2020既是闹疫情的年份，也是5G开启商用的元年。5G作为新一轮工业革命的钥匙，按照超高带宽、低延时和超大连接的特点，将对人类社会带来重大的影响。首先是满足数字化生活需求，如高清视频、虚拟现实VR和增强现实的AR；其次是满足数字化社会需求，例如智慧城市、环境监测、智能农业等；再次就是数字化的工业需求，工厂的远程控制和自动驾驶。

泛在需求与刚需

众所周知，传统的制造工厂内部，其工业控制网络、管理网络都属于内网。我们可以理解为封闭网络，毕竟外界是无法访问的。随着工业4.0概念的传播，国内智能制造的发展和推广应用，工厂需要内部网络与外部网络进行互联互通。从实际的情况看，纺织、玩具、食品包装等行业的厂商，对于内部通信网络和功能架构都偏向于扁平化方向发展。

业内人士透露，现有的工业无线解决方案，无法满足智能工厂的需求，唯一寄托的希望就在5G，而部分传统的工厂走向转型升级，必须采用无线通信的工业场景。比如老旧工厂改造布线极其不方便；采油、油气管线等领域的生产现场距离过远，以及腐蚀、盐雾等环境恶劣的作业现场。

工业应用对5G通信的需求

对于工业应用而言，传输速率和带宽不是唯一决定性因素。真正能够适用于工业的网络，其性能指标需要有确定性、实时性、可用性、可靠性。通信系统的端到端传输延迟具有最大的限值，系统在限定时间对外界事情做出处理与相应，就是确定性和实时性。在确定性与实时性相辅相成，二者综合表示工业网络中数据传输时间是确定可预测的。

工业现场是极具严谨的系统，生产中在给定的条件下，机器在预定时间或者时间间隔内，处于某个状态并执行所要功能的能力极为重要，这关乎到生产制造成本问题，即5G网络在工业应用的可用性。再次是可靠性，即特指传输报文在可接受延时内完整无损地到达最终目的概率。

工业现场环境一般比较恶劣，比如高温、湿度、多尘、电磁干扰等。容易导致设备运行和通信质量不稳定，从而影响生产制造。也就是说，5G应用到工业领域，网络本身要极高的抗干扰性。此外，工业应用对5G的需求还有安全性。工厂数据的泄露，对其本身来说，是致命性的。

5G如何让生产制造更加优化？

既然是工业4．0，那就与劳动密集型生产制造不同，机器人的使用，以及机器之间的协同是主场景。传统的工业通信采用主从式，通过PLC等主控设备实现机器与机器的通信。5G的应用，将极大改善机器间的通信，使其更加高效。

工厂物流方面，5G让园区、厂区内的物流配送车辆，实现自动驾驶也成为可能。大型制造设备远程运维方面，5G可以传输更多非结构化数据，比如采用视频方式，能够迅速了解工业现场情况，操控机器作业时，也能够迅速反馈情况。在未来，无人或者是少人工厂，需要大量现场数据做决策支撑，超高带宽、低延时和超大连接的特点，能够有效解决柔性化制造难题。

——本文来源《控制工程网》

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