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5G技术

5G“加不动”工业?

5G+工业互联网”融合创新项目已经超过1100个 。

这是在数月前的国内首届5G+工业互联网大会上,官方给出的一组数据。

如果延伸到2021年4月,在多方政策的支持以及电信运营商、ICT设备商5G+的推动下,可能这个数字已经翻了一番不止。

但在5G+的光环下,一些传统行业从业者有点沉不住气了。

“那些公开场合讲话、演讲的例子,多多少少都有些光环在上面。可实际上,我们这种传统钢铁企业,几十年留下里的历史问题很多,本来就没形成体系化的互联互通,而且各类设备比较笨重,信息安全防线也比较薄弱,所谓的数字化改造,还都是一些局部环节上的尝试,一些工控系统还多采用的是外资公司的系统,纳入5G,打造工业互联网,都还是很长一段时间需要对接和摸索的事。”

一位钢铁企业的技术人员与紫金山科技谈及工业升级改造时,直言当下的5G+案例大多属于“虚火”,“根本没到各类宣传制造出的那种繁荣的地步。”

01 标准和频率:无形的围栏?

工业,被视为最能体现5G高速率、低时延高可靠、大连接等几大特性的行业领域,一直是三大运营商和设备商们试水5G+的“前沿阵地”。

但在宣传案例背后,当工厂、企业开始花费大量精力和金钱意图把采购、生产、质检、物流等各环节“全面改造一番”时,受限于标准和频谱政策的5G,在技术能力和服务模式上开始显出力不从心。

事实上,2018年6月冻结的5G SA独立组网标准已经显著增大了5G网络速率和容量,为其进入行业市场打开大门,而2020年7月3GPP R16标准全面冻结,因其为5G+工业解锁了更新的能力,又被视为5G在工业领域的敲门砖。

那真正能让工业生产“变革”的技术能力,在发布的R16标准中有多少?

工业互联网专家、北京科技大学国家“万人计划”王健全教授在与紫金山科技谈到这个问题时称,3GPP R16标准中,的确对5G相关功能进行了增强和扩展,包括对5G桥接TSN 的架构及功能做了框架性定义,对高可靠低时延的uRLLC功能进行了增强,规划了非公共网络NPN的部署方式,包括NR-U、NR定位、双连接、载波聚合增强及UE节能等。

不过,5G要想从时延、容量、连接、定位精度等方面更适应工业复杂场景,还得依赖尚未颁布的R17标准。

一方面是更有力的R17标准尚未发布,另一方面是目前5G的实际进展还滞后于已发布的标准。根据已公开的终端芯片厂商路标,较为全面其成熟的uRLLC终端芯片预计2021年底至2022年年中才能推出,而基于这方面的模组就又得滞后几个月。

王健全教授坦言,“对于时延、抖动、稳定性要求高的场景,特别是工业制造的核心控制环节,国内服务器租用服务器托管,现在的5G还无法满足要求,这也是目前5G进入工业,还未能与生产制造核心流程真正挂钩的技术原因。”

而包括王健全教授在内,还有其他被访人也提到了5G+工业难推进在技术因素之外另一大原因,即商业模式,而商业模式又与我国现有的5G频率政策息息相关。

如一位业内人士在2月份的MWC上海展期间与同行私下交流所说,中国5G+各行各业在国际上几乎是案例最多的,但与“全球已经有37个国家/地区完成了基于5G/LTE的专用网络的频谱分配及部署”相反的是,中国还没给5G专网划分出专门的频谱。

“就像一个大操场,专业运动员没有专门辟出的赛道,不得不和老百姓一起跑步。”

德国和日本都是2019年为5G专网划分了特定的频谱。德国规划的3.7GHz-3.8GHz频段和24.25GHz-27.5GHz频段,已在这两年分批次分配用于工业厂区、汽车企业、农林企业等建设5G企业专网。有数据统计,至2020年9月底,包括博世、宝马等在内的几十家企业已领到了74张区域5G频谱许可,用来建5G独立专网。

日本发放的2.575MHz-2.595MHz和28.2GHz-28.3GHz频段,特别打上了“本地专用”的属性,即本地5G频率只可在本地专网中使用,全国性的运营商不可申请本地5G频率。日本富士通、丰田、东京都政府都已获得本地5G频率许可,纷纷开始区域5G专网的建设。

美国、法国也都以不同的频谱共享接入监管模式或独立频段专用的方式,用于工业企业建设私有专网。

在中国电信股份有限公司研究院的专家看来,这些国家的工业专网频率分配,或多或少也给国内推进5G专网频谱提供了启示:一是与电信运营商的全国性5G公网频谱相比,大部分专网频谱都限定了使用区域范围;二是可以通过监管机构二次授权的方式向企业分配专网频谱。

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