台操作系统、完美适配行业主流AP，同时拥有17项工业级设计开发专利，为客户提供全球领先的工业级5G模组服务，为实现工厂的互联互通、预测性维护、自动化生产提供高速稳定的无线连接。

 

平台方如何应对“被淘汰”危机？

 

一个工业互联网平台包括“感知、控制、决策、执行”四大关键环节。有观点指出，其精髓不在于连接而在于计算，即操作系统、平台、数据和应用才是最关键的部分。

 

骆小燕认为，工业互联网将智能机器、人、高级分析连接起来，构建了一个智能化的体系。其中，“云计算+边缘计算”是不可或缺的重要分析能力。云计算聚焦非实时、长周期数据的大数据分析，支撑周期性维护以及业务决策，边缘计算聚焦实时、短周期数据分析，支撑本地业务的实时智能化处理与执行。

 

据了解，芯讯通推出了一系列智能模组诸如SIM8950LH、 SIM8980、SIM8905X、SIM8050等，支持边缘计算和人脸识别等，具有很强大的处理器，是高性价比的产品解决方案。

 

连接从来都是工业互联网的瓶颈，“感知、控制、决策、执行”四大关键环节都离不开高可靠、低时延的通信系统做支撑，尤其某些工业场景如智能电网、智慧矿山、智慧工厂，要求通信系统同时具备大连接、高可靠、低时延的能力。陶曦表示在该领域，通信设备商大有可为。

 

目前，广和通推出了智能化模组系列，同时兼具高速通信和计算能力，打破终端侧计算与连接的边界，让计算更敏捷、连接更智慧，可以根据不同的细分市场满足客户差异化的需要。

 

根据Gartner预测，到2023年，将有超过30%的工业互联网平台供应商将会被淘汰，这对平台供应商来说是巨大的挑战。

 

在骆小燕看来，创新和人才是企业发展的动力。与此同时，雄厚的资金力量也是工业互联网公司前进路上必不可缺的实力。目前工业互联网的发展正处于摸索发展阶段，利润有限，需要大量的储备资金支持，很多公司就是因为资金链断裂难以继续生存下去。

 

随着中、德、美、日相继发布工业互联网战略，工业互联网平台当前百花齐放、百家争鸣的状态。从全球竞争格局来看，工业巨头GE、西门子、ABB，以及国内如阿里、海尔、富士康等都推出了自己的工业互联网平台。这些平台该如何应对严峻的生存危机挑战？

陶曦认为，随着工业互联网的深入发展，当前多家平台一定会由单打独斗发展为以联盟或生态圈的形式进行合并，相当一部分平台会消失或融合进其他平台。所以平台方最大的挑战是生态圈的建立和推广，进而形成可以执行的标准，而且现阶段工业平台的价值需要时间来证明。