数字化5G智慧工厂解决方案.pptx
5G+智慧工厂解决方案125G使能工业互联网智慧工厂5G业务发展探讨2工业是5G应用最重要行业之一，工业无线快速发展德勤预测5G应用TOP10行业工业市场空间同样居榜首30252015105020162017201820192020202120222023202420252026业界普遍认为工业是5G最具潜力行业工业制造无线通信连接快速增长454035有线无线4325185存量连接数单位：亿来源：Berg InsightIHS预测至2035年，制造业占5G总产出的28%2017年：无线连接占比6%2022年：爆发点，达27%2026年：超越点，达58%来源：HMS 20173目标：安全、高效、智能园区配套 系统：安防监控、门禁、考勤 场景：5G作为厂区大流量和大连接场 景的回传如视频监控等目标：企业内部运作管理效率提升 系统：OA、财务管理、HRM、协同通信、视频会议等 场景：基于5G的云手机、高清视频会议等移动应用，提升办公效率生产制造目标：质量、效能提升，敏捷制造系统：ERP、MES、SCADA、PLC、数控机床、工业机器人.场景：5G+边缘计算及未来uRLLC 支撑工业控制类应用；5G+云实现 生产制造系统云化销售服务目标：保障及提升客户满意度工业企业核心业务流程办公管理物流供应目标：打通上下游、提升配送效率、减少库存系统：SCM、WMS、立库、AGV场景：工厂物流、园区视频监控等高 带宽、移动性业务，基于云化部署+5G承载，以及AGV等移动控制智慧园区5G为核心的工业互联网应用贯穿工业企业主业务流程系统：企业网站、电商平台、CRM、呼叫中心、预测性维护等 场景：基于云服务及5G能力，为客 户提供VR/AR等新应用（如产品体验），更好支撑模式创新4能源消费汽车智能制造公共交通公共安全零售金融媒体娱乐健康医疗农业UHD视频VR/AR高频度传感动作控制高精度位置高清监控回传高精度授时速率低，运动慢，功耗小无线资源消耗小业务连接/切片价值低速率要求高，时延响应快，QoS诉求强无线资源消耗大-业务连接/切片价值高On/off数字/坐标控制信息图片信息视频信息秒数十秒低功耗传感位置跟踪开关控制NB-IoT带宽工业行业对时延和带宽需求高，是5G的应用的首选方向时延机器视觉UHD视频VR/ARHD视频视频监控4G高频度传感高精度位置动作控制语音通信5G10毫秒100毫秒3510毫秒FVIIVIII Analysys 易观2019年6月6日，中国5G发牌中国工业互联网处于起步阶段，5G发牌将注入新动力BIIIIVEH市场启动期(2018-2025)应用成熟期(2036-)高速发展期(2026-2035)探索期(2012-2017)场认可度时间2012 年，美国通用电气公司（GE）首次提出工业互联网的概念A2013年，德国政府提出“工业4.0”战略，建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式2015年，国 务 院颁 布 中 国 制 造2025，引 领 中国制造业转型升级CIIID2016年，中国成立了工业互联网产业联盟。2017年，国 务 院 印 发 了关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见，落实我国工业2025年，基本形成具备国际竞争力的基础设施和产业体系，形成3-5个达到国际水准的工业互联网平台2020年，中国基本实现工业化，工业信息化水平大幅提升，掌握部分重点领域关键核心技术，数字化、网络化、智能化取得明显进展2035年，建成国际领先的工业互联网网络基础设施和平台，形成国际先进的技术与产业体系，优势行业形成创新引领能力JIX互联网发展指明方向。2018年，工 业互联网开局之年G VIIV 中国工业互联网正处于启动阶段，与美国、德国等发达国家基本同步，但与之相比，工业总体发展水平与基础程度仍存在差距，企业数字化水平有待提高。Analysys易观分析认为，加速工业互联网进程，推进5G 、大数据、物联网、人工智能等技术与工业生产的深度融合，支 撑传统企业转型优化升级，为智能工业化生产提供新动力。6未来5年，5G将拉动35.4万亿经济总产出，工业贡献居首位24.810.68.43.32002018年GDP经济总产出直接 间接经济增加值5G对中国经济的拉动902020-2025，5G将带来35.4万亿经济总产出5G将成为国民经济各行业数字化转型的关键使能器5G与云计算、大数据、人工智能等技术深度融合中国信通院万亿100806040中国预测2030 年各垂直行业在 5G 设备上的支出超过 5200亿元，智能制造行业5G相关投入达到2000亿元，占比38.5%中国信通院5G经济社会影响白皮书520038.5%车联网120亿智能制造 医疗行业 能源行业2000亿 640亿 100亿2030年,中国典型垂直行业5G相关投入中国5G垂直行业规模及典型市场7行业持续数字化转型，需要5G和其他ICT技术的支持媒体数字化新媒体业务政府打造数字化的服务型政府现在:数字化的标志是“上云”过去:工业化的标志是“上电”教育实时分享海量教育资源安全、可靠、随需自治自愈的网络联接金融基于大数据的精准服务ABC三位一体驱动各行各业智能化升级制造5G+云使能智能制造联接+云，云网融合万物联云、万物上云多云互联5G使能无处不在的联接开放的云平台边缘云&沃云83大应用对网络能力的要求应用体验多样化IMT-20205G业务模型eMBB增强移动宽带Gbps3D视频,UHD Screen云化办公AR,VR智能制造工业4.0自动驾驶uRLLC高可靠低时延连接智能家居/建筑智慧城市mMTC海量物联ITU-R用户体验速率(Mbps)9峰值速率(Gbps)10Gbps频谱效率3x移动性能(Km/h)1ms时延(ms)网络能效1M devices/km2连接密度(设备数/Km2)流量密度Mbps/m25G关键能力和典型应用5G初期业务以eMBB视频为主要特征2018冬奥会全景VR直播 5G体育场全景视频VR直播云化VR/AR（CG类）竞技游戏 虚拟建模虚拟社交移动4K点播/直播/社交个人UGC个人超高清Cloud VR个人云桌面车内信息娱乐FWA发布WTTx2019切换至3GPP标准收购频谱2016 Q428GHz39GHz2017 Q44K 视频远程故障诊断与维护实时高精地图下一代智能手机支持接入云化系统，可以办公，娱乐等 5G使能下一代智能手机与智能汽车，持续将计算存储能力迁移到云端，使能个人云桌面与车内信息娱乐；5G解锁上行带宽业务（如UGC与无线视频监控），使得上行单独变现成为可能；无线视频监控是运营商5G进入垂直行业第一波业务；无线视频监控无法部署有线监控部署成本太高或临时布线浪费新增监控，二次施工破坏原有装修或工作面应急性、人员无法接近室内位置智慧商场智慧地铁智慧展馆观点总结 热点数字化是运营商首要的变现区域，同时室内位置服务会变成5G室内数字化基础服务105G中后期通过uRLLC与mMTC两大特性使能垂直行业自动驾驶5G:自动4G:辅助L4+自动驾驶：车辆编队 自动巴士 物流无人车 联网无人机物流 联网无人机基础设施监测 无人机安保 无人机农业 无线化：数据采集+监控+分析 远程化：视频辅助诊断与控制 智能化：AI+移动诊疗 5G使能L4级以上自动驾驶，首先在封闭园区与半开放高速路段商用部署；联网无人机视频回传、防碰撞、广泛连接与安全管控，需要5G保障；工业制造和医疗希望借助5G实现无线化、智能化转型；观点总结 电网是切片使能最有价值应用之一联网无人机蜂窝给无人机产业带来的价值无线医疗智能电网UTM高空覆盖超视觉控制视频回传实时4K边缘计算设备与资产 1劳动力生产过程设施与环境预测性维护：边缘分析以检测不规则性并预测泵故障监测：旋转设备的振动测量和分析安全：人员追踪以确保工人避开危险区域45增强：AR帮助现场技术人员进行维修工作机器人自动化236 生产中PLC/工业相机7 视频监控(从有线变无线）物流 AGV智能制造子类（工厂里）业务样例 智能电网等行业需要5G切片技术提供专网服务115GCloud X数字天空智能工厂远程医疗车联网2 跨产业联盟5G车联网|5G工业互联网4 特别兴趣小组Cloud X|智能工厂|数字天空|远程医疗283 合作伙伴49 项目Cloud PCCloud VRCloud Game12XX携手产业伙伴，共建5G业务生态125G使能工业互联网智慧工厂5G业务探讨135G智慧工厂整体解决方案示意图145G+高清视频回传 全厂区视频监控现有视频监控部署痛点固定回传成本高：采用视频光端机+裸光纤或Xpon+猫方式，12芯光缆每公里平均8-10万元，其中挖沟成本3万元左右，赔补、绿化等5-7万元；节点扩展不灵活PoE供电在线率低，维护成本高现有4G上传带宽有限，难以支撑多路高清视频应用电视墙大屏键盘解码器车间办公室监控中心园区出入口高清枪机高清摄像头IPC仓库高清半球5G视频云存储5G实现能力提升灵活接入：无线方式，随需部署视频监控节点，包括移动监控等模式高带宽保障：5G提升上行带宽，支撑高清视频、更精细视觉识别等应用云网协同：云存储、GPU等云服务能力支撑海量数据存储、视频AI分析155G的基本验证，验证5G连接稳定性和可靠性验证5G与厂区组网的结合，视频和数据回传场景通过5G替代的可行性验证业务场景痛点及需求生产视频监控数据和设备运行状态数据通过5G实现回传生产环境复杂，移动设备多，数据回传设备线路铺设难度大、成本高生产设备监控系统要根据生产任务，配合产线频繁调整，有线组网复杂，工期长解决方案:CPE实现视频和传感器数据的收集、回传 按需选择UPF的部署位置。从功能测试的角度，视频监控CPE设备传感器IP网关WIFI或RJ45连接5G基站厂区监控服务器厂区UPF(可选)分流UPF(移动机房)分流UPF在移动机房也可以支撑测试厂区16子场景一视频回传子场景二数据回传基于5G的生产设备远程监控场景及方案业务场景目标平台/边缘云生产车间后台管理高清视频采集GW-U/UPF动作分析GPU加速AI 视频数据学习FPGA加速运营商5G核心网5G+高清摄像头 操作人员异常识别场景、方案介绍企业为产线的一个工序定义操作红线，关键操作不能有遗漏在现场部署视频监控，对工人的操作进行记录并且实时的送到后台。系统分析软件依赖5G进行视频MEC的边缘计算能力对视频进行分析，对比。识别出工人不合理的操作动作和异常行为本场景也同样依赖AI和大数据技术来自动识别人员异常活动价值 5G大带宽，低时延的特点可以满足视频图像的实时的传输，降低了视频本地存储的负担采用无线摄像头，在现场部署和后续维护方面更灵活，方便。通过5G MEC将车间的生产数据直接分流在园区本地，避免了生产数据上公有云的安全风险175G CPEwifiCoreNetwork公司内网及视频云专网5GAR眼镜5G+AR眼镜 人脸识别业务场景：1)保安只能检查员工是否佩戴工卡2)竞争对手，盗窃分子假冒工卡3)离职员工依然可以戴卡进入园区价值体现：1)AR眼镜相对于固定摄像头，更机动灵活，图像更清晰2)AR眼镜连接云端数据库，实现S级人脸识别及告警3)保安人员收到实时告警，可以及时采取行动网络架构：AR眼镜PAD或集群对讲机数据线 电反向充18业务应用规划区域巡逻路线5G巡检机器人5G+机器人 园区巡检1）5G：CPE回传4K高清巡检画面，投屏在电视上2）机器人本身：360度地面全天候巡检，综合智能安防平台-自主绕障、自主充电、火灾预警、异常告警联动，智能环境感知(空气质量，气体检测)等；巡逻人脸识别。19无人检测滚筒零部件5G+工业相机 智能生产云端处理提升生产效率 机器人无线协作 远程操控无线代替线缆 连接成本降低50%-70%基于5G网络质量检测生 产 线 部 署 无 线 工 业 相 机+边 缘 计 算 网 关视频图像处理，自动判断标注，杜绝人为漏检、错检所 有 单元 无线 组网，可按需、快速、灵 活组 合20云端数据处理 维护和生产灵活编排 海量生产数据5G网络性能需求上行速率100Mbps传输时延20ms覆盖范围生产线5G+AGV 移动机器人 车间物流系智能物流与仓库应用日益广泛带有导轨的工业机器人、桁架式机械手、AGV、RGV、悬挂式输送链等5G uRLLC及5G+边缘计算支持智慧物流的控制类应用，并接入云端基于AI能力进行流程等优化统21WiFi同频干扰导致无人叉车难以大规模部署WiFi短距传输导致难以具备远程控制能力受限于WiFi 或4G上传速率，无法实时清晰观测叉车工作及物料情况第二阶段5G+云+AI，智能仓储解决方案：研发5G+视觉导航算法，替代传统激光导航，打造完整的智能仓储整体解决方案将所有的自动化物流设备和软件整合到5G环基于5G+云+AI的无人叉车及智能仓储系统基于5G的无人驾驶叉车（AGV）构建5G环境下智能仓储解决方案第一阶段采用5G解决WiFi现存问题：境中，5G+云+人工智能AI助力智能仓储更智能，更高效，更安全225G+云AR 智能生产+新员工培训基于AR/VR/MR、穿戴式设备等IT新技术，具备感知、分析、推理、决策、控制功能的智能装备逐步应用5G为智能装备的端端、端云连接提供高带宽、低时延及移动性支持云平台为智能装备的开发、运营，提供海量存储和强大算力支持新员工培训用AR辅助线束组装滚筒洗衣机内部的线束错综复杂，以往工人们需要拿着洗衣机内部结构指令手册或参照PDF图才能一步步完成线束的组装和连接，工作流程冗杂繁琐，往往容易出错使用谷歌AR眼镜后，工人们无需拿着手册和电脑在工厂中到处跑，AR眼镜可投射出各个细节部分的组装方式来协助工作据数据统计，采用AR辅助后，工人组装线束的错误率降低50%、时间缩短25%235G+VR/AR/MR 销售服务领域洗衣机维护VR/MR应用微软Hololens混合显示技术应用于洗衣机维护，通过提供设备状态查询、专家远程视频交互等提升维护效率洗衣机营销展示VR应用采用VR，以沉浸式体验让观众更为直观、身临其境的了解海尔洗衣机景生产全流程以及使用时工作状态。随着VR/AR/MR在工业广泛应用，业务体验、使用便捷性要求提升相对WIFI接入，5G提供更好带宽及移动性，支撑各类工业应用场同时VR/AR/MR内容的海量数据处理需求，云化承载成为必然245G+云+AI智能工厂：感知、定位、连接工业可穿戴AR/VR机器臂控制云化PLC工厂信息化管理仓储管理无线控制AGV数据中心手持设备实时数字镜像工业相机巡检机器人感知，我是谁定位，我在哪里连接，我去哪里多个生产车间，辅助生产和直接生产的移动化、数字化、云化需求，需要5G的大带宽，低时延，大连接25RHUBpRRU光纤网线/光纤海尔公司5G覆盖方案：5G宏站或室分根据覆盖区域建设机房5G室分覆盖*若5G环境搭建在室内（棚内），则采用5G室分系统，射频pRRU数量待定*若5G环境搭建在室外，则采用5G宏站，基站、扇区数量待定5G宏站覆盖AAU覆盖区域BBU承载网26车间1车间2车间3Thank you.
