文：物聯(lián)網(wǎng)智庫

2020年7月3日，國際標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP官宣了5G R16標(biāo)準(zhǔn)的凍結(jié)，其中一個核心亮點(diǎn)是對超可靠低時延通信（URLLC）做了全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)支持，這標(biāo)志著“工業(yè)5G時代”的大幕正式拉開。

5G和工業(yè)的相遇可謂是“天作之合”。一方面，工廠里遍布的產(chǎn)線、設(shè)備和機(jī)器以及由此產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)為5G的落地提供了天然的土壤；另一方面，5G獨(dú)有的技術(shù)優(yōu)勢也成為緩解傳統(tǒng)制造業(yè)痛點(diǎn)的靈丹妙藥。當(dāng)前，越來越多的5G創(chuàng)新應(yīng)用和成功商業(yè)實(shí)踐已經(jīng)在工廠里落地生根，助力制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)成本的節(jié)約和效率的提升。

5G助力智慧工廠全覆蓋

國內(nèi)某大型汽車配件制造商是一家典型的民營制造企業(yè)，近些年正遭遇全球競爭加劇等挑戰(zhàn)，期待能在降本提效和精益化管理方面更進(jìn)一步。

在該制造商工廠的熔煉區(qū)、壓鑄區(qū)、初加工區(qū)及機(jī)加工區(qū)域，分布有上百臺MES工控終端、手持終端、PDA和工業(yè)iPad，管理者需要采集終端數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。然而，由于其工廠廠區(qū)面積大、環(huán)境復(fù)雜，導(dǎo)致有線部署十分困難。

過去，該制造商曾采用過WiFi組網(wǎng)的方案，顯然存在許多問題：首先，工廠的每兩臺路由器切換區(qū)域容易信號不穩(wěn)定，WiFi組網(wǎng)在時延及可靠性上無法滿足實(shí)際生產(chǎn)需求；其二，該工廠里同時聯(lián)網(wǎng)的終端多達(dá)上千臺，每秒鐘的計算量、交互量高達(dá)數(shù)百條，客戶時常因網(wǎng)絡(luò)問題造成的數(shù)據(jù)采集中斷而困擾；最后，基于WiFi的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也不具備邊緣能力，一些需要配合邊緣計算才能完成的潛在故障分析工作無法勝任。

針對于此，深圳市宏電技術(shù)股份有限公司（以下簡稱“宏電”）為其提供了5G轉(zhuǎn)WiFi Mesh的智慧工廠解決方案，實(shí)現(xiàn)了對“有線﹢WiFi”網(wǎng)絡(luò)的整體替代和低成本改造。該解決方案通過部署宏電5G工業(yè)CPE作為無線組網(wǎng)的關(guān)鍵主節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)（強(qiáng)AP），CPE內(nèi)置基于高通驍龍X55平臺的廣和通FM150 5G模組，實(shí)現(xiàn)了5G無線Mesh組網(wǎng)，WiFi Mesh則使用多個組合設(shè)備形成一張樹狀網(wǎng)絡(luò)，覆蓋全廠。

圖：宏電5G CPE吸頂式安裝

方案實(shí)施后，宏電為該制造商節(jié)約了上百個熱點(diǎn)以及車間內(nèi)數(shù)十余公里網(wǎng)線的鋪設(shè)。由于沒有了線纜的“牽絆”，制造商的生產(chǎn)線可以根據(jù)需要隨時調(diào)整，為工廠的柔性制造提供支撐，更容易滿足市場各類個性化定制的需求。同時，宏電5G工業(yè)CPE支持本地數(shù)據(jù)處理和分析，可擴(kuò)展部署5G邊緣計算和網(wǎng)絡(luò)切片，實(shí)現(xiàn)設(shè)備預(yù)測性維護(hù)、智能巡檢等5G智造場景的應(yīng)用?，F(xiàn)在，該制造商能夠快速響應(yīng)和處置各類網(wǎng)絡(luò)異常，設(shè)備平均利用率整體提高，全流程費(fèi)時縮減6倍。

5G機(jī)器人顛覆工廠傳統(tǒng)運(yùn)維

隨著工廠里線纜的消失，原本束手手腳的機(jī)器人們也重獲自由?；?G可靠性網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)覆蓋，機(jī)器人可以按需到達(dá)工廠里的各個地點(diǎn)，這將給工廠的生產(chǎn)運(yùn)維模式帶來極大的想象空間。

例如，在某國際領(lǐng)先的汽車主機(jī)廠乘用車生產(chǎn)制造基地的總裝車間里，每小時都有數(shù)十輛新車下線，產(chǎn)線要求每天停機(jī)時長不能超過兩分鐘，這就對整條流水線的運(yùn)維水平提出了極高的要求。

重慶創(chuàng)通聯(lián)達(dá)智能技術(shù)有限公司（以下簡稱“創(chuàng)通聯(lián)達(dá)”）基于高通機(jī)器人RB5平臺開發(fā)研制的5G工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人則是對傳統(tǒng)模式的顛覆。其搭載了創(chuàng)通聯(lián)達(dá)T55M-EA 5G模組，集成高通驍龍X55 5G調(diào)制解調(diào)器-射頻系統(tǒng)，支持5G Sub-6 GHz和毫米波頻段和獨(dú)立及非獨(dú)立組網(wǎng)模式，并兼容4G/3G網(wǎng)絡(luò)，支持GPS/GLONASS /北斗/伽利略/ QZSS衛(wèi)星定位，在簡化產(chǎn)品設(shè)計的同時提供了更快、更準(zhǔn)確和更可靠的定位能力。

圖：創(chuàng)通聯(lián)達(dá)5G工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人

該款5G工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人具有5G傳輸、自主導(dǎo)航、避障、物體識別等功能，能夠有效提高生產(chǎn)效率并保障車間內(nèi)人工的安全。在5G技術(shù)的加持下——第一，機(jī)器人可以在覆蓋全廠的網(wǎng)絡(luò)里自由行動，不會出現(xiàn)WiFi組網(wǎng)模式下因跨熱點(diǎn)切換而出現(xiàn)的短暫脫網(wǎng)情況；第二，機(jī)器人上加裝的攝像頭所收集的視頻流數(shù)據(jù)可以直接被拉到邊緣側(cè)或云端進(jìn)行實(shí)時分析，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程駕駛和操控；第三，5G的大連接特性還可以容納越來越多的無線設(shè)備接入同一張網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)彼此之間的互操作性。

未來，這款機(jī)器人甚至可以和工人們的工作空間合而為一，機(jī)器人實(shí)時跟隨人的動作進(jìn)行搬運(yùn)操作，從而大大優(yōu)化流水線的空間布置，實(shí)現(xiàn)成本的節(jié)約。

融合AI和邊緣計算的5G智能網(wǎng)關(guān)

當(dāng)越來越多的工廠設(shè)備接入5G網(wǎng)絡(luò)，隨之產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量也與日俱增，尤其是很多場景都需要利用攝像頭來收集視頻流數(shù)據(jù)。

比如工業(yè)產(chǎn)品的瑕疵檢測環(huán)節(jié)，一個看起來毫不起眼的缺陷或瑕疵，輕則致使企業(yè)的商譽(yù)和財產(chǎn)遭受損失，重則甚至?xí)?dǎo)致傷亡事故的發(fā)生，僅靠傳統(tǒng)的人工檢測手段無法保證效率和準(zhǔn)確率，所以很多企業(yè)正在用攝像頭替代人眼進(jìn)行質(zhì)量的檢測和瑕疵的識別。這個過程中，不但需要基于5G“大帶寬”實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和傳輸，還需要利用人工智能技術(shù)在邊緣側(cè)或云端快速且準(zhǔn)確地對圖像和視頻進(jìn)行視覺異常檢測——換言之，5G和AI、邊緣計算等技術(shù)的融合正在成為大勢所趨。

正是看準(zhǔn)了這一趨勢，山東華辰連科通信網(wǎng)絡(luò)有限公司（以下簡稱“華辰連科”）推出了AI智能網(wǎng)關(guān)AG1002X，該款智能網(wǎng)關(guān)基于高通驍龍X55 5G基帶芯片和QCA6391 WiFi6芯片研發(fā)，搭載廣和通FM150 5G模組，具有極高的性能。

圖：華辰連科AI邊緣智能網(wǎng)關(guān)

華辰連科的這款設(shè)備則創(chuàng)新性的將5G傳輸、SD-WAN、邊緣計算、路由、交換、AI、WiFi6融為一體，用“白盒化”的解決方案替代傳統(tǒng)的分離設(shè)備。其具備的技術(shù)能力就像一個個現(xiàn)成的積木塊，客戶可以根據(jù)自己的需求靈活的進(jìn)行組合和搭建，比如5G+AI——華辰連科將專門用于網(wǎng)絡(luò)處理的智能網(wǎng)關(guān)與AI推理芯片相結(jié)合，使得做傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)處理的智能網(wǎng)關(guān)在滿足承載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的同時擁有AI推理能力。

如今，這款A(yù)I智能網(wǎng)關(guān)已經(jīng)在許多客戶的工廠里得到了廣泛應(yīng)用。比如某知名電商在其物流倉庫里用智能攝像頭檢測物流車的運(yùn)行軌跡是否正常；某知名電信運(yùn)營商通過AI算法來檢測工廠機(jī)械臂的動作是否標(biāo)準(zhǔn)；某IT公司利用類似的解決方案來進(jìn)行工廠的火災(zāi)檢測、工人安全帽檢測等等……

不只是國內(nèi)，華辰連科的解決方案也在海外的多個項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)了落地。在出海的過程中，高通驍龍X55作為一個真正全球化的5G解決方案，能夠全面完整地支持全球幾乎所有主要5G頻段及其組合，滿足5G終端在全球各個地區(qū)和國家的設(shè)計需求，幫助華辰連科應(yīng)對不同運(yùn)營商的測試需求，在降低成本的同時加快了產(chǎn)品的上市。

結(jié)語

5G的“易部署”，可以消除舊工廠升級改造過程中的重重障礙，讓工程實(shí)施變得更加容易；5G的“低時延”，能讓重要數(shù)據(jù)可以及時回傳，保證關(guān)鍵業(yè)務(wù)的連續(xù)性；5G的“高可靠”，將讓機(jī)器設(shè)備因通信干擾造成的“失聯(lián)”現(xiàn)象將不復(fù)存在；5G的“大帶寬”，會使得視頻數(shù)據(jù)可以被上傳到云端進(jìn)行統(tǒng)一的處理；5G的“廣連接”，推動成百上千臺設(shè)備實(shí)現(xiàn)一張網(wǎng)全覆蓋。

一花開放不是春，百花齊放春滿園，除了上文提及的案例，5G對工業(yè)新發(fā)展格局的助力成果正在遍地開花。高通正在和合作伙伴一道，交出5G工業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新的高分卷。