作者 | 歐氪（ 郵箱：hightechpm@163.com）
編輯 | 石亞瓊
5G牌照發(fā)放以來，各界對5G的熱情一直不減，尤其工信部苗部長最近還說5G的主要應(yīng)用在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。但5G到底在工業(yè)有哪些實際應(yīng)用場景？5G作為公共的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，又如何應(yīng)用在局域網(wǎng)為主的工廠？回答這些問題前，我們可能還要從原理和部署模式出發(fā)，搞清一些重要問題，才能真正理解5G將如何用于工業(yè)場景。
一、目前5G不完全等于運營商商用網(wǎng)絡(luò)
首先我們要搞清楚的是，我們所期待的5G工業(yè)應(yīng)用，和目前的各地5G運營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，還有著明顯的區(qū)別。
通常講到5G，我們會提到5G支持三種基本類型的通信：增強型移動寬帶（eMBB），大規(guī)模機器類型通信（mMTC）和高可靠低延遲通信（URLLC）。正是這3種通信的各種優(yōu)點，讓人們對5G在工業(yè)的應(yīng)用充滿了想象。
但我們必須注意的是，目前5G標準是分階段的，現(xiàn)在凍結(jié)的R15版本主要面向eMBB大帶寬業(yè)務(wù)的，面向uRLLC的高可靠低延時標準R16版本還在制定中，預(yù)計今年年底才凍結(jié)，eMTC的則更晚。R16版本凍結(jié)前，目前的5G（R15版本標準）應(yīng)用主要還是圍繞大帶寬數(shù)據(jù)傳輸展開，當前討論高可靠低時延的應(yīng)用還是以暢想為主，至少目前運營商自己通過5G網(wǎng)絡(luò)開展的應(yīng)用，并沒有uRLLC的部分。
不過，目前已經(jīng)應(yīng)用的5G案例有很多也提到了低延遲，但主要是得益于5G的高傳輸速率。很多延遲能夠降到20ms水平，但還達不到uRLLC標準的1ms級別要求。但研發(fā)通信設(shè)備的華為等，倒確實是在1ms級uRLLC方面有一些試點項目，如X Labs實現(xiàn)了5G下1ms的延遲實現(xiàn)倒立擺實時控制，與Festo測試云化AGV遠程閉環(huán)控制，與Beckoff實現(xiàn)PLC無線通信等，但還未大規(guī)模商用。不排除部分企業(yè)和運營商、華為等合作在廠內(nèi)建設(shè)了1ms級延遲的5G切片，并開展工業(yè)實時控制方面的應(yīng)用試點。
二、5G的兩大類應(yīng)用方向
在這樣的技術(shù)現(xiàn)狀下，5G在工業(yè)領(lǐng)域，其實主要有2大類應(yīng)用方式：
方式1：工廠內(nèi)布置5G網(wǎng)絡(luò)，用于設(shè)備數(shù)據(jù)通信，大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/strong>
提到工廠內(nèi)的應(yīng)用，最容易想到的還是控制。工業(yè)控制大致分為設(shè)備級，產(chǎn)線級和車間級，設(shè)備級和產(chǎn)線級對可靠性和延時要求很高，又很少移動，因此在uRLLC完成前，目前主要還需要通過現(xiàn)場總線等有線方式。車間級網(wǎng)絡(luò)的布置和控制倒是有5G應(yīng)用的空間。
隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來越多的車間設(shè)備，如機床、機器人、AGV等開始接入工廠內(nèi)網(wǎng)，尤其是AGV等移動設(shè)備的通信，有線網(wǎng)絡(luò)難以滿足，對工廠內(nèi)網(wǎng)的靈活性和帶寬要求越來越高。傳統(tǒng)工廠有線網(wǎng)絡(luò)可靠性帶寬高，但是靈活性較差，無線網(wǎng)絡(luò)靈活性較高，但是可靠性，覆蓋范圍，接入數(shù)量等都存在不足。兼具靈活性、高帶寬和多終端接入特點的5G，成為承載工廠內(nèi)設(shè)備接入和通信的新選擇。
由于1ms級的uRLLC標準還未定，當前應(yīng)用試點的5G設(shè)備數(shù)據(jù)通信主要是基于5G大帶寬和接入設(shè)備量多的特性，帶來的延遲下降及更好的可靠性，替換目前的WiFi類無線通信方案。
WiFi目前用于設(shè)備通信主要問題是和4G網(wǎng)絡(luò)頻段接近，易被干擾，覆蓋能力不足，接入能力不足。5G網(wǎng)絡(luò)相比WiFi的優(yōu)勢，主要是傳輸速率更快，延時更低，支持同時接入的設(shè)備更多，通信的抗干擾性更強。
5G傳輸速度相比WiFi提升還算明顯。WiFi分為2.4Ghz和5Ghz兩種，5Ghz WiFi工作在5Ghz頻段，速度更快，目前典型的5G WiFi峰值速率約1.7Gbps左右。5G網(wǎng)絡(luò)采用eLTE技術(shù)，我國確定的工作頻段也在3Ghz-5Ghz，在100MHz帶寬下，5G網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)10Gbps峰值速率， 要高于5G WiFi。WiFi的下一代標準WiFi 6，也可以達到9.6Gbps峰值速率，但離普及還有一定距離。
速度快帶來延時的降低。有些工廠AGV實測傳輸延遲從幾百ms降低到幾十甚至幾ms。喜臨門的5G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)采集延時從45-200ms降低到了25ms左右。新安化工園將多個數(shù)據(jù)采集終端通過PLC匯聚后接入5G網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)控制平臺實時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，立即報警并啟動反向控制系統(tǒng)，端到端時延平均在20ms左右。
5G支持的設(shè)備接入也更多。新鳳鳴集團長絲生產(chǎn)車間在5G網(wǎng)絡(luò)下，企業(yè)數(shù)據(jù)采集點位從8萬個提升到21萬個。
構(gòu)建好5G工廠網(wǎng)絡(luò)后，其應(yīng)用主要有3個方面：
1.設(shè)備數(shù)據(jù)采集。武漢中科虹信車間的5G示范線、新鳳鳴集團長絲生產(chǎn)車間、湖州諾力四期智能工廠、喜臨門3條袋裝彈簧生產(chǎn)線、2條絎縫生產(chǎn)線、新安化工園等，都布置5G網(wǎng)絡(luò)用于設(shè)備數(shù)據(jù)采集和通信。
2.AGV通信和控制。AGV、叉車等廠內(nèi)車輛，目前正在普及無人自動控制和調(diào)度，但由于設(shè)備持續(xù)移動，通信和控制不適合使用有線網(wǎng)絡(luò)，因此對無線網(wǎng)絡(luò)需求明顯。當前AGV的無線通信主要通過WiFi，新鳳鳴、兆豐機電、山推車間則已經(jīng)在應(yīng)用基于5G通信的AGV。未來廠區(qū)內(nèi)只要5G無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋到的地方，就都可以實現(xiàn)AGV的運行。
3.大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸及云+邊分析。圖像、視頻等大規(guī)模數(shù)據(jù)，從前只能通過有線傳輸，或無線延遲較高，如今則可以通過5G傳輸，并實時在云端進行三維重建、AI識別等分析，將結(jié)果返回現(xiàn)場，指導現(xiàn)場生產(chǎn)。應(yīng)用這類的方向有：
1）高清視頻監(jiān)控
新鳳鳴集團長絲生產(chǎn)車間以8K超高清的影像同步傳輸?shù)缴a(chǎn)調(diào)度中心，監(jiān)控中心的專家團隊實時向現(xiàn)場維護人員作出操作指導。金陵石化廠區(qū)內(nèi)實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，將現(xiàn)場高清視頻傳輸?shù)奖O(jiān)控室，安全督導員不需跑現(xiàn)場進行無死角安全督導。
當然如果只是視頻監(jiān)控，對延時要求并不高，使用變焦攝像頭也可以解決清晰度問題。
在空曠空間，5G的優(yōu)勢更明顯一些。扎哈淖爾煤業(yè)公司安裝了6座5G基站，實現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場全覆蓋，并給煤炭自卸車裝上了360度無死角攝像頭，利用環(huán)視模塊的圖像拼接，實現(xiàn)駕駛?cè)藛T對車輛周圍環(huán)境無盲區(qū)直觀觀察，并通過5G網(wǎng)秒傳至安全監(jiān)控中心，實現(xiàn)了白天有效監(jiān)控距離10千米,夜間有效監(jiān)控距離3千米的高清監(jiān)控。
2）機器視覺質(zhì)檢
通過AI進行缺陷監(jiān)測等質(zhì)檢，如今已經(jīng)在很多行業(yè)應(yīng)用，過去這一方式由于數(shù)據(jù)量大，圖像傳到服務(wù)器分析時間較長，通過5G則可以將高清產(chǎn)品圖像快速發(fā)送到云端服務(wù)器，實時AI分析并反饋結(jié)果。中國電信湖南公司攜手中興通訊共同打造的5G智能制造基地內(nèi)，產(chǎn)品合格率在人工檢測的基礎(chǔ)上再提升30%，羅博特科則將CCD硅晶片檢測分選機接入5G網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)硅晶片的自動分選。
杭州汽輪集團的5G三維掃描建模檢測系統(tǒng)，傳輸?shù)膭t是三維數(shù)據(jù)。車間將零件的立體掃描數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)皆贫朔?wù)器，實體重建零件的三維模型，并通過與標準模型的比對，判斷產(chǎn)品誤差率是否在正常范圍內(nèi)返回現(xiàn)場。由于5G的高速傳輸，系統(tǒng)使得檢測時間從2-3天降低到了3-5分鐘，使得產(chǎn)品從抽檢變?yōu)榱巳珯z，還建立了質(zhì)量信息數(shù)據(jù)庫。
這類大規(guī)模數(shù)據(jù)如果不通過5G，目前則可能是采用現(xiàn)場直接放置計算機，通過以太網(wǎng)等方式將視頻傳輸?shù)接嬎銠C進行分析識別。本地計算機運行訓練好的深度學習模型倒也可以，不過計算量更大的三維重建可能就存在難度，大規(guī)模數(shù)據(jù)還是要上傳服務(wù)器進行深度學習訓練。此外，現(xiàn)場放置計算機可能也會受到場地的限制。
3）AGV視覺導航
目前的AGV視覺導航主要采用磁導、二維碼、激光等方式，磁導和二維碼需要預(yù)先布置場景，靈活性較差，激光導航靈活性較強，但成本較高。直接采用視覺計算導航，靈活性高，成本可低于激光，但技術(shù)難度加高，數(shù)據(jù)計算量大，基于5G將實施視覺畫面?zhèn)鬏數(shù)皆贫朔?wù)器計算，并實時返回結(jié)果控制AGV,則有助于AGV視覺導航方式的應(yīng)用。
不過AGV視覺導航雖然靈活性更高，實際應(yīng)用范圍卻并不多，需要產(chǎn)線物流具備高柔性的場景還不多，反而帶來很多成本增加，應(yīng)用空間可能比較有限。
4）ARVR
AVR在工業(yè)主要用在遠程指導等場景。如產(chǎn)線操作員在生產(chǎn)操作中突遇緊急困難，可通過佩戴AR眼鏡，以第一視角與技術(shù)專家進行遠程實時音視頻通訊。專家在看到眼鏡端采集的視頻后，可即時實施AR標注、凍屏標注等系列操作并反饋到操作員視線中，或?qū)⒉糠謱嵱觅Y料，包括介紹文檔、視頻解說等，一并傳輸給現(xiàn)場人員，輔助現(xiàn)場解決疑難問題。
AR遠程指導對5G的應(yīng)用，可能主要是更清晰的視頻傳輸，VR則主要是需要以5G實現(xiàn)Gbps級數(shù)據(jù)的傳輸，去掉連接頭顯的線。不過在5G之前，TPCAST們已經(jīng)實現(xiàn)了這一目標，5G或許能簡化TPCAST們的方案。海爾智能+5G互聯(lián)工廠內(nèi)，就應(yīng)用了AR遠程指導的場景。
方式2：通過5G廣域網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)設(shè)備遠程遙控和大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/strong>
在廣闊室外運行的一些作業(yè)車輛、飛行器等，由于工況危險、作業(yè)范圍偏僻等原因，有一定的遙控需求，也初步實現(xiàn)了一些遙控功能。但這些遙控要么使用近距離通信方式，場景受限，要么使用廣域無線網(wǎng)絡(luò)，但數(shù)據(jù)傳輸能力有限。廣闊場景，如大型礦山，只能使用廣域網(wǎng)絡(luò)，但4G實時行駛畫面?zhèn)鬏斞訙竺黠@ ，導致車輛運行速度無法提高，不能實現(xiàn)遠程遙控的有效應(yīng)用。
除了遠程遙控，車輛、無人機等運行、作業(yè)時，還有運行信息回傳的需求。隨著通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，車輛回傳信息從2G時代基本GPS信息，到3G時代各類運行參數(shù)，以及4G時代的視頻，一直在持續(xù)提升。5G的大帶寬網(wǎng)絡(luò)用更低的延時實時回傳高清視頻，結(jié)合數(shù)據(jù)的實時云端分析和結(jié)果返回，則可以形成一系列實時分析控制應(yīng)用。
1. 車輛、飛行器遠程遙控
洛陽欒川礦業(yè)聯(lián)合華為、聯(lián)通、躍薪智能，在礦山安裝了9個5G基站，部分采礦設(shè)備和運輸車輛通過接入5G網(wǎng)絡(luò)，毫秒級低延時實時傳輸作業(yè)畫面到控制室，及1200公里外的華為展廳，從而實現(xiàn)穿孔、鏟裝設(shè)備、運輸車輛的遠程操作控制。基于5G的無人駕駛礦車速度從4G時的10公里每小時提升到30公里每小時，效率大大提升。
中興聯(lián)合浙江電信、寧波工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院、浙江大學控制學院則測試了基于5G的汽車遠程駕駛業(yè)務(wù)。測試時駕駛艙位于杭州電信武林展廳，而車輛則在上百公里之外的寧波工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院，寧波遠端車輛的車載高清攝像頭通過中興通訊5G模組，將寧波現(xiàn)場道路情況、駕駛實況高清視頻回傳至杭州駕駛艙，駕駛艙則實時將控制信號回傳至遠端車輛，兩地聯(lián)動實現(xiàn)了遠程實時控制。
豐田和日本電信運營商NTT DoCoMo也聯(lián)手實現(xiàn)了通過5G網(wǎng)絡(luò)操控10公里以外的人形機器人，展示了5G設(shè)備操控更多的潛力。
如果此技術(shù)遠程操控的換成武裝無人機，很多電影中無人機追殺人的場景無疑很快就會到來。當然，現(xiàn)有的不少軍用無人機，依靠軍用通信系統(tǒng)，已經(jīng)實現(xiàn)了遠程遙控和攻擊。
當然，設(shè)備遙控在空間較大的工廠內(nèi)也可以通過布置5G網(wǎng)絡(luò)的方式應(yīng)用。寧波舟山港梅山島國際集裝箱碼頭4號堆場，就通過5G的布設(shè)，將輪式龍門吊作業(yè)視頻回傳遠程控制臺，使操作人員通過控制手柄遠程遙控龍門吊吊具等。系統(tǒng)可以達到18X30-60M的傳輸帶寬，<30ms的延時，據(jù)稱可以替代光纖。
2.遠程巡檢、數(shù)據(jù)采集分析
上海聯(lián)通和上海上海天然氣管網(wǎng)公司合作5G工業(yè)無人機解決方案，現(xiàn)場直播5G工業(yè)無人機在崇明島上沿天然氣主干網(wǎng)實時飛行巡線采集的高清視頻，同時后臺自動識別工作區(qū)，對前后兩次無人機拍攝圖像的對比分析，判斷工作區(qū)管道變化情況，顯著提升效率，降低成本，并保障作業(yè)人員人身安全。
廣州海工船舶設(shè)備公司則給無人艇安裝各類攝像頭，用5G將數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)胶蠓綌?shù)據(jù)庫，用于水質(zhì)監(jiān)控。無人船船艙下面是浸沒水中的水質(zhì)檢測探頭，船頂上是全景攝像頭時刻記錄水面和水域環(huán)境，船艙內(nèi)精密的儀器現(xiàn)場分析水質(zhì)情況和各類參數(shù)。這些水質(zhì)分析數(shù)據(jù)與水面、水域情況，都通過5G信號實時回傳到后方數(shù)據(jù)庫。相比傳統(tǒng)采用后分析的過程，水質(zhì)監(jiān)控的實時性極大的提高。
三、5G網(wǎng)絡(luò)接入方式，未來工業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵
作為為運營商網(wǎng)絡(luò)而生的技術(shù)，5G網(wǎng)絡(luò)天然就是要構(gòu)建一張巨大的公網(wǎng)，但這個網(wǎng)絡(luò)跟日常工業(yè)企業(yè)的內(nèi)網(wǎng)需求存在顯著差別，工廠內(nèi)部不同的業(yè)務(wù)需要的網(wǎng)絡(luò)不同，更重要的是工廠網(wǎng)絡(luò)一般是局域網(wǎng)，為了安全很多都追求與公網(wǎng)的物理隔離。
將一個廣域網(wǎng)技術(shù)用在需求局域網(wǎng)的場景，顯然會有很多問題，因此5G也衍生了MEC邊緣處理器、切片等一系列新技術(shù)來適應(yīng)工業(yè)應(yīng)用。簡單來說，目前企業(yè)應(yīng)用5G的話，有這么3種方式：
第一種，也就是目前5G工業(yè)應(yīng)用最多的方式，通過放置在最低到工廠MEC邊緣處理器，實現(xiàn)以邊緣計算節(jié)點（從整個運營商網(wǎng)絡(luò)看，一個MEC處理器是一個邊緣計算節(jié)點）為服務(wù)器的局域網(wǎng)。
這種模式下，聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備加裝5G通信模組（或廠內(nèi)布置CPE，將5G信號轉(zhuǎn)為WiFi信號連接設(shè)備），適當布置基站構(gòu)成整個網(wǎng)絡(luò)，在車間布置MEC服務(wù)器，用于企業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)通信，及與運營商大網(wǎng)的連通。這種模式下，企業(yè)的數(shù)據(jù)通過MEC服務(wù)器在企業(yè)內(nèi)中轉(zhuǎn)，沒有流向公網(wǎng)，從而事實上構(gòu)建了一個給企業(yè)專用的小型局域網(wǎng)。事實上要保證低時延，也只有盡可能的將服務(wù)器靠近企業(yè)。
目前不少應(yīng)用都有這方面嘗試，但要將MEC服務(wù)器下放到企業(yè)內(nèi)部并不容易，廣東移動給廣東一家鋼鐵廠打造5G+智慧鋼廠時，將邊緣服務(wù)器下沉到了地市數(shù)據(jù)中心，實測數(shù)據(jù)從鋼廠產(chǎn)線到網(wǎng)絡(luò)邊緣物聯(lián)網(wǎng)平臺之間的回傳時間，約為21ms。電信和三一重工合作了一個AGV+5G+MEC的案例，獲得了“綻放杯”一等獎，MEC則準備部署在企業(yè)級邊緣。
這種方式組網(wǎng)時，仍然也需要布置在廠內(nèi)布置基站。根據(jù)工廠面積，5G的布置也可能使用宏基站，或者小基站。室外環(huán)境宏基站更適合，室內(nèi)可能也以小基站為主。
小基站為主的組網(wǎng)布置方式，相比WiFi布置上并沒有簡單很多。一般WiFi室內(nèi)覆蓋范圍幾十米左右，5G小基站覆蓋范圍也是半徑50-200m左右，與WiFi接近。湖州諾力四期智能工廠通過5G基站的設(shè)置，取代了原有的70個無線AP，但武漢中科虹信車間的5G示范線只有30米長，卻布置了30個每個輻射范圍只有30米半徑的小基站。
空間更開闊的港口環(huán)境下，5G基站需要量少很多。華為在寧波港一共布置了3個宏基站和8個AAU，就覆蓋了45萬平米的區(qū)域。
第二種方式，則是不設(shè)置MEC服務(wù)器，但通過軟件手段，類似VPN的方式，在整個大的網(wǎng)絡(luò)中，開辟一條軟的網(wǎng)絡(luò)通道給企業(yè)，形成虛擬局域網(wǎng)，也就是5G切片。由于服務(wù)器可能離企業(yè)較遠，這種方式傳輸延遲可能天然不如第一種方式更好。
第三種方式，則是針對要求更高的情況，使用5G基站組網(wǎng)的這個原理，為企業(yè)組建一個與運營商大網(wǎng)物理隔離的真正的專網(wǎng)。這種模式下，企業(yè)更像是一個小運營商，自己搭建了一整個網(wǎng)絡(luò)，與三大運營商沒有太多關(guān)聯(lián)，不像前兩種方案，還是與運營商網(wǎng)絡(luò)有連通。5G的高帶寬、低延時和高可靠性能如果全都達到，企業(yè)建設(shè)一個專網(wǎng)，可能會大大簡化目前多種方式并存的網(wǎng)絡(luò)布置方案。
不論從安全性，還是性能方面，這種企業(yè)專網(wǎng)都更符合工業(yè)企業(yè)的需求，德國的寶馬、大眾、戴姆勒，中國臺灣的鴻海集團、中油、臺塑等企業(yè)，都表達了自己建設(shè)企業(yè)專網(wǎng)的意向（尤其是汽車企業(yè)面向未來的自動駕駛）。但是在當前的政策下，企業(yè)建專網(wǎng)，其頻段是需要經(jīng)過政府審批許可的。我國大陸目前的5G網(wǎng)絡(luò)給三大運營商的頻段都是用于5G大公網(wǎng)的，并沒有針對工業(yè)應(yīng)用的頻段。
其它國家、地區(qū)針對這一問題已經(jīng)提出了一些解決思路，臺灣給了5G專網(wǎng)三個選擇，一是向電信運營商租用專有網(wǎng)絡(luò)，二是向電信運營商租用頻譜，自己建設(shè)，三是政府規(guī)劃專用5G頻譜，讓企業(yè)申請調(diào)配。而目前德國、日本、英國、中國香港等則都已經(jīng)針對垂直行業(yè)應(yīng)用，保留了特定5G頻譜。我國大陸這塊會如何處理，目前似乎還不清楚。
假設(shè)5G企業(yè)專網(wǎng)能夠落地，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念，將和我們現(xiàn)在的理解不一樣。如果5G的eMBB、uLLRC、eMTC都成熟，規(guī)劃了面向行業(yè)的頻段，企業(yè)或行業(yè)建設(shè)成了專門面向工業(yè)應(yīng)用的，與運營商大網(wǎng)隔離的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，這個網(wǎng)絡(luò)就成為純粹面向工業(yè)的專用網(wǎng)絡(luò)。在這種條件下，整個工業(yè)網(wǎng)絡(luò)接入的市場將會非常龐大，工業(yè)數(shù)據(jù)安全的問題也能夠得到更好的解決。
5G企業(yè)專網(wǎng)將沖擊運營商的商業(yè)模式。如果政策限制5G專網(wǎng)只能由運營商來建，則5G專網(wǎng)給運營商帶來一塊純2B做網(wǎng)絡(luò)建設(shè)解決方案的業(yè)務(wù)。如果不是，這部分業(yè)務(wù)很大可能會流失到華為、中興們手中。5G專網(wǎng)不再與運營商大網(wǎng)連通，運營商可能會失去不少企業(yè)客戶。
面對工業(yè)場景的組網(wǎng)需求，運營商已經(jīng)在積極發(fā)力。中國移動提出企業(yè)專網(wǎng)解決方案（簡稱ENS），基于基站和頻率是否和公眾用戶共享，ENS包含三種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)滿足港口等典型行業(yè)的多業(yè)務(wù)的組網(wǎng)需求，包含：頻率獨享、基站共享的混合專網(wǎng)（M.ENS）；頻率和基站都共享的虛擬專網(wǎng)（V.ENS）；頻率和基站都獨享的物理專網(wǎng)（P.ENS）。青島港龍門吊遠程作業(yè)應(yīng)用就采用了其中的M.ENS組網(wǎng)模式。
總結(jié)：5G到底將優(yōu)先應(yīng)用在哪些場景
短期看，5G比較適合優(yōu)先應(yīng)用的場景有大概四種：
1. 一般工廠車間，5G用于AGV等移動設(shè)備。
2. 一般工廠車間，5G用于大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸和后臺實時分析。
3. 港口、礦山等面積較大的封閉工業(yè)現(xiàn)場，5G用于設(shè)備遠程遙控作業(yè)等。
4. 燃氣管道、電力輸送線、河流等開放場景，通過5G實現(xiàn)遠程巡檢和監(jiān)測
當然，這只是目前應(yīng)用試點中體現(xiàn)出來的較多的應(yīng)用場景。目前的應(yīng)用試點離實際商用，還差著投入產(chǎn)出比和數(shù)據(jù)安全兩個關(guān)鍵問題要解決。
花費方面，1，2，3都可以做成MEC服務(wù)器部署于企業(yè)的形式，避免數(shù)據(jù)通過運營商大網(wǎng)形成流量費，主要費用在于整個網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。單就一個簡單應(yīng)用場景布置5G網(wǎng)絡(luò)，1，2可能并不如用PON、工業(yè)以太網(wǎng)、WiFi成本更低，只有3從應(yīng)用需求，成本各方面更容易落地。
布置1個網(wǎng)絡(luò)，承載多種應(yīng)用，從投入產(chǎn)出角度講才相對比較劃算。當前的eMBB業(yè)務(wù)能夠承載的應(yīng)用場景在整個工廠的占比可能還不高，如果未來大帶寬、ms級高可靠和低延遲都實現(xiàn)，能替代掉大部分工廠通信方式，新建工廠只需要布置好5G網(wǎng)絡(luò)，就可以實現(xiàn)全廠通信，那帶來的變革和市場將是巨大的。當然，這塊核心在于5G技術(shù)上能否替代各種工業(yè)有線、無線網(wǎng)絡(luò)，還需要后續(xù)深度研究。
對于4，以目前的網(wǎng)絡(luò)而言，數(shù)據(jù)通過運營商網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木揞~流量，對應(yīng)的費用可能不低，對實際的應(yīng)用影響較大。未來如果能建成行業(yè)專網(wǎng)，數(shù)據(jù)在專網(wǎng) 傳輸，不經(jīng)過運營商網(wǎng)絡(luò)，才有望顯著降低流量費用，不過建專網(wǎng)的成本本身也不會低。
安全方面，目前的MEC服務(wù)器方案，企業(yè)數(shù)據(jù)連通到了整個運營商網(wǎng)絡(luò)，理論上存在被從公網(wǎng)攻入工廠內(nèi)網(wǎng)的風險，目前的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)面臨的也是同樣的問題，也是為何目前大型企業(yè)普遍傾向于自建私有云，而非接入公有云。即便與運營商網(wǎng)絡(luò)隔離的5G專網(wǎng)，無線通信天然容易接入的特點，仍然對應(yīng)著一定的安全風險。如何保證數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)安全，成為運營商想推進5G工業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵問題。
綜合成本和安全考慮，或許未來5G用于工業(yè)市場巨大，但要解決的問題仍然很多。5G工業(yè)應(yīng)用本質(zhì)上還是運營商拿著錘子找釘子，拿5G去找應(yīng)用場景。如果從工業(yè)需求出發(fā)看這個問題，用5G的通信技術(shù)，工作在非授權(quán)頻段，在制造企業(yè)自建局域網(wǎng)，或許才是更容易被市場接收的方案，但重點就在于政策的考量了，這塊NB-IOT與LoRa已經(jīng)有了前車之鑒。
（文章撰寫過程中，得到了一位中國電信朋友的支持和指導，在此表示感謝，文章中專業(yè)方面有不對的地方，也歡迎各位專家批評指導）
