【从零开始学5G】加快推动工业5G模组发展

【从零开始学5G】加快推动工业5G模组发展

发布时间:2022-09-05 19:03:09 来源:沙巴体育足球投注网站 作者:沙巴体育官网入口

方案简介:  5G是数字经济的重要组成和关键使能技术,也是新基建的核心领域。工业5G模组是为工业设备提供稳定5G网络接入能力、支持工业网络协议与接口的专用模组,是基于5G技术构建工业现场物联网底层链接、加快新型工业网络建设的重要基础。5G商用三年来,随着应用范围的逐步拓展,工业5G模组的产业化进程持续加速。  首先,行业标准持续深化。近期国际标准组织3GPP宣布R17标准正式冻结,标志着5G技术演进第一阶段圆满结束,5G系统增强功能已具备完整的技术支撑,通过全新终端、网络和功能的增强,5G面向工业的应用场景将持续深化拓展。目前,基于R15、R1...

  5G是数字经济的重要组成和关键使能技术,也是新基建的核心领域。工业5G模组是为工业设备提供稳定5G网络接入能力、支持工业网络协议与接口的专用模组,是基于5G技术构建工业现场物联网底层链接、加快新型工业网络建设的重要基础。5G商用三年来,随着应用范围的逐步拓展,工业5G模组的产业化进程持续加速。

  首先,行业标准持续深化。近期国际标准组织3GPP宣布R17标准正式冻结,标志着5G技术演进第一阶段圆满结束,5G系统增强功能已具备完整的技术支撑,通过全新终端、网络和功能的增强,5G面向工业的应用场景将持续深化拓展。目前,基于R15、R16开发的工业5G模组可支持微秒级同步精度、毫秒级端到端时延、“5个9”可靠性性能要求。基于R17的模组开发,将针对低功耗、低成本、大连接和广覆盖应用场景,如应用轻量版的5G NR(RedCap),能够满足20MHz带宽、150Mbps下行速率、50Mbps上行速率的要求。

  第二,产品价格不断下降。从全球范围看,5G行业模组价格已下探到70-80美元,工业CPE低于400美元。随着RedCap标准就绪,预计将带动模组成本低于20美元。在国内市场,模组售价下探至500元,国内主流模组厂商均在开展剪裁版5G模组产品研发,预期成本将进一步降低。

  第三,供给能力稳步提升。全球移动供应商协会(GSA)数据显示,截至2022年1月,全球共发布5G模组174款,仅次于手机与固定接入CPE终端产品发布量。另据行业研究机构Counterpoint数据显示,2021年,蜂窝物联网模组总出货量与市场规模分别为4.2亿片、314.3亿元。到今年一季度,模组出货量同比增长35%。排名前三的、广和通和三家国内企业出货量占据全球一半以上。中移物联网、联通物联网等电信运营商所属专业公司结合自身优势密集推出多类型5G模组产品,支持行业终端厂商开展多品类5G终端开发,持续深化工业行业应用。

  但是,我们还要看到,工业5G模组的经济性、通用性、可靠性仍然是制约工业5G规模化应用的重要瓶颈之一,在碎片化市场、标准导入期以及芯片供应等多重因素影响下,单一模组产品销售难以上量,生产设计成本难以摊薄,应用场景和需求范围拓展亟需进一步加快。

  5G全连接工厂建设是“5G+工业互联网”深入发展的重要举措和必由之路,核心在于构建打造工业现场的网络支撑能力,打造基于5G技术的灵活组网模式,提升“云网边端”一体化协同能力,将为5G模组发展提供丰富的应用场景和广阔的行业空间。推动5G全连接工厂建设,需按照分级、分业的思路开展。

  ①分等级应用。5G全连接工厂建设难一步到位,需综合考虑技术发展和经济成本双重因素,要符合5G技术演进迭代与标准渐次导入的客观规律,也要结合企业数字化水平及工艺流程复杂性等产业发展的客观基础。按照工业网络技术性能要求“从单一到多元”、应用环节“从外围到核心”,分级推动,逐步实现工业现场“眼手脑”的劳动力解放,具体可分为五个层级。

  1级指视觉辅助连接,聚焦视频、高清图像等采集传输需求,依托5G高速率性能满足实时监控、质检等工作场景;

  2级指部分自主连接,面向车辆、载具等远程控制需求,依托5G高速率、低时延性能满足无人智能物流、智能分拣等工作场景;

  3级指增强自主连接,面向机器人控制及设备故障检测等需求,依托高速率、低时延、大连接性能满足设备预测维护、精准动态作业等工作场景;

  4级指高度自主连接,面向设备产线、工艺环节协同以及工控设备接入,依托5G高速率、低时延、大连接、高可靠性能满足协同研发设计、设备协同作业等工作场景;

  5级指完全自主连接,依托更高带宽、更低时延、更高精度工业网络连接,开展满足企业生产、运营、管理全面需求的全过程、全环节应用。

  ②分行业应用。5G全连接工厂推广难一通百通,我国工业体量大、门类多,隔行如隔山,难一个药方包治百病,需一个行业一个行业深入。面向制造业、采矿业、电力行业、港口物流行业等数字化基础较好、互联互通需求较高的重点行业优先推动5G全连接工厂建设。针对行业特点系统发力、差异化推进,并在产业集群内部推动一批行业通用解决方案建设。

  中国工业互联网研究院一直在积极开展“5G+工业互联网”融合应用方面的技术、标准、解决方案研究及相关测试认证工作。中国工业互联网研究院与相关企业、高校分别在5G云化PLC、5G全连接工厂组网、5G边缘智能控制系统、5G+TSN等方面共同推进5G行业应用技术研究。同时,已开展了多款5G终端产品与组网方案的测试工作,并形成了多项验证测试能力。

  其中,面向5G全连接工厂组网方案涉及的网络切片、边缘计算、NFV等关键技术,开展验证测试;面向工业网关、CPE、终端、模组等5G接入设备,开展协议、射频、RRM、性能相关测试;开展实际工厂网络覆盖与服务质量评测,包括工厂5G信号覆盖测试、电磁干扰测试、端到端时延、抖动、吞吐量、丢包等性能测试。

  展望未来,中国工业互联网研究院将加快推动新型工业网络实验室建设,愿同各界一道共同开展工业5G模组等关键技术产品研发,共同推进5G全连接工厂示范建设与“5G+工业互联网”行业应用,为工业数字化转型升级做出积极贡献。返回搜狐,查看更多

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