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今年，中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議把推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展列為七項(xiàng)重大工作任務(wù)之首，明確提出要加大制造業(yè)技術(shù)改造和設(shè)備更新，加快5G商用步伐，加快人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。當(dāng)前，5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正在走進(jìn)越來(lái)越多的企業(yè)，機(jī)器視覺(jué)、無(wú)人車(chē)輛、遠(yuǎn)程控制等尖端5G應(yīng)用在解放生產(chǎn)力的同時(shí)，也讓傳統(tǒng)制造業(yè)迎來(lái)了新一輪的轉(zhuǎn)型升級(jí)。憑借低時(shí)延、高頻多天線、網(wǎng)絡(luò)切片和邊緣計(jì)算等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，5G是驅(qū)動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)無(wú)疑將成為5G商用的主戰(zhàn)場(chǎng)。

5G﹢無(wú)人機(jī)新技術(shù)催生廣闊的應(yīng)用空間

無(wú)人機(jī)作為一種新型科技產(chǎn)品，正在越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于我們的生活中，從最開(kāi)始的飛行表演到航拍、物流，再到現(xiàn)在的直播、巡檢、防汛抗災(zāi)等領(lǐng)域。這使其對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的需求越來(lái)越旺盛。

中國(guó)信通院2018年發(fā)布的《5G無(wú)人機(jī)應(yīng)用白皮書(shū)》指出：“目前4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)能夠支持無(wú)人機(jī)部分場(chǎng)景的通信需求，但同樣具有很多挑戰(zhàn)，4G網(wǎng)絡(luò)在帶寬、時(shí)延、干擾協(xié)同上都存在一定的優(yōu)化空間。”5G正是針對(duì)帶寬、時(shí)延等痛點(diǎn)，與無(wú)人機(jī)碰撞出新的火花。

5G具有的大帶寬、低時(shí)延、廣連接等特點(diǎn)可以很大程度上解決無(wú)人機(jī)現(xiàn)在的困境。當(dāng)5G網(wǎng)絡(luò)能夠真正實(shí)現(xiàn)商用，無(wú)人機(jī)便構(gòu)成一個(gè)7×24小時(shí)的全時(shí)無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而構(gòu)成一個(gè)天、地、空實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)的世界。

在降低信號(hào)干擾方面，5G可采用鋪設(shè)大規(guī)模天線、較窄波束對(duì)準(zhǔn)服務(wù)用戶，從而降低不同區(qū)域的設(shè)備間的干擾；還可以通過(guò)不同帶寬的分頻接入，使得地面和空中采用不同的網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步減少干擾。

在時(shí)延方面，無(wú)人機(jī)的控制與指揮需要低時(shí)延，同時(shí)高清視頻的回傳更需要降低時(shí)延。而5G的新空口可以根據(jù)不同的業(yè)務(wù)時(shí)延需求進(jìn)行調(diào)度，投入前置導(dǎo)頻、迷你時(shí)隙、靈活幀結(jié)構(gòu)、上行免調(diào)度設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)低時(shí)延傳輸。

可以說(shuō)，5G的到來(lái)給無(wú)人機(jī)帶來(lái)了廣闊的應(yīng)用前景。在VR直播和高清直播方面，5G網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)上行單用戶體驗(yàn)速率達(dá)100Mbps以上且空口時(shí)延10ms，因此VR直播與高清視頻直播將會(huì)更加流暢。無(wú)人機(jī)通過(guò)掛載在無(wú)人機(jī)機(jī)體上的360度全景相機(jī)進(jìn)行視頻拍攝，全景相機(jī)可以通過(guò)接入5G網(wǎng)絡(luò)的CPE將4K全景視頻通過(guò)上行鏈路傳輸?shù)搅髅襟w服務(wù)器中，可以大幅提升用戶的觀看體驗(yàn)。

在能源電力巡檢方面，截至今年5月，大疆行業(yè)應(yīng)用無(wú)人機(jī)在中國(guó)電力巡線里程上已累計(jì)服務(wù)超過(guò)40萬(wàn)公里；在應(yīng)急救援方面，僅2018年，救援人員直接使用大疆無(wú)人機(jī)在全球范圍內(nèi)拯救了超過(guò)200人的生命；在新聞報(bào)道方面，國(guó)內(nèi)外媒體爭(zhēng)相購(gòu)入無(wú)人機(jī)進(jìn)行航拍。

在治安巡檢方面，今年3月，廣東塘頭派出所與中國(guó)電信合作，啟動(dòng)全國(guó)首個(gè)“5G﹢無(wú)人機(jī)科技警務(wù)”示范應(yīng)用。搭載5G技術(shù)的警用無(wú)人機(jī)可在自動(dòng)巡檢監(jiān)控中，實(shí)現(xiàn)4K畫(huà)質(zhì)的圖像傳輸，便于警務(wù)人員識(shí)別犯罪嫌疑人特征；無(wú)人機(jī)可在制高點(diǎn)觀測(cè)整個(gè)事件，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行全程跟蹤及拍攝；根據(jù)不同案件和事件，無(wú)人機(jī)可在不同角度、不同距離和不同光線條件下作業(yè)，準(zhǔn)確傳遞現(xiàn)場(chǎng)信息。

近期，南方洪澇災(zāi)害嚴(yán)重，有了5G網(wǎng)絡(luò)加持的無(wú)人機(jī)在這次防汛救災(zāi)中發(fā)揮了重要作用。在洪水災(zāi)害中，無(wú)人機(jī)具有快速、精準(zhǔn)、全天候的優(yōu)勢(shì)，可以把災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的高清圖片、視頻傳回指揮中心。如果有人員被困，無(wú)人機(jī)可通過(guò)搭載的裝備開(kāi)展搜索、定位，加上具備夜視功能的設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)全天候救援，還可以向被困人員進(jìn)行物資精準(zhǔn)投放。此外，水務(wù)部門(mén)使用潛望鏡、機(jī)器人查看管道破損淤積情況，進(jìn)行汛前管網(wǎng)清掏，確保管網(wǎng)暢通，防止汛期發(fā)生城市內(nèi)澇。

總體而言，5G大大促進(jìn)了無(wú)人機(jī)的廣泛應(yīng)用，隨著5G技術(shù)的進(jìn)一步成熟，相信這個(gè)市場(chǎng)會(huì)迎來(lái)更好的發(fā)展前景。

5G﹢機(jī)器視覺(jué)打開(kāi)機(jī)械設(shè)備的“心靈之窗”

視覺(jué)是人類(lèi)的第一感官，指導(dǎo)人類(lèi)的動(dòng)作和行為。同理，機(jī)器視覺(jué)則是AI技術(shù)加持下數(shù)字化機(jī)械設(shè)備的第一感官。

顧名思義，在5G、AI等新一代信息通信技術(shù)的加持下，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)為機(jī)器賦予了“眼睛”和“大腦”，使得機(jī)器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)時(shí)獲取圖像，感知目標(biāo)，在品質(zhì)檢測(cè)、機(jī)器人精確定位等工業(yè)制造領(lǐng)域具有較高的應(yīng)用價(jià)值。提高生產(chǎn)的靈活性和自動(dòng)化程度，是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)發(fā)揮自身特性的重要手段。對(duì)于存在危險(xiǎn)的工作環(huán)境或人眼視覺(jué)難以滿足要求的使用場(chǎng)景，用機(jī)器作業(yè)替代人工作業(yè)，高精度的機(jī)器視覺(jué)不僅能大大增強(qiáng)檢測(cè)的準(zhǔn)確性，還可以提高生產(chǎn)的安全性。同時(shí)，對(duì)于大批量、重復(fù)性的工業(yè)生產(chǎn)流程，5G﹢機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)可以讓生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度得到質(zhì)的提升。

以水泥行業(yè)為例，高濃度粉塵環(huán)境、高溫?zé)乒ば驎?huì)對(duì)工人的身體健康造成威脅。紅獅集團(tuán)的水泥生產(chǎn)線在中國(guó)電信5G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器視覺(jué)分析和設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集兩個(gè)應(yīng)用，前端部署4K高清攝像頭，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)回傳到MEC平臺(tái)進(jìn)行投料口堵塞的實(shí)時(shí)分析。設(shè)備實(shí)時(shí)傳輸水泥投料口的機(jī)器視覺(jué)分析畫(huà)面，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的靈活部署、多路4K高清視頻流抓取，MEC邊緣計(jì)算結(jié)合SupOS平臺(tái)AI視覺(jué)分析應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地分流和處理，確保了數(shù)據(jù)的低時(shí)延和高可靠，是5G﹢ MEC技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的一項(xiàng)成功實(shí)踐。據(jù)統(tǒng)計(jì)，5G﹢機(jī)器視覺(jué)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可使紅獅集團(tuán)的水泥生產(chǎn)效率提升30%，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率提升18%，單位產(chǎn)品成本下降10%~20%。

目前，5G﹢機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用也在吉利汽車(chē)研究院和海爾冰箱互聯(lián)工廠成功落地。依托這項(xiàng)技術(shù)，吉利汽車(chē)生產(chǎn)線上車(chē)框焊點(diǎn)情況，可清晰地顯示在電腦屏幕上，并以紅、綠、白不同顏色區(qū)分，綠色表示焊點(diǎn)合格，紅色意味著可能存在問(wèn)題。工程師可根據(jù)焊點(diǎn)顯示的顏色進(jìn)行快速檢測(cè)，繼而進(jìn)行相應(yīng)處理。采用5G作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的MEC系統(tǒng)與匯萃視覺(jué)的云化機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，在海爾冰箱互聯(lián)工廠里完成對(duì)接，成功實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)環(huán)境下門(mén)縫檢測(cè)、OCR識(shí)別等應(yīng)用場(chǎng)景的驗(yàn)證。機(jī)器視覺(jué)依靠5G的高速率特性，滿足海量數(shù)據(jù)采集的要求，可在短時(shí)間內(nèi)把多相機(jī)、多工廠的數(shù)據(jù)匯聚到邊緣云側(cè)，完成深度學(xué)習(xí)和自優(yōu)化，提高產(chǎn)品檢測(cè)的準(zhǔn)確度，有力保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

機(jī)器視覺(jué)是人機(jī)交互的關(guān)鍵技術(shù)之一，5G和AI技術(shù)的誕生，讓形形色色的智能設(shè)備依托機(jī)器視覺(jué)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器與物體、機(jī)器與機(jī)器間的自動(dòng)交互，這正是5G﹢機(jī)器視覺(jué)的意義所在。高精度、高效率、智能化的5G﹢機(jī)器視覺(jué)設(shè)備，不僅在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到應(yīng)用，也服務(wù)了社會(huì)大眾的日常生活。疫情防控期間，無(wú)人巡檢車(chē)依靠攝像頭識(shí)別行人是否佩戴口罩、車(chē)站智能測(cè)溫系統(tǒng)精確識(shí)別人員體溫等，都是5G﹢機(jī)器視覺(jué)的典型應(yīng)用場(chǎng)景。5G賦能千行百業(yè)，重新定義了智慧工業(yè)、智慧生活等社會(huì)領(lǐng)域，隨著AI技術(shù)的成熟，運(yùn)用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的智慧應(yīng)用將給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)更多驚喜。

5G﹢遠(yuǎn)程控制讓“無(wú)人化”夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)

在全球第七大港口山東青島港的各大碼頭，現(xiàn)場(chǎng)操作人員坐在辦公室里，像“打電玩”一樣遠(yuǎn)程操控著集裝箱，“一鉤準(zhǔn)，無(wú)聲響，輕拿輕放，平穩(wěn)流暢”是如今青島港的真實(shí)寫(xiě)照；在湖南華菱湘鋼五米寬厚板廠舒適的空調(diào)房?jī)?nèi)，工程師可通過(guò)遠(yuǎn)程天車(chē)控制磁盤(pán)，將廢鋼區(qū)內(nèi)的廢鋼吸起，運(yùn)送到指定區(qū)域，進(jìn)行廢鋼煤爐重造；在浙江正泰低壓電器數(shù)字化車(chē)間，一眼望去，已看不到工人伏案工作的流水線，取而代之的是忙碌靈活的機(jī)械手臂、焊光閃爍的焊接機(jī)器人、上下翻轉(zhuǎn)的自動(dòng)包裝機(jī)臺(tái)……這些以前在科幻小說(shuō)中才有的“黑科技”場(chǎng)景，正因?yàn)?G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合成為現(xiàn)實(shí)。

基于5G網(wǎng)絡(luò)高速率、大帶寬、低時(shí)延、高可靠的特性，遠(yuǎn)程控制成為通信企業(yè)在探索5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景的一大方向。與此同時(shí)，通信企業(yè)積極與工廠、電力、礦山、鋼鐵、港口等傳統(tǒng)行業(yè)展開(kāi)合作，將5G技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)、監(jiān)測(cè)等環(huán)節(jié)，階段性應(yīng)用成果顯著。

中國(guó)聯(lián)通協(xié)同振華重工在山東青島港完成了首個(gè)5G智慧碼頭解決方案驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)5G混合承載30多路高清攝像機(jī)上行業(yè)務(wù)和可編程邏輯控制器（PLC）的控制數(shù)據(jù)，將遠(yuǎn)程操控、高清視頻輔助控制以及復(fù)雜環(huán)境監(jiān)控用于傳統(tǒng)碼頭的無(wú)線化改造和無(wú)人化改造。

中國(guó)移動(dòng)和華為公司合作，在湖南華菱湘鋼五米寬厚板廠內(nèi)共同打造5G智慧工廠，建設(shè)移動(dòng)5G智能網(wǎng)絡(luò)工程、天車(chē)遠(yuǎn)程無(wú)人駕駛系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)工具系統(tǒng)。全國(guó)鋼鐵行業(yè)5G實(shí)景應(yīng)用首度落子有聲。

中國(guó)電信聯(lián)合浙江正泰集團(tuán)打造了浙江省首個(gè)5G﹢MEC邊緣計(jì)算智能車(chē)間，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)集中控制和調(diào)度，配備了AGV（自動(dòng)導(dǎo)引設(shè)備）控制端軟件的智能小車(chē)沿著規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛、清點(diǎn)零部件和駕駛操縱，從而實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)無(wú)人化運(yùn)作。

而在疫情之下的企業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)方面，5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制應(yīng)用在助力無(wú)人化/少人化作業(yè)、“工廠不停產(chǎn)，員工不碰面”等方面優(yōu)勢(shì)凸顯。5G遠(yuǎn)程控制助力礦山、鋼鐵等行業(yè)實(shí)現(xiàn)無(wú)人天車(chē)、無(wú)人化采掘、工程機(jī)械遠(yuǎn)程操控等應(yīng)用場(chǎng)景，把工人從惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中解放出來(lái)，同時(shí)降低疫情期間安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。如在內(nèi)蒙古和河南等地已經(jīng)開(kāi)展了智慧礦山應(yīng)用測(cè)試，使得礦區(qū)運(yùn)行效率提升了15%，同時(shí)成本和安全風(fēng)險(xiǎn)都得到了大大緩解。

后疫情時(shí)期，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)方式正深刻改變著，生產(chǎn)作業(yè)“免接觸”、生產(chǎn)要素遠(yuǎn)程調(diào)度以及生產(chǎn)服務(wù)快速上云等將成為新的發(fā)展方向。時(shí)代是最大的賦能者，5G已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域展示了強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力和廣泛的應(yīng)用空間。相信未來(lái)，越來(lái)越多的5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新業(yè)態(tài)新模式會(huì)加速實(shí)現(xiàn)規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化新發(fā)展。