5G＋工业互联网，如何推动产业升级？

近日，2020中国5G＋工业互联网大会在湖北武汉举行。会上展示了多款不同行业当中的创新产品，例如远程遥控的采矿机，可以根据实际情况进行安全调节的化工生产线等自动化、智能化应用。展现了5G、物联网、云计算、大数据和人工智能等新一代数字技术与各个工业行业的深度融合。

  什么是工业互联网？

如果大家认可这样的一个说法：即我们平时在网上购物、消费和娱乐的互联网环境是一个由消费者、在线商家（包括商品和内容等的提供者）和平台等角色通过互联网技术连接起来，使得数据可以在其中高效地流通所构成的是“消费互联网”。那么在各种工业生产制造领域，也包括交通物流等生产物资的运输环节，通过互联网技术连接各种生产者、生产设备和生产物资，使得相关数据更高效地在其间流通，从而提高生产效率和创新生产方式的这样一个环境，我们可以笼统地将其称为“工业互联网”。

“工业互联网”这个概念还很年轻，最早由GE（通用电气）公司在2012年末提出。在2014年该公司联合AT&T，Cisco， IBM 和Intel一起成立了，工业互联网联盟（IIC），旨在加速对互联机器与设备、智能分析和人机协作工作当中的开发、采用和推广。后来，高校和国内的公司也由加入了该联盟，例如华为和普渡大学目前也是其中的主要成员。国内方面，在工业和信息化部的指导下，2016年2月1日由工业、信息通信业、互联网等领域百余家单位共同发起成立国内的工业互联网产业联盟（AII）。其官网上的信息显示，目前成员数量已经超过了1600家。可见该领域发展壮大的速度之快。

从数字化转型的角度来看，工业互联网是一种全新的工业生态、关键基础设施和新型应用模式。通过对“人”、“机”和“物”的互联，可以实现各种生产要素、产业链和价值链上下游的全面连接，从而实现智能化生产、网络化协同、个性化定制和制造业的服务化延伸。这种新的生态正在全球范围内不断地颠覆传统制造业的生产模式、生产组织方式和产业协作形态，推动着传统工业的数字化转型。

工业互联网概念图，参见Xiaohui Yu等所著《Industrial Internet: Research on the Development of Electronic Information Engineering Technology in China》一书

 当工业互联网遇上5G

为什么在众多新一代技术中要强调5G的作用呢？工业互联网区别于传统的工业生态，其最大特点的数据的重度应用。这其中包括设备与系统之间、系统与系统之间，以及多个组织的系统之间的数据传输需要。下图展示的是在一个医疗场景下，多级数据总线的连接情况。可以说网络是是整个工业互联网数据流动起来的关键。

图片源自CII《The Industrial Internet of Things Volume G1: Reference Architecture (Version 1.9)》

5G网络相比4G时代的技术，具有更高传输率和低延时的特点，并且抗干扰能力更强，可以适应复杂的工业生产环境，同时可以支持更多的设备接入。这使得5G在工业互联网环境有着极其突出的优势。曾经有专家反对国内的5G建设，认为其成本过高，并且缺少杀手级应用。这种观点或者刻板的印象可能是根据消费互联网的现状所得出来的结论。而在工业互联网领域，5G的应用可以有更广阔的想象空间。试想，当一台装配了精密医疗设备的救护车可以让经验医生在医院通过5G网络与现场的医务人员一起协作完成必要的治疗操作，那将需要非常实时且高清的图像传输。类似的场景可以是一个小巧的机器人通过后台的人工智能计算，自动完成对货物的采样和病毒检测，从而避免工作人员感染的风险。在我们不熟悉的许多行业当中，还有着许许多多这样可以重构或者拓展的应用场景。

在过去，4G技术未受到工业互联网的青睐，除了当时工业互联网刚刚起步、规模较小的原因之外，4G的速率在一些场景下达不到要求，并且当传输的数据量大时成本太高。这个时候，人们可能更愿意组建一个无线局域网完成相应的功能，但是也不得不接受其距离和位置上的诸多限制。在5G时代，技术条件更加成熟，成本问题成了当前最关心的话题之一。目前也有5G运营商站出来，倡议共享收益模式来降低前期投入的成本负担，促进5G+工业互联网的发展。

我国工业互联网展望

对于运营商而言，具体的生产制造并不是他们熟悉和擅长的领域，这个领域的发展不太可能依靠运营商来驱动，就如同过去十多年电子商务的发展当中，依靠电信运营商驱动的模式（如短信充值购物等）难以开展一样。我国发展工业互联网的环境应当是一个多元化，多行业的产业生态圈。这意味着不会出现也不应当出现一家独大或者几大寡头垄断的局面。因此我们面临的一大挑战是工业互联网的标准如何确立的问题，即建立一个有序的框架让大家一起参与。国家目前正在不断建设工业互联网标识解析体系，就是着眼于解决设备接入互联网后的身份识别问题，使得不同的用户可以利用标识，对机器和物品进行唯一性的定位和信息查询。这个是工业互联网中基础中的基础。在此之上，我们还需要建立更多与行业和平台相关的标准和服务。此外，数据安全也是工业互联网发展的一个巨大挑战。

结语

总的来说，工业互联网是我国产业数字化转型升级过程中的必然产物，是新一代数字化技术与工业生产结合的应用领域。一些互联网公司已经开始涉足智能制造，而更多的制造业公司正在积极地进行数字化转型，通过工业互联网的建设投入提升自己的竞争力。我国的5G技术发展迅猛，不但会给消费互联网带来许多创新的应用，也会成为工业互联网发展的一大助力。