5G 与工业互联网融合 应用发展白皮书 b u m o c . 5 h t i g 工业互联网产业联盟（AII） 5G 应用产业方阵（5G AIA） 2019 年 10 月 目 录 第一章 5G+工业互联网应用发展现状 ............................................ 1 1.1 全球 5G+工业互联网政策及应用现状 ................................. 1 1.2 我国 5G+工业互联网政策及应用现状 ................................. 3 第二章 5G+工业互联网应用场景及需求 ........................................ 5 2.1 概述 ................................................................................... 5 2.2 5G+超高清视频 .................................................................. 6 m o c . 5 2.3 5G+AR ............................................................................... 8 2.4 5G+VR ............................................................................... 8 2.5 5G+无人机 ......................................................................... 9 b u 2.6 5G+云端机器人 ................................................................ 11 h t i g 2.7 5G+远程控制 .................................................................... 12 2.8 5G+机器视觉 .................................................................... 13 2.9 5G+云化 AGV .................................................................. 14 第三章 5G+工业互联网应用的网络架构 ...................................... 16 3.1 概述 ................................................................................. 16 3.2 切片网络架构................................................................... 17 3.3 边缘计算网络架构............................................................ 19 第四章 5G+工业互联网应用的典型案例 ...................................... 21 案例 1：5G+电子制造 ............................................................ 21 案例 2：5G+港口 ................................................................... 23 案例 3：5G+电网 ................................................................... 26 I 案例 4：5G+家电制造 ............................................................ 29 案例 5：5G+物流仓储 ............................................................ 30 第五章 5G+工业互联网应用的主要挑战 ...................................... 32 5.1 工业场景基础设施数字化改造有待增强 ............................ 32 5.2 ICT 与 OT 企业跨行业对接不足 ........................................ 32 5.3 产业发展驱动存在问题 .................................................... 33 第六章 5G+工业互联网应用的发展建议 ...................................... 34 m o c . 5 6.1 加大 ICT/OT 行业的对接交流........................................... 34 6.2 提供融合应用政策保障，完善产业发展体系 ..................... 36 b u h t i g II 第一章 5G+工业互联网应用发展现状 5G 是新一代移动通信系统，5G 与工业融合之后，逐步成为支撑 工业生产的基础设施。5G 与工业生产中既有研发设计系统、生产控 制系统及服务管理系统等相结合，可以全面推动 5G 垂直行业的研发 设计、生产制造、管理服务等生产流程的深刻变革，实现制造业向智 m o c . 5 能化、服务化、高端化转型。 1.1 全球 5G+工业互联网政策及应用现状 目前，世界各国都在以制定政策和成立联盟的方式加快推动 5G b u 与工业互联网的融合发展，并已开展了 5G+工业互联网应用的初步探 索。 h t i g 2017 年起，美国就开始着手 5G 的应用并逐步扩大，美国联邦通 信委员会（FCC）通过设立 5G 基金等方式推进 5G 向精准农业、远 程医疗、智能交通等领域渗透。 “5G 美洲”是美国的一个工业贸易组 织，主要由领先的电信服务提供商和制造商组成。“5G 美洲”通过发 布涉及 5G+工业应用的白皮书来推动 5G 技术在美洲工业领域的应用， 例如在 2018 年 11 月发布了垂直行业内用于自动化的《5G 通信白皮 书》和《5G 高可靠低时延通信支持的新业务和应用》白皮书，在 2018 年 3 月发布了《蜂窝 V2X 通信到 5G》白皮书。与此同时，美国电信 运营商也加快了 5G 与制造业融合的应用实践，例如美国电信运营商 AT&T 与三星电子在德克萨斯州打造了美国第一个专注于制造业的 1 5G 应用测试平台，并且探索了工业设备状态监测、员工培训等 5G 应 用。 欧盟早在 2016 年就发布了“5G Action Plan”,并在 2018 年启动了 5G 规模试验。2018 年 4 月，欧盟成立工业互联与自动化 5G 联盟（5GACIA），联盟集合了 OT 龙头企业、ICT 龙头企业、学术界等完整的 生态系统，共同推进对工业需求的理解并向 3GPP 标准导入，同时探 讨 5G 用于工业领域所涉及的话题，包括组网架构、运营模式、频谱 m o c . 5 需求等。2018 年 7 月，欧洲 5G 研究计划——5G 公私合作伙伴关系 （5G PPP）正式启动了第三阶段的研究，其中 5G Verticals 创新基础 设施项目通过提供端到端（E2E）设施，支持工业、港口等垂直行业 b u 应用的端到端试验。德国作为工业 4.0 的发起国，更是通过“5G h t i g Strategy for Germany”和“Digital Strategy 2025”推进 5G 在德国的应用， 尤其是在工业领域，以西门子、博世为代表的 OT 企业积极推进 5G 服务工业的应用研究与实践，并在汉诺威工业展上展示了基于 5G 的 AGV 应用等研究成果。欧盟各国电信运营商也纷纷与制造企业合作 开展 5G 应用探索，如英国伍斯特郡 5G 工厂，探索使用 5G 进行预 防性维护、机器维护远程指导等应用。 在亚洲，日本确定了 2020 年东京奥运会实现 5G 大规模商用部 署的目标，5GMF 组织推动了 5G 规模试验，同时日本发布了“White Paper on Manufacturing Industries”以推进 5G 在工业领域的应用。韩国 于 2018 年底成为全球第一个向公众提供基于 3GPP 标准的 5G 商用 服务国家，同时韩国发布了“Manufacturing Industry Innovation 3.0”， 2 推进制造创新发展。韩国在 2019 年 4 月发布 5G+战略，确定五项核 心服务和十大 5G+战略产业，其中智慧工厂是五项核心业务之一。韩 国三大电信运营商在 2018 年 12 月推出的 5G 网络服务主要聚焦在企 业侧，首批用户均为制造厂商。韩国 SK 电讯的第一个 5G 客户锁定 为汽车配件商明化工业，为其提供 5G+AI 机器视觉质检服务，资费 模式因客户而定制。LGU +的第一个 5G 客户是从事工业机械和先进 零件的公司斗山工程机械，LGU+与其共同开发了 5G 远程控制挖掘 m o c . 5 机。 此外，加拿大（“Digital Canada 150”）、澳大利亚（“Digital Economy Strategy”）、新加坡（“Smart Nation 2025”）、沙特阿拉伯（“"Vision 2030" b u supports digital economy growth”） 、印度（"Made in India" and "Digital h t i g India" for the future） 、巴西（“Efficient Brazil Strategy”）、俄罗斯（“Digital Economy Strategy”）、泰国（“Thailand 4.0”）、马来西亚（ “Digital Malaysia”）等发达国家以及发展中国家也都制定了数字化战略，直接 或间接地为 5G 服务工业提供了国家战略支持。