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24小时滚动新闻 发表于  2020-07-31 20:53:11 6524字 ( 0/27)

工信部闻库司长谈5G行业转型发展之道

7月30日,由中国信通院、5G应用产业方阵与人民网联合打造的公益直播栏目《5G智汇堂》第一期正式播出。工业和信息化部信息通信发展司司长闻库作为主讲嘉宾,做了“探5G融合奥秘,寻行业转型发展指之道”的主题演讲。 自2013年起,闻库司长就一直担任工业和信息化部信息通信发展司司长一职。 作为资深的5G行业政府主管领导,闻库司长的许多观点极具格局观、沉稳厚重、针砭时弊、引人深思。 以下是人民网5G频道所整理的闻库司长发言精髓,可谓干货满满: 我国数字经济正蓬勃发展 近年来,全球数字经济蓬勃发展,数字经济对GDP的整体带动作用日益凸显。2018年,47个国家数字经济总规模超过30.2 万亿美元,占GDP的比重高达40.3%。同时,行业数字化转型升级成为各国战略布局的关键,美国、英国、德国、欧盟、日本等多个国家和地区纷纷加大支持力度,通过出台战略规划、成立产业联盟、实施产业项目等方式,大力推进产业数字化变革。 在此背景,我国更是面临着发达国家高端产业回流、低端产业向第三世界搬移等多重挑战,加速各行业数字化、网络化、智能化转型,提升我国各类产品的全球竞争力,更显迫切。 2019年,我国数字经济增加值规模达到35.8万亿元,占GDP比重达到36.2%,按照可比口径计算,2019年我国数字经济名义增长15.6%,高于同期GDP名义增速约7.85个百分点。 2019年数字产业化增加值达7.1万亿元,占GDP比重7.2%;产业数字化增加值达28.8万亿元,占GDP比重为29.0%。由此可见,数字经济对于我国GDP增长起到了至关重要的作用。 为什么说5G是数字经济重要引擎? 5G与4G相比,具有更高速率、更低时延、更广覆盖特点。5G峰值速率十倍于4G,传输时延仅毫秒级,连接能力达百万级。5G最重要的突破是将从人与人之间的通信,拓展到人与物、物与物之间的通信,开启万物互联时代。 5G的技术特点和应用场景使其成为数字经济发展的重要引擎。根据中国信息通信研究院测算,预计在2020-2025年,5G将拉动中国数字经济增长15.2万亿元;其中5G带动的信息产业增加值部分,预计增长3.3万亿元;5G技术对其他产业贡献部分,预计增长11.9万亿元。从这组数据可以看出,5G与行业融合将成为未来数字经济发展的主战场。 5G对行业数字化转型产生哪些影响? 我们可以将5G本身看作是行业数字化中的“神经中枢”,它起到信息上传下达的作用;做个形象的比喻,人工智能、大数据负责数据的存储、处理和智能化的决策,是行业的大脑,而传感器、新型装备就像人的五官一样,是行业的“感知/执行器官”,大脑和感知器官联系就必须依靠“神经系统”。 5G给行业构建的就是这条高可靠,低时延的信息传输“神经中枢”。 依靠构筑神经线的连接能力,5G将给传统行业带来更大活力。从构建新型基础设施的角度来看,5G作为支撑垂直行业数字化、网络化、智能化转型的关键新型基础设施;它与工业应用、人工智能、大数据、云计算一起构建了各行业的信息通信基础设施,与传统的电力基础设施、交通基础设施等传统设施结合之后,共同支撑了行业的数字化转型升级。 从推动各行业变革的角度来看,5G与行业结合之后将催生新需求、孕育新产品和新服务、创建新业态和新模式,最终形成行业数字化转型新生态。 关于变革特性我们可以从两点来看,一是5G对行业生态产生的变革。传统的工业体系是由工业软件、工控传感、工业网络、现场装备和工业信息安全五大部分组成,当5G和产业融合之后,整个产业环节都会向着数字化和智能化方向发展,原有的装备产业向智能装备产业发展;原有以有线为主的工业网络,也会因为5G的进入产生较大的变革,许多设备和控制都将向着云化方向发展。二是5G对行业企业的运营模式也会产生较大的影响。5G将推动制造企业向着服务化企业转型,将原有卖产品这一单一商业模式,变成“以租代售”、构建服务生态圈等多种商业服务模式。这一转变不但使得企业间能够实现更加密切的供需对接,而且还使得企业的商业经营模式更加多元化。   5G与行业融合的步骤是什么? 是一步到位?还是逐渐渗透?根据目前的研究成果来看,5G与行业融合呈现两阶段,一是实现企业信息化提升及产业协同,推动企业向服务化转型;二是实现企业IT(信息域)和OT(生产控制域)深入融合,促进网络扁平化升级和企业数字化、智能化转型。 这两个阶段的划分很好理解,任何一个行业对于新生事物的接受都是从非核心业务慢慢开始的,在不影响其核心生产的前提下,5G首先能够实现企业在供需对接、供应链协同方面的信息实时共享,使得企业能够更好的适应市场的变化,并从中获益;在此基础上,市场需求的个性化、实时化要求企业内部进行相应的变革,这就需要借助5G实现产线的柔性化和智能化,从而使得企业开展第二阶段的演变。 5G在行业企业落地过程中存在什么困难? 国际上有一份对806家行业企业的调研数据,在未来1到2年内,有一半以上的企业希望使用5G,其中航空航天与国防、半导体与高科技制造、机场、港口与铁路、医药和生命科学等行业的应用5G的意愿超过70%。 既然那么多的行业企业希望应用5G,那么5G在行业企业落地过程中还存在什么困难? 目前来看,主要有三个问题:一、5G网络能否覆盖企业全流程业务,并实现本地生产业务不出园区?行业业务一般可分为园区内生产业务和园区外信息交互业务两大类,企业现有的5G网络是否能同时覆盖工厂内生产业务和工厂外客户业务是行业企业关注的一大重点,同时企业更加关心的是,用5G传输时,能否保障核心生产数据不流出园区?二、行业企业在使用5G网络时,能否像管理自己的网络一样管理5G网络?能否从运营商那里获得5G网络的自主运营权?现有的5G网络运营沿用2G/3G/4G 的运营模式,由运营商统一运营,企业网络监测信息获取、网络承载业务变更、网络参数配置修改均需要运营商提供,行业企业只享有网络使用权,没有运营管理权。5G时代,行业企业更加关注网络的控制的自主性、灵活性、便捷性。行业企业特别关注在行业虚拟专网中有没有可能获得相对独立5G网络运营权?同时,行业用户能否摆脱高复杂度5G网络运维的限制?三、行业企业还关注的是能否以低成本实现自己园区5G网络的建设和使用?大家都知道5G基站覆盖面积小,为实现园区5G网络大范围覆盖,需要部署多个基站,且为了保障工厂业务不出园区,需要将5G核心网的部分网元设备下沉到企业中去,这些因素都造成了5G网络部署费用高昂,能否用上低成本的5G网络是行业企业关注的核心问题。 行业对5G的需求到底是什么? 通过对行业用户的需求分析,可以归纳出四点: 第一,5G网络要能够承载多域多类业务。多域指的是包含广域业务和园区局域业务,不仅要覆盖工业园区内的业务,也要能够覆盖园区外的广域业务,比如园区间的物流,供应链协同等等。多类指的是不同类型的业务,如大带宽的高清视频检测、低时延的机器人控制、大连接的设备信息采集等,不同业务对网络性能的要求不同,这就要求5G网络要能够同时满足多种类型业务传输需求。 第二,5G要能够实现分域隔离的数据保障,为提高同一地区5G 网络的利用率,降低5G 网络的使用成本,5G在为公众用户提供服务的同时,也要为行业提供服务,那么公网业务和企业业务也要能够安全隔离开,实现双方不混淆;此外,一般行业企业都有信息域(IT)和生产控制域(OT),生产控制域业务主要在园区内进行,涉及企业核心业务较多,因此对安全保障要求较高,如核心业务不出园区等。信息域业务包括园区内信息传递和园区外信息交互,相对于生产业务,其安全级别相对较低。5G网络要能够满足IT和OT的安全隔离要求,将两种不同的业务独立安全传输;举个例子:对于电网来说,5G网络就要能够实现信息大区和生产大区业务安全隔离的传输。 第三,5G网络独享且建设成本足够低。5G承载了行业企业的核心业务,那么行业企业就希望独享5G网络,以保障其生产业务要求。独享网络一方面可以有效保障业务数据的安全性,园区业务数据被非法截取的机率性大幅降低;另一方面可以有效保障业务正常运转,网络承载的均为园区业务,网络拥塞及数据丢包概率大幅下降。另外,行业企业的最终目的是盈利。虽然5G网络很好,但是如果建设和使用成本过高,投入成本明显超过预期收益,那么企业也不会使用5G网络。 第四,行业企业要能够简单自主的运维5G网络。行业企业希望对部署在企业内部的网络有运营管理权限,一方面能根据自己的业务要求随时调整网络,另一方面,也能够实时查看网络的质量和终端运行状态,在网络突发异常或设备无法正常运转时,可以第一时间做出反应,及时调整生产策略,最大限度的保证生产的连续性。但是目前5G网络的运维过于复杂,对于行业企业中非专业5G网络运维人员来说,操作难度极大。这就需要运营商将复杂的网络运维过程进行屏蔽,满足行业用户对企业网络简单运维的要求。   当前5G 2C网络是否适用行业? 我们在对上述的需求进行逐一对应之后,结果发现,现有的5G 2C网络并不适用于行业企业。一方面,现有的5G 2C网络是考虑为消费者服务而进行网络规划设计的,考虑园区5G网络如何构建不充分,保障企业业务传输等相关问题不全面。另一方面,现有5G 2C网络是统一管理的,所有的用户数据都需传送到运营商的核心网,然后由核心网分发处理,未考虑园区业务不能出园区,业务要分域管理等问题。此外,由于2C网络都属于运营商,行业用户暂时没有自主的运营运维的权利。 那么这就需要对运营商的2C网络进行优化改进,这里我们提出了四个方面的改进,一是网络部署考虑园区覆盖,行业核心业务实现不出园区;二是园区公网和行业业务同时承载,为消费者和行业同时提供服务,并实现两种服务的安全隔离;三是核心网要实现轻量化,企业能用便宜的价格建设自己的5G网络;四是提供对外平台,行业客户能自行、简单、便捷的管理园区网络。当对2C 的5G网络优化完成后,就形成了5G行业虚拟专网。 什么是5G行业虚拟专网? 5G行业虚拟专网是指基于5G公网向行业用户提供能满足其业务及安全需求的高质量专用虚拟网络,是为行业用户提供定制化的、可部分自主运营等网络服务的核心载体。 5G行业虚拟专网有什么的好处或者说能力?能否解决前面所提的四大需求呢,答案是肯定的。首先5G行业虚拟专网考虑了园区网络部署,同时考虑各种业务不同隔离要求,让他们园区业务和公网业务各行其道,互不干扰,该留在工厂的留在工厂,该出园区的出园区。同时为了方便行业用户能够简单的管理自己的5G网络,虚拟专网还设计了对外服务平台,运营商将复杂的网络运营运维在后端做屏蔽处理,只留下简单的运营运维界面,企业可以一键运营运维自己的网络。 例如企业可以根据园区业务量的大小动态配置网络参数、设备连接量等,实现经济化、智能化、实时化生产。此外,为了让大家能用的起5G网络,而且是独享使用,虚拟专网将5G网络进行轻量化,就是将设备功能简化,性能降低,只要满足使用要求就行,简单来讲就是经济适用款的5G 2B网络,用户可以用相对较低的价格就能享受到5G服务。 5G行业虚拟专网有三大块研究内容:一是5G行业虚拟专网网络架构研究;二是对外服务能力平台研究;三是轻量级核心网、5G与局域网融合研究。 其中,网络架构主要解决企业内5G网络怎么部署以及怎么同时为公众和企业提供服务的问题,就是给企业提供一个网络的菜单,用户可以根据自己业务和安全要求,按照菜单进行“点菜”,运营商根据你下的菜,给你部署5G网络。对外服务能力平台主要解决企业如何观察和管理“自己”的5G网络的问题,就是给用户提供一个监测的“窗口”,用户可以根据这个窗口来观察5G网络,如果对当前5G网络不满意,可以随时通过窗口进行调整。轻量级核心网、5G与局域网融合主要实现企业低成本建设和自主运营5G网络,以及解决如何将5G网络和企业原有系统捏合在一起的问题,用户可以将5G网络当做一个“插件”,实现与原有系统的即插即用。 5G虚拟专网的应用案例 第一个案例是中国电信和美的在佛山工厂进行的5G应用的探索。中国电信将5G的基站和边缘计算设备部署到了美的工厂,将工厂内的四个业务:物流自动导航系统(AGV)、基于AR的工业辅助、机器人实时控制以及生产线智慧看板,通过部署在企业的UPF设备路由到园区网络中去,实现了本地业务不出园区,同时UPF还可以承载公网业务,公网业务直接路由到园区外的运营商的网络上去。这样就实现了公网业务和园区业务的同时承载,又能实现二者的安全隔离。借助部署的行业虚拟专网,佛山美的将规模落地AGV小车、AR工业辅助、工业机器人等智能制造场景。预计未来两三年,实现生产效率提升10%、质量水平提升30%、利润增长3亿。 第二个是中国联通与湛江钢铁的案例。联通将5G核心网的大部分网元都放到了湛江钢铁园区内,实现了全套核心网下沉,并且在无线侧通过频率隔离的方式实现了公网和企业业务的安全隔离,这样行业业务首先通过基站专用无线通道到达企业的5G核心网,然后路由到了自己的业务服务器,从而实现了企业业务和公网业务的隔离。这个 5G网络全部部署在园区内,由湛江钢铁和联通联合运维。目前在这个网络上承载的业务主要是鼓风机在线无人化检测诊断和高温车间内吊车的远程操作。湛江钢铁通过投建5G核心网打造了智能化钢铁工厂技术平台,目前已实现了炼钢厂风机在线检测与诊断、焦炉四大车、硅钢移动操控、机器人远程操控、智能头盔远程指导等应用场景的落地。通过部署5G网络,湛江钢铁车辆自动化率可提升至99%,每年可节省设备通信费用约460万,每天可减少员工工作时间约1小时。 5G行业虚拟专网落地战略 5G行业虚拟专网最终是要实现5G网络低成本、高价值得下沉到行业企业,实现5G网络“用得起”“用得好”“用得方便”“用得安全”。行业虚拟专网融合落地工作整体遵循“三步走”推动战略:第一步,加强政策引导,促进产业共识;第二步,鼓励跨界研究,解决技术及产业难题;第三步,建立试点示范,形成应用推广模板。 政策支撑方面,2020年工信部发布的《关于推动5G加快发展的通知》中明确提出组织开展5G行业虚拟专网研究和试点,打通标准、技术、应用、部署等关键环节。 技术研究方面,5G应用产业方阵作为全国性的5G应用研究组织,在2020年年初成立“5G行业虚拟专网研究项目组”,来自与IT和OT的近20家企业联合开展研究,全面推进5G行业专网的技术研究、标准制定、测试验证及实际部署。其实早在2019年,中国信通院作为牵头单位,已经开始了初期的探索工作,并在2019年中国国际信息通信展览会上发布了《面向行业5G网络架构白皮书》。 试点示范方面,今年发改委和工信部联合组织实施5G行业虚拟专网项目,支持企业在数据本地化、用户管理和网络监控自主化等重点方面开展研究和试点,探索建设满足5G行业应用需求的网络架构和部署方案,形成可复制可推广的模式,加快5G行业应用落地。

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