高確定、低成本的5G智能工業(yè)云基站解決方案 全球微資訊

5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是國家重要戰(zhàn)略方向及“十四五規(guī)劃”重要發(fā)展目標(biāo)。隨著工業(yè)智能化水平提高，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的2大痛點(diǎn)越來越突出：

1）面對(duì)爆發(fā)式增長的生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸、處理需求，工業(yè)產(chǎn)線核心控制器件PLC暴露出算力受限、部署效率低、部署成本高等問題；

(資料圖片僅供參考)

2）隨著個(gè)性化需求的快速增長，需要工業(yè)企業(yè)具備”小單快跑“能力?，F(xiàn)階段工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)多為有線部署，線路排布復(fù)雜、工位安插不靈活，無法滿足定制化、按需編排的生產(chǎn)需求。

針對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)分布式小算力及有線部署方式嚴(yán)重制約工業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的痛點(diǎn)，本項(xiàng)目通過架構(gòu)創(chuàng)新、空口增強(qiáng)方案創(chuàng)新、智能協(xié)同方案創(chuàng)新，解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)無線化、PLC云化/集中化部署的難點(diǎn)，為工業(yè)場(chǎng)景量身打造業(yè)界首個(gè)網(wǎng)云業(yè)一體5G智能工業(yè)基站解決方案，推動(dòng)5G深入工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)核心控制領(lǐng)域。

成果簡介：

5G智能工業(yè)基站

5G智能工業(yè)基站解決方案在傳統(tǒng)小站基礎(chǔ)上，大幅增強(qiáng)空口連接性能，基于基站邊緣算力靈活加載工業(yè)邏輯控制PLC、人機(jī)控制接口HMI、機(jī)器視覺等工業(yè)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)業(yè)智能協(xié)同和確定性傳輸，首次將工業(yè)控制（OT）核心器件（PLC）云化到基站，實(shí)現(xiàn)5G對(duì)OT信息的確定可靠承載，完成業(yè)界首個(gè)5G承載工業(yè)控制信息的試點(diǎn)，為5G實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)OICT融合邁出突破性一步。

關(guān)鍵技術(shù)1：針對(duì)PLC分散獨(dú)立部署、難以協(xié)同、資源共享等問題，提出基于5G連接的PLC集中化新型工業(yè)組網(wǎng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)低成本、敏捷的工業(yè)控制網(wǎng)能力。長期以來PLC與工業(yè)設(shè)備就近部署，便于快速管理，但也帶來獨(dú)立部署成本高、多PLC間難以協(xié)同等問題。針對(duì)該問題，提出基于5G超低時(shí)延、超高可靠的PLC集中部署組網(wǎng)架構(gòu)，PLC集中化、云化到基站上，不僅降低PLC部署成本，同時(shí)部署快捷，還能實(shí)現(xiàn)全工廠的PLC間協(xié)同，為工業(yè)控制領(lǐng)域的發(fā)展提供一種全新的方向。

關(guān)鍵技術(shù)2：針對(duì)PLC集中化、遠(yuǎn)離I/O節(jié)點(diǎn)帶來的傳輸時(shí)延增加問題，攻關(guān)5G超低時(shí)延連接技術(shù)，使空口環(huán)回時(shí)延縮短至5ms。提出超快轉(zhuǎn)換幀結(jié)構(gòu)，引入mini-slot、slot重復(fù)、免調(diào)度等URLLC新功能，創(chuàng)新空口時(shí)延分級(jí)分檔解決方案；提出TTI級(jí)切片資源預(yù)留等精細(xì)化工業(yè)無線增強(qiáng)方案，對(duì)工業(yè)采集、控制等不同業(yè)務(wù)提供不同的時(shí)延保障。

關(guān)鍵技術(shù)3：攻關(guān)網(wǎng)業(yè)智能協(xié)同，降低網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)，提升可靠性至99.999%，使能5G深入工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。攻關(guān)網(wǎng)業(yè)協(xié)同方案，建立特征感知-智能決策-閉環(huán)監(jiān)控-反饋機(jī)制，實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)隨業(yè)動(dòng)”和“業(yè)隨網(wǎng)動(dòng)”，加快OT與CT深度融合：一是通過網(wǎng)絡(luò)感知層智能分析PLC等業(yè)務(wù)的發(fā)包周期等特征，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編排以適配業(yè)務(wù)；二是基站開放無線能力，將細(xì)顆粒度網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)實(shí)時(shí)監(jiān)控等網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息傳遞給業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)智能編排以匹配網(wǎng)絡(luò)。

創(chuàng)新成效與應(yīng)用價(jià)值：

在創(chuàng)新成效方面，5G智能工業(yè)基站在多方面取得跨越式突破，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)連接和智能工業(yè)應(yīng)用的一體化部署，廣泛適用于各類工業(yè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景。

（1）時(shí)延降低30%、生產(chǎn)效率提升10%、人力成本降低15%：通過在工業(yè)基站上敏捷部署工業(yè)控制PLC、HMI、智能排產(chǎn)規(guī)劃、機(jī)器視覺質(zhì)量檢測(cè)、智能運(yùn)輸車導(dǎo)引等工業(yè)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)時(shí)延降低和效率提升，進(jìn)一步助力產(chǎn)品質(zhì)量、倉儲(chǔ)管理提升和人力成本降低，已在重慶某空調(diào)制造廠實(shí)現(xiàn)落地應(yīng)用。

（2）網(wǎng)絡(luò)成本降低：工業(yè)基站可實(shí)現(xiàn)硬件PLC替代、滿足工廠業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不出場(chǎng)等需求，減少新增設(shè)備，降低組網(wǎng)成本60%-70%。

在應(yīng)用價(jià)值方面，5G智能工業(yè)云基站契合工業(yè)網(wǎng)絡(luò)云化、集中化、無線化發(fā)展趨勢(shì)，使能5G深入工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)核心領(lǐng)域，推動(dòng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)組網(wǎng)從分布式向可協(xié)同集中式發(fā)展，為工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、數(shù)智轉(zhuǎn)型奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：