據(jù)工信部數(shù)據(jù)顯示，2019 年我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟規(guī)模達到 2.1 萬億元。目前，5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正加速向企業(yè)生產(chǎn)核心環(huán)節(jié)延伸，預計 2020 年，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟增加值規(guī)模約為 3.1 萬億元，同比增長約 48%。

同時，在技術(shù)方面，隨著5G商用開啟，5G技術(shù)不斷升級，能夠全面賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，不僅能讓工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用更加節(jié)省成本，同時也能保證更加安全和精準，是驅(qū)動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵使能技術(shù)之一。

在此背景下，未來抓住 5G 帶來的全新技術(shù)機遇，加速“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合發(fā)展，也將進一步助推產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高速增長與成熟。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)迎來新機遇

“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合創(chuàng)新發(fā)展，將為工業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供強勁動力。

今年 7 月份，5G 標準第一個演進版本——3GPP R16 正式凍結(jié)?；仡?R15 標準研究階段，面對 5G 的 eMBB（增強移動寬帶）、mMTC(海量機器類通信)、uRLLC(超可靠、低時延通信)三大類應用場景，技術(shù)人員選擇了最熟悉、商用最先被部署的 eMBB 作為基礎架構(gòu)進行定義。

在 eMBB 能力基礎之上，R16 標準加入了 uRLLC(超可靠、低時延通信)和 mMTC(海量機器類通信)兩大物聯(lián)場景應用，補齊了 5G 的“能力三角”。

可以理解為，R16 標準的完成，實現(xiàn)了 5G 從“能用”到“好用”的過渡升級，圍繞“新能力拓展”、“已有能力挖潛”和“運維降本增效”三方面，進一步增強了 5G 更好服務行業(yè)應用的能力，加速實現(xiàn) 5G 場景的應用落地。

對此，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能平臺企業(yè)樹根互聯(lián)表示，隨著 R16 標準的凍結(jié)，5G 時代應用將逐漸從消費領域走向行業(yè)領域，更多賦能垂直行業(yè)。

例如，面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用，引入新技術(shù)支持 1 微秒同步精度、0.5-1 毫秒空口時延、“6 個 9”可靠性和靈活的終端組管理，最快可實現(xiàn) 5 毫秒以內(nèi)的端到端時延和更高的可靠性，提供支持工業(yè)級時間敏感網(wǎng)絡（TSN，Time Sensitive Networking，時間敏感網(wǎng)絡）。這些關(guān)鍵能力的加入，將從底層網(wǎng)絡架構(gòu)標準方面推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的快速落地。

R16 標準凍結(jié)初期，產(chǎn)業(yè)如何入局？

業(yè)內(nèi)普遍認為，有了底層網(wǎng)絡標準的推動，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的商用落地指日可待。那么，在 R16 標準凍結(jié)初期，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應該從何切入部署? 運營商又該如何建立新的商業(yè)模式?

·URLLC與 mMTC，誰是重頭戲？

R16 是基于現(xiàn)有的 NB-loT 和eMTC的空口，擴展 5GC 新核心網(wǎng)能力，實現(xiàn)對大連接的支持。但是，當具備這些能力之后，NB-loT/eMTC網(wǎng)絡如何向 5G 演進或共存成為擺在運營商面前的問題。

紫光展銳先進通信技術(shù)實驗室首席專家潘振崗博士表示，嚴格的說，5G 標準體系里的 mMTC 的能力到目前為止主要是由 NB-IoT 承接的。NB 的市場探索已經(jīng)有一段時間，R16 對 NB 的能力增強有限。對于超可靠低延時（URLLC），R16 作了很大的能力短板補充，URLLC特性對于工業(yè)領域影響相對更大一些。

URLLC 場景的支持彌補了蜂窩技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用中實時性、可靠性的短板，為 AI、數(shù)字孿生等新興技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應用打下了堅實的基礎，解決了一大批需要極端性能需求的場景，體現(xiàn)的事工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用中高、精、尖的部分，顯現(xiàn)度會比較高。

恩智浦半導體 Edge Process 事業(yè)部市場部經(jīng)理高磊也表達了相同見解，從本次 R16 的進展來看，行業(yè)企業(yè)可能在URLLC應用上會做更多的工作。因為對于 mMTC 來說，實際上在 R16 中已經(jīng)明確 5G NR mMTC 的應用場景不會涉及 LPWA（低功耗廣域技術(shù)），eMTC/NB-IoT 仍然將是 LPWA 的主要應用技術(shù)。而且 mMTC 在工作方向的要求與 NB-IoT 的工作特點高度吻合，甚至 5G 標準后來對 mMTC 關(guān)鍵指標的劃分也是和 NB 一致的。

目前 NB-IoT 其實已經(jīng)被廣泛部署，全球至少已經(jīng)有超過 80 張 NB-IoT 的網(wǎng)建成。這個意思是說在海量廣覆蓋上，已經(jīng)做了很多工作。而 URLLC 在 R16 還是有很大的進展的。最關(guān)鍵的是對高可靠低時延的應用場景有了明確的優(yōu)化。

“標準的凍結(jié)到特性技術(shù)的導入需要時間，但如上所說，mMTC 場景的解決方案是現(xiàn)成的，基于 NB（及 Cat1）的連接方案已經(jīng)全面鋪開。目標高、精、尖的 URLLC 類場景方案受關(guān)注度高，一定程度上被認為是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的標志性技術(shù)，相關(guān)方案還處于研發(fā)、產(chǎn)品規(guī)劃階段，一些基于產(chǎn)品原型的示范類應用已經(jīng)有展示?！?潘振崗說道。

那么 5G 與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合該從何切入？樹根互聯(lián)認為，5G 與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合，可以從設備互聯(lián)互通、工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸和場景應用的廣度和深度切入。R16 版本的 5G 網(wǎng)絡可破解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設備互聯(lián)互通的難題，加速 5G 與邊緣計算的結(jié)合，降低工業(yè)場景協(xié)議轉(zhuǎn)換和設備接入難度，進而提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)數(shù)據(jù)的接入能力，有效解決“數(shù)據(jù)孤島”的問題，大大增加應用場景的各種可能。

·運營商如何建立新的商業(yè)模式?

中國聯(lián)通副總經(jīng)理梁寶俊指出，5G 的商業(yè)模式要避免“管道化”的重蹈覆轍，在 3G、4G 時代，運營商的角色被 OTT 取代，淪為價值很低的“管道工”，與此對應的是按流量收費的商業(yè)模式。

但在 5G 時代，每個基站的成本都是此前的 3~4 倍，已經(jīng)無法再像此前一樣按流量收費，必須探索新的商業(yè)模式。5G 工業(yè)專網(wǎng)將根據(jù)網(wǎng)絡定制程度，分為物理獨立專網(wǎng)、公網(wǎng)切片專網(wǎng)、公網(wǎng)共享專網(wǎng)三種服務能力，為客戶提供特定區(qū)域覆蓋、數(shù)據(jù)可靠傳輸、業(yè)務安全隔離、設備可管可控的基礎連接網(wǎng)絡，能夠全方位滿足客戶在組織、指揮、管理、生產(chǎn)、調(diào)度等環(huán)節(jié)的通信服務需求。5G 專網(wǎng)中也分為獨享、優(yōu)享、尊享等不同級別的服務，并據(jù)此確立收費標準。

R16 標準凍結(jié)后，5G 與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合將呈現(xiàn)哪些變化?

從目前的進展來看，主要有三個層面：

一是在邊緣智能層面，5G 有利于就近提供算力，將提高設備端的數(shù)據(jù)處理能力，實現(xiàn)設備的實時響應；二是在無線下沉層面，5G 逐步下沉與 TSN、高精度定位等功能融合，促進 PLC、DCS 等工業(yè)控制器通信能力的提升，讓機器之間的互通更加扁平化；三是在應用升級層面，利用 5G 搭建更寬、更廣、更快和更可靠的通信基礎設施，同時利用云端的超強計算能力和 AI 技術(shù)對海量數(shù)據(jù)進行分析和學習，可以打造云、邊、端一體化的工業(yè)大腦。

從具體場景來看，樹根互聯(lián)提到了 5G 與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應用出現(xiàn)的八大類新型場景——5G+超高清視頻、5G+AR、5G+VR、5G+無人機、5G+云端機器人、5G+遠程控制、5G+機器視覺以及 5G+云化 AGV，相應應用場景對 5G 網(wǎng)絡提出了新的需求。

其中，5G 與超高清視頻的融合應用已進入應用成熟期，將成為 5G 在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域的第一批應用場景；5G+AR、5G+VR 以及 5G+機器視覺等應用已進入高速發(fā)展期，經(jīng)濟價值逐漸顯現(xiàn)，未來 1-2 年將成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的主流應用場景。

恩智浦則重點強調(diào)了 TSN 和 5G 專網(wǎng)的快速發(fā)展，R16 確定了對 5G+TSN 的支持。作為行業(yè)熱點，目前已經(jīng)看到在電力，軌交，工業(yè)自動化產(chǎn)線都有國字號的團隊在 TSN 上大量投入，對 5G +TSN 的研發(fā)也應該已經(jīng)提上日程。作為 IEEE 的標準，TSN 是工業(yè) 4.0 中 IT 和 OT 融合的重要助力，基于 5G URLLC 的低時延高可靠能力，滿足 TSN 架構(gòu)的四大嚴苛的功能需求：時間同步、低時延傳輸、高可靠性和資源管理。5G 與 TSN 融合后，可通過 5G NR 無線替代工廠內(nèi)的有線網(wǎng)絡，讓工業(yè)生產(chǎn)更加柔性化。

5G 賦能之外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)痛點何在？

在數(shù)字經(jīng)濟高速發(fā)展的當下，R16 標準的完成補齊了 5G“能力三角”，提升了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在數(shù)據(jù)傳輸、通信等方面的性能。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展固然夠快，但卻不夠完善。

由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落地布局不易，其發(fā)展過程中經(jīng)常暴露出各種各樣的難題與共性問題。受此影響，未來發(fā)展不僅需要更多考慮與行業(yè)、企業(yè)需求痛點的結(jié)合，更要針對這些問題作出應對和解決。

那么，當前還有哪些因素在影響工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展？

成本高

樹根互聯(lián)認為，后續(xù) 5G 商業(yè)模式中最需要解決的就是性價比的問題，有必要探索出一個整體的解決方案。如果仍像現(xiàn)在這樣單點做 5G，無論是整個廠區(qū)還是原來的有線網(wǎng)投資，在成本上是無法維持的。5G 組網(wǎng)之后，應該探索出對過去各種有線網(wǎng)絡的替代方案，并且在便利性、可靠性，乃至整體成本上創(chuàng)造新的價值。

因此，在 5G R16 標準確立之后，業(yè)界應該思考如何在成本、可靠性、先進性方面實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，作出差異化的網(wǎng)絡配置，根據(jù)不同的價值進行收費，形成運營商與用戶之間共贏的商業(yè)模式。

對此，運營商方面也在探索新的商業(yè)模式，例如將 5G 工業(yè)專網(wǎng)根據(jù)網(wǎng)絡定制程度分類，按照客戶不同需求提供特定服務，然后根據(jù)不同級別的服務，確立不同等級的收費標準。

安全問題

國民技術(shù)市場部專家指出，在推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設過程中，信息安全已上升為國家戰(zhàn)略。目前來看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)信息安全問題嚴峻：“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”帶來智能化，同時也帶來潛在的資產(chǎn)與信息安全風險，涉及采集、傳輸、存儲和分析數(shù)據(jù)的制造生產(chǎn)流程的整個環(huán)節(jié)。

當大量的工業(yè)終端設備大規(guī)模接入云端之后，機器和設備可能會遭到多種類型的攻擊，生產(chǎn)過程會受到破壞和干擾，甚至停止。Gartner 在 2018 年調(diào)查顯示，近 20%的企業(yè)組織在過去三年中至少發(fā)現(xiàn)一次基于物聯(lián)網(wǎng)的被攻擊事件，預計全球物聯(lián)網(wǎng)安全支出將在 2020 年達到 24.57 億美元。

在實際應用中，物聯(lián)網(wǎng)的云業(yè)務平臺往往面臨未授權(quán)訪問、敏感數(shù)據(jù)挖取、偽造請求攻擊、假冒服務器等安全風險;管道端則面臨中間攻擊、數(shù)據(jù)監(jiān)聽、劫持、數(shù)據(jù)協(xié)議分析等安全威脅;而接入物聯(lián)網(wǎng)的海量終端，也面臨著可信根提取、固件提取、逆向分析、硬件破解、設備偽造等潛在風險。

因此，如何在復雜多變的工業(yè)環(huán)境中保障系統(tǒng)和網(wǎng)絡安全、保證數(shù)據(jù)的安全可信是巨大的挑戰(zhàn)。

恩智浦半導體 Edge Process 事業(yè)部市場部經(jīng)理高磊向筆者強調(diào)了網(wǎng)絡邊緣側(cè)安全問題的重要性?！叭绻麑⒐I(yè)物聯(lián)網(wǎng)的終端設備最終都會接入云作為一個討論背景，我認為管道側(cè)的安全其實做的相對還是不錯的，更多的問題可能出在邊緣側(cè)設備。因為邊緣設備接入數(shù)量巨大，成本要求高，品類繁雜，很難管控。因此邊緣安全至關(guān)重要，所需功能包括安全啟動信任錨、片上加密、安全配置、雙向設備認證、安全設備管理、空中 (OTA) 安全升級更新和生命周期管理等全系列風險問題?！?/p>

紫光展銳認為，解決工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全是一個系統(tǒng)工程，需要在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中涉及到的所有環(huán)節(jié)都需要增加安全方面的設計。以 5G 在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的應用為例，5G 專網(wǎng)的部署、切片技術(shù)的應用以及基于安全芯片的行業(yè)終端的使用都是針對性解決方案的例子。終端側(cè)更是需要有完整的安全體系架構(gòu)設計，包括安全啟動、TEE 可信執(zhí)行環(huán)境、安全密鑰管理、安全外設接口、國密算法支持、存儲加密等等一系列安全特性。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的滲透應用進一步擴展了安全的內(nèi)涵和邊界，引發(fā)企業(yè)對生產(chǎn)運營安全更多的擔憂，同時也因全面連接加大數(shù)據(jù)安全風險，而與此相應的數(shù)據(jù)確權(quán)、流轉(zhuǎn)等規(guī)則尚未建立，導致大量企業(yè)在是否應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上舉棋不定。在安全防護方面，安全監(jiān)管和制度體系尚不健全，安全態(tài)勢感知、預警、防御等技術(shù)能力亟待提升。

標準不統(tǒng)一

數(shù)據(jù)采集是發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的前提，但工業(yè)市場制造設備種類繁多、生產(chǎn)廠家眾多，各企業(yè)，各類型制造設備的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、格式各不統(tǒng)一，導致數(shù)據(jù)采集的按照統(tǒng)一標準實現(xiàn)的難度大，就會出現(xiàn)設備與設備之間、設備與系統(tǒng)之間互聯(lián)互通操作困難，制約了加工系統(tǒng)信息化水平的提高和生產(chǎn)智能化的進程。

人才短缺

工業(yè)企業(yè)應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的配套人才和資源注入能力準備不足，企業(yè)要實際利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要既了解工業(yè)又懂互聯(lián)網(wǎng)的復合型人才，才能協(xié)助服務提供商將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)嵌套到企業(yè)生產(chǎn)運營中。

國民技術(shù)對此也深有體會，“缺乏人才儲備，發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所需的既精通工業(yè)技術(shù)又懂信息技術(shù)的跨界融合人才極度缺乏，人才缺口如果得不到解決，未來將嚴重阻礙工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展?！?/p>

應用基礎薄弱

從應用基礎看，企業(yè)數(shù)字化基礎和能力薄弱，制約規(guī)?；七M。尤其是我國工業(yè)企業(yè)數(shù)字化基礎整體較弱，大多處于工業(yè) 2.0 和 3.0 階段之間，應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的必要條件有欠缺。特別是數(shù)量眾多的中小企業(yè)，更需投入大量資源對設備和內(nèi)網(wǎng)等進行改造，才能部署應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

此外，還需要投入一定的資金支持前期改造和持續(xù)運轉(zhuǎn)，這對整體盈利能力不強和從事傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn)的企業(yè)來說都是不小的挑戰(zhàn)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場仍在起步階段，中小型企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型意識、意愿和行動力有待提升，也需要給行業(yè)企業(yè)和市場一些接受新事物的時間。

生態(tài)體系不完善

從整體環(huán)境看，融合發(fā)展和應用尚缺乏必要的保障和支撐，制約生態(tài)體系良性發(fā)展。

缺乏完善的公共服務平臺和服務，跨界融合是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應用的內(nèi)在要義，對供需對接、資源共享、要素協(xié)同等有更高的要求。目前與之相關(guān)的公共服務平臺數(shù)量有限，服務能力尚無法全面支撐發(fā)展所需。

此外，尚未探索出可持續(xù)的商業(yè)模式，由于工業(yè)企業(yè)需求差異大，供給方無法推出標準化、通用化的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案，這同時也導致需求方無法以低價獲得高質(zhì)的針對性服務，延緩供需良性互促局面的形成。

破局之路

5G 網(wǎng)絡的逐漸完善在某些方面賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)向前發(fā)展，但現(xiàn)階段，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展處于起步階段，在大數(shù)據(jù)管理、服務、安全體系以及成本管控等方面仍存在一定問題，同時在人才、產(chǎn)業(yè)技術(shù)等領域也存在不小的困難。

抓住機遇是一方面，直面挑戰(zhàn)是另外一方面。上述挑戰(zhàn)既是行業(yè)通病，也是我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展繞不開的難題。

通過上述描寫和分析，筆者將破除行業(yè)問題的措施總結(jié)為三點。

其一：實現(xiàn)技術(shù)的不斷突破與升級。加強核心技術(shù)攻關(guān)，推動關(guān)鍵技術(shù)升級，對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)應用來說具有至關(guān)重要作用。目前，我國聚焦核心關(guān)鍵技術(shù)研究，始終在持續(xù)推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心建設，這表明國家對技術(shù)發(fā)展的高度重視。在此背景下，未來技術(shù)升級還需企業(yè)助力。

其二：加速標準的持續(xù)構(gòu)建與完善。眾所周知，標準建設對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)應用也能起到良好規(guī)范和保障的作用。標準的建設分為兩方面，一方面是行業(yè)級、企業(yè)級等的制定，這能增強行業(yè)企業(yè)公信力；另一方面是基礎業(yè)務層面的數(shù)據(jù)、通信協(xié)議等的制定，這能打通行業(yè)壁壘。兩方面的作用決定了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展必須強化標準。

其三：推動人才的有效培育與儲備。人才是行業(yè)的主要參與者，也是行業(yè)發(fā)展的基礎。我國需要更多人才投入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準制定、技術(shù)研發(fā)、行業(yè)應用等環(huán)節(jié)之中，以一個個人才為螺絲釘緊固行業(yè)發(fā)展各方面，以人才為催化劑解決發(fā)展各大問題。在此背景下，我國還需建設相關(guān)人才培育體系，完善人才發(fā)展秩序，增強人才保底。

寫在最后

作為第四次工業(yè)革命的重要基石，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在支撐實體經(jīng)濟數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化轉(zhuǎn)型等方面發(fā)揮著重要作用。

其核心邏輯是通過數(shù)字技術(shù)的全面應用實現(xiàn)數(shù)據(jù)在“設備—生產(chǎn)線—企業(yè)—產(chǎn)業(yè)鏈—價值鏈” 的匯聚和流通，構(gòu)成一個數(shù)據(jù)驅(qū)動的全生命周期優(yōu)化閉環(huán)，實現(xiàn)快速感知、敏捷響應、動態(tài)優(yōu)化和全局智能化決策模式。

5G 技術(shù)的逐漸完善，以及大數(shù)據(jù)、AI、云計算等新興領域的發(fā)展進一步催生了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新機遇。與此同時，伴隨著政策推動以及企業(yè)布局，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設取得積極進展，進入到更多企業(yè)的視野之中。

在此背景下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)需要抓住機遇，放開手去加大建設布局，趁著政策、資本與市場的熱度，抓緊去面對和解決其中的挑戰(zhàn)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)即將迎來其最好的發(fā)展時代。