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“5G+”:為廣州制造業轉型升級賦能

發布日期: 2019-05-10 16:55:27 來源:南方日報
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5月9日,2019世界超高清視頻產業發展大會在廣州舉行。會上,來自國內外專家學者、行業領袖將圍繞超高清視頻產業展開深入研討。在眾多議題中,“5G+4K/8K”備受關注,下午舉行的“5G+超高清視頻”主題分論壇,將由多名專業和行業代表就“現階段如何保障超高清視頻質量提升體驗”開展對話,具備高帶寬、低時延、大連接的5G正被眾人寄予厚望。

事實上,除了超高清視頻產業,5G已經開始與不少廣州制造業企業“牽手”。4月2日,在長沙舉行的2019互聯網岳麓峰會上,中國移動通信集團有限公司總裁李躍發表了題為《4G改變生活,5G改變社會》的演講,指出“5G改變社會”已經深入人心。5G這個看不見的網絡,究竟會給我們的生產生活帶來什么變化?我們應當如何更主動地擁抱5G?

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“5G+工廠”

重新定義智能制造、柔性生產

走進黃埔區的廣州市昊志機電股份有限公司(下稱“昊志機電”)生產車間,眼前是一幅典型的智能工廠場景:AGV小車在鋪設有引導線的道路上勻速前進,將材料元器件運輸到特定機床,機器手臂將材料放置到生產單元中研磨,并將成品放回AGV小車上,最后成品將按照程序進入下一道工序,或是直接進入存料倉庫……

這種井然有序的車間生產場景背后,依靠的是復雜的程序編程與各個環節的聯系。以往依靠車間大面積WiFi維持信號,而在昊志機電的廠房里,卻用上了最前沿的5G技術。

從去年6月份起,昊志機電利用5G技術、物聯網、大數據、人工智能等信息技術搭建的智慧工廠投入試運營,實現了對車間的全方位監控和實時對設備的數據采集和分析,以及224款產品的柔性的生產能力。“僅車間技術員和生產員工,就由原來70人減少至11人,最終將降至1-2人,每年節省人力成本700多萬元,整體生產效率提升50%左右。”昊志機電總監田勝說,智慧工廠未來將創造每年約3億元營收。

“5G擁有廣連接、高帶寬、低時延、計算量大的特點,對于生產具有批量小、離散程度高的高端裝備核心零部件,5G技術對于生產線的柔性程度和靈活性提升可謂是如虎添翼。”田勝說,5G技術將整個柔性生產系統的精確控制推向極致。

田勝介紹,依靠傳統的WiFi等網絡傳輸方式支持的自動化生產線,盡管能夠實現信息高速傳遞,但很難解決因帶寬有限帶來的網絡延遲現象。“傳統WiFi監控網絡傳輸的畫面不僅有卡頓、局部馬賽克的現象,而且極易受到其他無線電信號的干擾,對生產要求苛刻的離散制造生產模式智慧工廠而言,不僅不允許而且潛藏安全隱患。”田勝說,5G技術采用非廣播方式和靈活調整AP發射功率,在保障信號覆蓋質量的前提下,盡可能減小信號外泄,實現“場內有信號、場外無信號”,大大提升廠房內高精密設備生產的安全性。

“未來隨著5G的全面鋪開,依靠5G的大帶寬、實時傳輸,我們將有可能對客戶使用產品的狀態實現實時監控,監測振動、轉速、溫度等數據,對可能出現問題的高精密儀器防患于未然。”田勝說,制造型企業向服務型制造業轉型,5G也將發揮關鍵作用。

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“5G+汽車”

讓無人駕駛汽車更輕、更安全

試想一個場景:忙碌一天的你走出辦公樓回家,打開叫車軟件,5分鐘后汽車徐徐行駛到你面前,打開后車門坐下,駕駛室將不再是陌生的司機,這輛車全部屬于你一個人,更重要的是你不用擔心駕駛安全,半小時左右的通勤時間將完全讓你放松,下車即能安全到家。

這便是無人駕駛技術帶來的乘坐新體驗,如今正成為現實,由廣州文遠知行科技有限公司(下稱“文遠知行”)與廣州公交集團白云公司共同推出的L4級自動駕駛出租車,如今正在生物島試運行。

2018年9月26日,文遠知行(原“景馳科技”)與中國聯通達成5G戰略合作,在“5G·領跑產業未來”發布會上宣布共同建立基于L4級無人駕駛的“5G聯合創新實驗室”,成為華南地區首個5G產業應用聯盟創始成員之一,L4即所謂在限定的道路和環境中可由無人駕駛系統完成所有駕駛操作的“高度自動化”。

“實現L4級無人駕駛,文遠知行走的是單車智能道路。”文遠知行技術總監劉振亞介紹,目前企業研發的L4級無人駕駛,依靠的是“激光雷達+攝像機”形成360度、3D景深全彩路況信息,毫米波雷達分析路面情況,高精度GPS實現車輛定位,“車上載有具備極高運算能力的電腦處理器,完成數據處理作出駕駛指令,實現無人駕駛。”

“有了5G技術,我們實現了遠程操控汽車駕駛,將非核心功能從汽車上剝離,為無人駕駛汽車‘減負’。”劉振亞說,當前單車智能要求汽車在后備箱裝上龐大的數據處理設備以及相應的風冷設施,通過5G實現遠程控制將在未來有效減輕車載智能設備的重量。同時,5G也將大大提升無人駕駛汽車的安全性能,關鍵便在于5G具備的“高帶寬、低延時”。

“當前的單車智能框架上,一輛無人駕駛汽車每秒鐘會產生大約200兆數據,僅依靠4G網絡傳輸無法滿足對車輛駕駛情況的實時監控與反饋。”劉振亞介紹,5G的大帶寬、低延時保證了海量現場數據無需壓縮即可傳遞到后方,同時后方在毫秒級延時下將操作反饋到遠處車輛,“這樣將極大地提高無人駕駛汽車的安全性和在應對極端情況下實現人工干預給予駕駛指令,為未來的無人駕駛出行提供更高的速度和更好的安全性。”

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“5G+小艇”

實現全天候實時監測流域水質

位于廣州開發區的鳳凰湖湖面上,一艘長約1.2米、寬約0.8米的銀色小艇靜謐地在水面上滑過,小小的船艙下面是水質檢測探頭浸沒水中,船艙內精密的儀器現場分析水質情況和各類參數,船頂上全景攝像頭則時刻記錄水面和水域環境。這些水質分析數據與水面、水域情況,都通過5G信號實時回傳到后方數據庫,供政府相關部門監控流域水質。

“這在以往僅依靠4G信號,是顯然難以實現的,在5G技術賦能下,這款AI智能無人艇真正實現了實時監測各類河涌水質數據。”廣州海工船舶設備有限公司廣州漢圖達(下稱“廣州海工”)副總經理陳海龍說。

水質監測的關鍵,在于時效性。以往水質監測依靠技術人員現場取水樣,返回實驗室檢測后提供報告數據,這給了包括偷排行為、污染物擴散等很大的空間。而如今這個由廣州海工與廣州開發區合作,聯合中國信息通信研究院、廣州聯通共同開發的5G智慧河涌項目里,搭載新一代5G通信的智能無人艇,憑借最新的物聯網、人工智能技術,將實現河涌多水質參數實時監測、預警。

“5G無人艇用于水質監測,將完全彌補這個監測缺口,應當說這是全球首款采用無軸推進器的5G無人艇。”陳海龍介紹,“采用自主研發的無軸推進器,小艇不會被水草和其他雜物堵塞、纏繞,真正可以實現無人環境下自由行進。”而依靠5G技術,無人艇實時監測的各項數據與視頻信息,均通過超過每秒千兆的龐大數據帶寬實現實時上傳,沒有卡頓與延時,“相比來說,4G就只能有1兆至2兆的傳輸速度,實時視頻是無法實現流暢上傳的。”

據陳海龍介紹,目前5G無人艇正在鳳凰湖上開展試作業,不到1個小時的時間里在湖面巡航5個采集坐標點,每周進行2次,“目前船上配備的探測儀器能夠實時分析包括水體pH值、水溫、溶解氧、ORP等四個主要水體指標,后期還將增加其他數據,實現及時預警水體污染事件,進行歷史數據趨勢與綜合分析,找到整治水體的最佳方案。”

“未來,5G智慧無人艇和無軸推進器,都是廣州海工的重要研發方向,我們也將借助廣州開發區給予的大力支持,加大5G、新一代智能裝備等方面的研發力度,推出更多高端產品。”廣州海工董事長邱湘瑤說。

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聲音

北京郵電大學信息與通信工程學院教授彭揚:

商業模式創新是5G發展最大挑戰

“5G是當前‘最網紅’的技術。目前社會普遍更加關注5G基礎設施的建設,因為5G相比于4G要快很多,與人工智能、物聯網、云計算、大數據、邊緣計算等技術,都能很好地契合。”彭揚說。

根據2018年思科發布的年度互聯網報告顯示,到2022年,全球網絡間的IP流量將超過2016年底之前所有“互聯網年”的總和。換句話說,2022年的流量將超過互聯網誕生32年以來的全部流量,其中物聯網、大量新互聯網用戶、視頻監控和IP廣域網成為推動流量增長的主要因素。

統計數據顯示,實時視頻已占據互聯網視頻流量的5%,到2022年將增長15倍,達到17%;機器對機器(M2M)和物聯網(IoT)流量將呈現爆炸式增長,2017年M2M模塊占IP流量的3.1%,但到2022年將占IP流量的6.4%,到2022年,M2M連接將占互聯網設備和連接總量的51%。

“實時視頻、M2M、IoT對網絡帶寬的需求非常大,對于5G的需求相應也非常高。”彭揚說,這些都將成為5G重點發展主場景。

談及5G的推廣與應用,彭揚認為,當前5G技術最大的挑戰便是商業模式創新。業內人士曾在公開場合直言運營商沒有動力投資5G,除非有商業模式創新,反映出初入5G時代,運營商在投資上仍表現出審慎的態度。在5月6日福州舉行的數字中國建設峰會上,中國聯通董事長王曉初也表示,5G需要巨大資金投入。

“如何探索5G的商業模式創新,我認為可以參考3G和4G的發展歷程。”彭揚說,3G和4G在推入市場并開始大規模應用后,其“殺手級應用”是在智能手機移動終端,“智能移動終端毫無疑問是5G的重要商業模式,但也不僅限于手機移動終端,機器人、自動駕駛、工業互聯網等方面都有極大潛能。”

彭揚表示,回溯整個網絡發展歷程,2G解決了語音和通話,4G解決了移動互聯網和智能終端網絡需求。“這些已經得到解決的問題將不會成為5G的主要發力點,M2M、IoT中許多4G無法滿足的需求,或將成未來5G發展主場景。”

【記者】李欣 

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