5G+工業互聯網發展麵臨的難題與挑戰
發布日期:
2022-08-10

工業(ye) 互聯網也稱為(wei) 工業(ye) 物聯網或IIoT,是一個(ge) 開放的、全球化的工業(ye) 網絡,將人、數據和機器進行連接,將工業(ye) 、技術和互聯網深度融合。工業(ye) 互聯網是以工業(ye) 企業(ye) 為(wei) 主體(ti) ,以工業(ye) 互聯網平台為(wei) 載體(ti) ,通過網絡技術、大數據、雲(yun) 計算、人工智能等新一代數字技術與(yu) 工業(ye) 技術的深度融合,規模化供給智能服務與(yu) 產(chan) 品,推動工業(ye) 企業(ye) 向數字化、網絡化、智能化轉型,是建設現代化經濟體(ti) 係、實現高質量發展和塑造全球產(chan) 業(ye) 競爭(zheng) 力的核心載體(ti) ,是第四次工業(ye) 革命的關(guan) 鍵支撐。“網絡是基礎、平台是核心、安全是保障”被視為(wei) 工業(ye) 互聯網體(ti) 係架構中的三大要素。

5G應用於(yu) 工業(ye) 互聯網是必然趨勢。一方麵,工業(ye) 互聯網的發展離不開5G的支持。工業(ye) 互聯網對通信技術的高要求是當前4G技術無法滿足的。而5G的特性能夠滿足工業(ye) 互聯網連接多樣性、性能差異化、通信多樣化的需求和工業(ye) 場景下高速率數據采集、遠程控製、穩定可靠的數據傳(chuan) 輸、業(ye) 務連續性等要求,助力未來的工業(ye) 互聯網實現數字化、網絡化、智能化。隻有5G技術才能夠對其發展予以支持,隻有將5G移動通信技術和工業(ye) 互聯網進行深度聯合,才能使工業(ye) 互聯網的發展更上一層樓。另一方麵,工業(ye) 互聯網是未來5G技術落地的重要應用場景之一,應用於(yu) 工業(ye) 互聯網才能更好地體(ti) 現5G的價(jia) 值。

5G與(yu) 工業(ye) 互聯網融合應用雖然對工業(ye) 轉型升級起到重要作用,且應用前景廣闊,但本身的發展受到一定因素製約,還需要花一段時間才能實現大規模推廣落地。

1、投資成本高

5G網絡的基礎投資成本較高,主要體(ti) 現在單一設備模組的采購、應用成本高,影響5G技術的全麵應用,是5G技術發展過程中的關(guan) 鍵挑戰之一。

2、能耗大

5G網絡在數據高速傳(chuan) 輸過程中會(hui) 產(chan) 生大量能耗,如何降低運行過程中的能耗是急需解決(jue) 的問題。

3、需求缺乏拉動力

業(ye) 務需求是5G+工業(ye) 互聯網應用與(yu) 發展的根本驅動力,但目前市場上仍缺乏對5G+工業(ye) 互聯網的顯著需求。造成這種需求缺乏的原因主要有如下3個(ge) 方麵:(1)我國企業(ye) 的信息化、數字化水平總體(ti) 偏低,不具備應用5G+工業(ye) 互聯網的基礎條件;(2)目前尚未找到與(yu) 5G強綁定的代表性工業(ye) 應用場景;(3)5G的性價(jia) 比較低,5G目前的發展和應用都還處於(yu) 起步階段,帶來的性能提升並不明顯,而5G的部署和應用成本、複雜性卻很高。

4、供給規模不強

目前5G+工業(ye) 互聯網的供給規模性總體(ti) 來說並不強[11],其原因主要體(ti) 現在4個(ge) 方麵:(1)5G部署和運營成本高,導致網絡布設和應用較慢;(2)商業(ye) 模式和贏利點尚不清晰;(3)同時具備IT技術和工業(ye) 業(ye) 務背景知識的複合型人才缺乏,導致技術與(yu) 業(ye) 務協同的難度較大;(4)不同行業(ye) 領域的應用場景差異較大,根據不同的場景建立不同的專(zhuan) 用網絡難度高且可複製性差。

5、高頻段資源應用問題

基於(yu) 5G的工業(ye) 互聯網在通信過程中需要大量高頻段資源,如何開發高頻段的資源以滿足其需求是一大挑戰。

6、技術不完善

目前,5G還未能完全滿足工業(ye) 領域對現場通信的實時性、可用性、安全性(功能安全和信息安全)、抗幹擾等方麵的要求。

在安全性方麵,5G網絡和工業(ye) 互聯網的網絡架構較為(wei) 開放,且在數據傳(chuan) 輸過程中涉及大量數據、覆蓋範圍較廣,因此安全問題是一大挑戰。必須要保證在傳(chuan) 輸過程中數據不會(hui) 損失或缺少,同時也要保證設備在應用過程中的用戶隱私安全等。

在實時性方麵,5G的性能遠優(you) 於(yu) 4G,可靠性達99.999%,這意味著5G能夠達到≥99.999%的網絡可獲得性和數據連接可靠性,即網絡需在99.999%的時間和99.999%的位置維持可用性並且在規定時間內(nei) ,將數據包發送到目的地的成功率需達到99.999%。盡管如此,5G還是無法保證100%的可靠性,因此仍然可能導致實時係統在某段時間內(nei) 出錯,無法完全達到實時係統的傳(chuan) 輸要求。



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