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同智能手機用戶一樣，工業(yè)企業(yè)也期待著全新5G無線移動標準的到來。它能幫助公司實現(xiàn)機器的互聯(lián)互通，從而使工廠和內部物流運營達到前所未有的高效、自動化與靈活。

目前，工廠里大部分機器仍依靠電纜連接。不過，這種模式在不久之后定會發(fā)生改變，因為新的5G通訊標準就要來了！自2020年起，5G標準將在德國施行。它的初始數據速度為每秒1到5吉比特，隨后增長至每秒20吉比特。這一巨大的飛躍讓5G比它的前身LTE快10到20倍。 

這對智能手機用戶來說無疑是一個好消息，因為5G讓他們在任何地方（包括戶外）都能觀看4K電影。但對于工業(yè)企業(yè)來說，5G的意義遠不止于此。它是工業(yè)4.0道路上的里程碑。在工業(yè)4.0時代，綜合性的數字化服務和物聯(lián)網將使智能工廠更為靈活高效。  

作為一種無線網絡，5G能夠連入“萬事萬物”，從自動貨架系統(tǒng)到生產機器人、空調系統(tǒng)和控制面板。它將成為一種綜合性網絡，無需電纜就能控制整個工廠。它將非常強勁，能實現(xiàn)超高速度或具有令人滿意的帶寬。“5G將帶來無限的機會。”西門子無線工業(yè)通訊業(yè)務產品管理負責人Sander Rotmensen表示，“設想一下，在一座工廠里，自主駕駛車隊在交付坡道、工廠大廳和倉庫之間來回運輸貨物、備件或成品。它們的運輸節(jié)奏經過精準調整以契合生產節(jié)奏。工業(yè)5G將讓這一情景成為現(xiàn)實。” 

超快反應

無論對汽車行業(yè)、化學公司還是電子制造，5G對所有工業(yè)領域都有巨大的吸引力。它可以傳輸工廠中每平方公里內100萬個物聯(lián)網設備所產生的數據，能夠覆蓋一條完整的生產線及其相關溫度測量設備、流量傳感器和自主移動機器人。 

5G能史無前例地實現(xiàn)毫秒級快速反應。這將帶來許多好處。例如，當攝像頭識別到傳送帶上存在異物時，機械臂就可以立即停止動作。此外，5G的超大帶寬將能夠首次充分挖掘增強現(xiàn)實的潛力，這標志著人機交互邁入新階段。 

鑒于以上諸多優(yōu)勢，5G預計將擁有廣闊的市場。根據全球移動通信系統(tǒng)協(xié)會（GSMA）發(fā)布的《2019移動經濟報告》，最快在2025年，全球15%的無線通訊將通過5G傳輸。當前，每年用于建設5G網絡的投資金額達到1600億美元。據預測，在未來15年間，5G將為全球經濟貢獻2.2萬億美元，而這一增長將主要由制造業(yè)和公用事業(yè)驅動。  

工業(yè)5G：新標準的誕生

當然，在工業(yè)領域應用無線通訊并不新鮮。例如，西門子的工業(yè)業(yè)務已經在許多場景中使用了WLAN網絡，如快速識別油氣管道泄漏，監(jiān)控島嶼上的電力網絡及工廠中的移動運輸系統(tǒng)等。此外，私有LTE網絡也有時會在工廠和港口等地使用。但是，這樣的網絡同5G的性能范圍還相差甚遠。“由于工業(yè)5G的出現(xiàn)，直到現(xiàn)在，我們才有可能實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)的徹底互聯(lián)互通。”西門子工業(yè)通訊與識別業(yè)務負責人Herbert Wegmann表示（詳見下文采訪內容）。 

然而，盡管擁有廣闊的前景，但5G技術目前尚未普及。雖然國際移動通信標準組織3GPP（第三代合作伙伴計劃）在2018年底發(fā)布了商用移動無線網絡的5G組件標準，但它仍未公布對工業(yè)5G標準的任何具體要求。該組織預計將于2020年3月前填補這一空白。此外，在德國，長久以來，工業(yè)企業(yè)是可以使用自己的頻段還是應該依賴電信公司這一問題都沒有明確的答案。  

在中美兩國推廣5G

工業(yè)互聯(lián)與自動化5G聯(lián)盟（5G-ACIA）是一個致力于維護工業(yè)利益的國際組織。它的成員包括西門子及其他操作技術（OT）和信息技術（IT）公司。經過他們的努力，德國可以保留一個介于3.7和3.8千兆赫之間的100兆赫頻段，專供工業(yè)企業(yè)的本地網絡使用。Rotmensen表示：“讓工業(yè)企業(yè)直接利用這些頻段很有意義，畢竟我們最了解自己工廠的需求。這樣一來，我們還可以根據具體應用來優(yōu)化網絡。” 

如果工業(yè)5G能在全球范圍內應用，那么安裝5G后，建立智能工廠將不再會遇到障礙。因此，許多公司正緊鑼密鼓地在中國和美國這兩個全球重要市場中推出5G。Rotmensen表示：“西門子甚至可以在本地工業(yè)網絡建成并投入運行之前為工業(yè)5G提供解決方案。這是因為這種開發(fā)工作早已在西門子及其他公司全面展開多時了。”  

實際期待

筆者就5G面臨的機遇與局限向西門子工業(yè)通訊與識別業(yè)務總經理Herbert Wegmann提出了三個問題。 

問：人們談論5G已經有一段時間了，但是工業(yè)5G標準要等到2020年3月才會發(fā)布。您對此會感到焦急嗎？ 

Herbert Wegmann：不會，因為目前這不過是時間問題。重點在于，國際移動通信標準組織3GPP已經在Release 16（可能是E2019）和17（可能）中對針對工業(yè)企業(yè)的要求進行了標準化。更重要的是，聯(lián)邦網絡管理局決定讓希望在工廠中使用5G的公司創(chuàng)建自己的本地網絡，這是促進各方接受5G的另一個重要推動力。現(xiàn)在，我們已經很明確地知道，在德國，我們可以將3.7和3.8 千兆赫之間的100 兆赫頻段用于可提供高質量服務的工業(yè)應用。我們對此感到非常高興。這不僅是因為我們擁護這一政策，更因為工業(yè)5G將使我們能夠首次實現(xiàn)工業(yè)的徹底互聯(lián)互通。 

問：5G的哪個方面讓您印象最為深刻？ 

Wegmann：它帶來的一些數字——在每平方公里內實現(xiàn)100萬個單位的互聯(lián)互通，傳輸速度高達每秒20吉比特，以及反應時間僅為幾毫秒。這些數字已足夠響亮。但最讓我驚嘆的是工業(yè)5G能夠實現(xiàn)的所有可能性。它可以用于開發(fā)全新且靈活的工廠概念。公司將能夠隨時根據當前情況動態(tài)調整生產區(qū)域，而不必對基礎設施進行大的改動。一旦我們開始將這些可能性變?yōu)楝F(xiàn)實，我們就離實現(xiàn)自組織工廠的愿景不遠了。 

問：5G有哪些局限性？ 

Wegmann: 當然，在前進的道路上，我們的期待必須符合實際。如果你將5G的三大優(yōu)點（帶寬、設備連接數和服務質量）置于三角形的三個頂點，那么你就無法將三條邊無限延伸。對工業(yè)應用來說，這意味著如果你需要為一套確定的自動化系統(tǒng)提供高質量的服務，你就將無法享有整個帶寬或最大數量的5G結構。這就是為什么本地頻段對工業(yè)企業(yè)來說如此重要。只有通過這種方法，每個用戶才能為其應用優(yōu)化無線網絡。

來源：西門子中國