工联网消息(IItime) 岁末年初,回顾来路。2022年,工业互联网网络建设保持高速增长,网络覆盖持续提升,互联互通能力不断推进,呈现出战略引领、技术创新、产业推进全面发展的良好态势。
今年4月,工信部印发了《工业互联网专项工作组2022年工作计划》,在网络体系强基方面,提出要打造“5G+工业互联网”升级版,推进企业内网改造升级,加快企业外网建设,加快5G全连接工厂建设,培育推广“5G+工业互联网”典型应用场景……为今年工业互联网网络发展奠定了大方向。
“5G +工业互联网”512工程的收官之年,网络规模不断扩大
在5G网络建设方面。2022年,我国坚持适度超前、共建共享、建用互促原则,建成全球规模最大、技术领先的 5G 独立组网网络,5G基站数量已超过 225万个,占全球 60% 以上;全国所有地级市和县城城区均已实现 5G 网络覆盖,用户数量已超 5 亿户;4个信息互联网交换中心相继落地,25个国家级互联网骨干直联点先后建成,互联互通能力大幅提升。
具体来看,中国移动累计开通5G基站超过125万个,与中国广电共建共享超48万个700MHz 5G基站;中国电信与中国联通建成业界规模最大、速率最快的全球首张5G独立组网共建共享网络,累计开通99万个5G基站;中国联通受工信部批准将现用于2G/3G/4G系统的900MHz频段频率资源重耕用于5G系统;而中国广电5G于今年6月正式放号,5G商用进入四大运营商时代。
2022年是工信部实施 “5G +工业互联网”512工程的收官之年,在这一年中,5G赋能千行百业作用愈加显著。目前,飞机、船舶、汽车、电子、能源、采矿等一大批国民经济支柱产业开展 “5G +工业互联网”创新实践,全国在建项目超过 4000 个,形成丰富的应用场景,培育一批高水平的 5G 全连接工厂标杆,加速 5G 由生产外围向核心控制环节延伸。
IPv6信息的“高速公路”已基本全面建成
IPv6作为基础能力设施,是工业互联网、5G、数据中心等新基建的重要载体,为数字经济发展提供了基础支撑。今年4月,中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部联合印发《深入推进IPv6规模部署和应用2022年工作安排》,提出到2022年末,IPv6活跃用户数达到7亿,物联网IPv6连接数达到1.8亿,固定网络IPv6流量占比达到13%,移动网络IPv6流量占比达到45%。
2022年,IPv6在我国政策的加快推动和部署下,取得了显著成果,数据显示,我国IPv6网络基础设施规模全球领先,已申请的IPv6地址资源位居全球第一,国内IPv6信息的“高速公路”已基本全面建成。
运营商在加速完善IPv6网络建设方面发挥着重要作用。中国电信全面推动网络基础设施IPv6改造,提供覆盖全国,性能优良的IPv6云网服务能力,移动网、固网设备全面改造完成并开启IPv6,进一步提升IPv6端到端网络质量,目前,中国电信全部616个IDC、106个云产品、256个公有云资源池、551个CDN节点均支持IPv6,并提供IPv6服务,CDN服务产品严格按照双栈配置,IPv6和IPv4服务性能一致。中国移动则建成全球最大规模的Iv6双栈LTE网络、全球最大规模IPv6单栈VoLTE网,实现IPv6的技术创新和国际标准化突破,持续提升IPv6用户、流量和网络质量,IPv6用户已达7.72亿,流量占比达41.7%。今年1月,中国联通IPv6+1.0运营服务正式启动,并将四轮驱动、多管齐下,IPv6+1.0实现规模部署。在强化网络承载能力方面,深化网络基础设施IPv6改造,网络承载能力明显提升,新建千兆光网、5G网络同步部署IPv6,4G网络、固定宽带网络全部升级改造;在优化应用服务性能方面,已有IDC(互联网数据中心)、云平台、DNS全部完成IPv6改造,新建节点全部支持IPv6;在提升终端支持能力方面,新增家庭网关、家庭智能组网产品、物联网终端全部支持IPv6;在拓展行业融合应用方面,集团主要门户、在线窗口、APP全面支持IPv6。
总体上,目前我国IPv6整体发展势头良好,但仍存在着一些痛点和难点。有业内专家指出,我国固网IPv6流量仍相对较低,部分应用和终端仍不支持IPv6,社会对IPv6的认可度仍有不足,因此下一步产业界各方需要共同关注和推动IPv6固网终端问题,推动IPv6从“通路”走向“通车”。
引爆工业互联网,5G专网大有可为
11月,“第一张企业5G专网许可证”成为了通信圈的“顶流”。11月17日,中国工程院院士邬贺铨在2022中国5G发展大会上透露,工信部现已划出5925~6125MHz和24.75~25.15GHz为5G工业无线专用频段,并且于上月为上海商飞发放了第一张企业5G专网频率许可。此消息一出,引起了大家的广泛热议。
众所周知,一些诸如AI质检,AGV机器人的应用场景对时延和可靠性等QoS指标有着非常高的需求,特别重视“大上行”。工业和消费者共用一个网络,不仅会相互产生干扰,而且遇到业务量激增的情况会造成网络阻塞,严重影响工业互联网中对时间敏感型的应用场景。因此,5G专网成为“众望所归”。
5G专网指的是与公网区分,为特定用户提供网络通信服务的专用网络。根据3GPP R16标准定义,5G专网分为公网集成模式和独立部署模式,而公网集成模式中又分为与公网部分共享和与公网端到端共享两类。按照“与公网完全共享”、“与公网部分共享”、和“独立部署”的顺序,运营商也推出了各自的5G专网方案。中国电信的为“致远模式”、“比邻模式”、“如翼模式”;中国移动的为“优享模式”、“专享模式”、“尊享模式”;中国联通推出的称为“5G虚拟专网”、“5G混合专网”、以及“5G独立专网”。
不光运营商,国家、垂直行业都在积极推动5G专网的发展。2022年,5G专网开始进入规模化发展阶段,截至2022年9月底,我国已建成5G行业虚拟专网数量已超过1万张。同时,5G专网典型案例也在不断涌现,今年年初,甘肃750千伏兰州东变电站5G电力无线专网正式建成并投入使用,这是国内首个核心网、承载网、基站完全自建的独享网络,也是首次使用5.8GHz免授权频段建设的5G专网,是国内可见的首个具有独立意义的企业自建专网;2月25日,国家能源集团神东煤炭建成世界采矿行业最大企业级5G专网,实现跨三省井上区域全覆盖、11个选煤厂全覆盖、年产1600万吨上湾井工矿全覆盖,并完成其他矿井10个综采面、4个掘进面、3类数十台机器人等5G全覆盖;福建移动与宁德时代、华为合作建成了全国覆盖面积最大的企业5G专网,历时2个月,横跨福建、江苏、四川、广东、上海、青海6省超500万平方米面积,共计40个厂区,将5G充分融入生产应用场景……
5G专网随着时代发展脉络滚滚向前,为工业领域专用的5G频谱也紧随其后。2022年是5G专网蓬勃发展的一年,“5G发展看toB,toB发展看专网”,被业界赋予厚望的5G专网2023年会有哪些成果?我们拭目以待。
走深向实,5G全连接工厂成为新路径
今年9月份,工信部在宁波现场工作会上发布了《5G全连接工厂建设指南》,提出要推动万家企业开展 5G 全连接工厂建设,建成 1000 个分类分级、特色鲜明的工厂,打造 100 个标杆工厂,推动 5G 融合应用纵深发展。顺势而动,“5G全连接工厂”成为政策文件中的“热点词汇”,也成为行业内重点部署的发展方向。
《建设指南》出台之后,研究院、联盟对于5G全连接工厂的白皮书竞相印发。在2022全球工业互联网大会专题会议上,中国工业互联网研究院组织、高通公司参与编制的《面向特定行业的“5G全连接工厂”组网技术及验证研究报告》正式发布;在2022中国5G发展大会“5G应用产业发展论坛”上,由5GDNA确定性网络产业联盟发起,多家企业共同参与编制的《5G工业互联赋能5G全连接工厂技术白皮书》发布;此外,中国信通院、工业互联网产业联盟也正已发布了编撰《5G全连接工厂建设白皮书》(征求意见稿)。
运营商方面,在2022中国“5G+工业互联网”大会上,中国移动直接表示要在家电、装备制造等劳动密集型行业,力争打造1000 家5G全连接工厂,并分享了“中国移动5G全连接工厂能力体系”和“中国移动‘5G全连接工厂’解决方案及产品”;Q3业绩说明会上,中国联通表示将以5G全连接工厂为着力点,明年全面启动“5G点亮千座工厂”计划,打造1000个5G全连接工厂,致力于成为国家和地方推进新型工业化的重要力量;中国电信虽未直接定下有关5G全连接工厂的目标,但在助力东胜热电率先将5G技术融入火电的生产监控流程、东风电驱动绿色智能制造工厂、中韩石化等项目中,中国电信5G对工业领域应用的助力从过去的注重基础连接演进到了提质增效的新阶段。如此一来足以表示出,5G全连接工厂已成为运营商在产业数字化乃至数字经济发力的关键着力点。
从5G+工业互联网“512”工程,到5G“扬帆”计划,再到今年的5G全连接工厂,我国5G与工业互联网的融合一步步走深向实,赋能路径日益清晰,不止今年,预计明年5G全连接工厂都会是“5G+工业互联网”主要推进的方向和目标。
5G RedCap助力工业互联网开启新蓝海
2022年,随着6月份3GPP宣布5G R17版本冻结,有一个物联网领域的“新起之秀”逐渐成为业界热门,那就是RedCap。RedCap(Reduced Capability),即“降低能力”,是3GPP在5G R17阶段专门立项研究的一种新技术标准。目前,它的定位是应用于包括智能可穿戴设备、工业无线传感器和视频监控在内的中高速物联网场景中。
RedCap对工业互联网发展有着重要影响。之前,高昂的5G模组成本使得垂直企业上5G“望而却步”, RedCap作为轻量级5G终端技术,可以通过在FR1频段上缩减最大终端带宽至20MHz、减少天线数量至1T1R或1T2R、降低最大调制阶数至64QAM等手段使得在保证工业领域功能可靠性的基础上,有效降低终端复杂度、减少成本。据了解,先前5G模组的成本为大几百元,而RedCap的模组价格在100~200元之间,而且据业内人士预计,随着RedCap标准的冻结,5G芯片模组的成本会持续下降,达到60元左右。
目前,中国电信、中国移动、中国联通三大运营商,以及华为、中兴、中国信科、紫光展锐、vivo、爱立信、诺基亚贝尔等厂商都已完成了5G RedCap的相关技术测试。同时,高通、联发科技、展锐、翱捷科技等模组厂商也在积极地研发RedCap芯片。此外,国内10余家非传统终端芯片企业也高度关注并启动了RedCap终端芯片研发工作,10余家模组厂商已着手规划RedCap模组产品。
在工业场景上,12月6日,中国电信宣布在镇江港完成全球首个5G专网RedCap测试,使用3.5GHz商用频谱,使得RedCap完成无人下料斗、远程堆取料、智能理货、垛位识别等需求,测试了RedCap技术在5G智慧港口场景应用;近日,中国联通携手南方电网和华为,也在广东深圳完成全国首个面向电力场景的5G RedCap技术验证,充分证明了5G RedCap完全可以满足配网自动化、分布式电源调控、输电线路视频监控等数字电网应用需求。
总之,5G RedCap作为中高速物联的最佳承载,对于5G赋能工业领域的意义是巨大的,经过各公司以及垂直行业的测试,RedCap也完成了预期目标,成为了“5G+工业互联网”产业的新蓝海。
结语
总体来说,2022年我国工业互联网网络发展欣欣向荣,传统网络技术和新兴网络技术都获得了极大地进步。5G R17版本的冻结给工业互联网网络带来了更广阔的发展空间,5G RedCap、5G专网、5G全连接工厂、IPv6的发展正带动着5G赋能千行百业。
相信在即将到来的2023年,工业互联网网络发展必将继续高歌猛进,为工业互联网的发展铺出一片肥沃的土壤。