5G新生长行业现场网，助力5G全连接工厂走深向实

　　工业不仅仅是国民经济的主导，更是社会经济发展的基础。近年来，我国出台了5G应用扬帆行动计划和5G工业互联网512工程推进方案，促进了产业各界进行5G与工业互联网的融合创新。2022年8月，工业和信息化部印发了《5G全连接工厂建设指南》，旨在进一步推动5G工业互联网深度融合，推动新技术新场景新模式向工业生产各领域各环节深度拓展。在全连接工厂的两层三级架构中，5G更大的价值在于纵深发展，从主要服务于工厂级的管理域，逐渐发展到车间级和现场级的生产域。
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　　来自行业现场网的挑战
　　中兴通讯经过多年行业实践，发现生产域的现场网主要可以分为以下三大类型：
　　1）产线现场网：它最大的特点就是范围小，业务集中，数据采集、数据处理、操作执行都局限在生产线内，生产域数据流大部分不需要离开产线。业主希望产线的现场网易部署，易维护，自带业务平台，可以跟着产线迁移。典型的场景包括工业制造产线、物流分拣带等。
　　2）车间现场网：主要特点是需要以车间为单位，完整考虑有限空间内的多业务交互情况，会同时存在多个不同QoS要求的业务。车间现场网能适应柔性生产需求，业主可以自主运维、调整。比较典型的场景有钢铁厂房、制造车间等。
　　3）室外作业区现场网：主要特点是服务于园区开放空间下的生产控制，典型业务场景如港口岸桥远控、露天矿无人矿卡等。相比产线级、车间级现场网，它需要在公专网隔离、无线环境持续优化上做更多考虑。
　　这三大类场景针对5G现场网，在覆盖诉求、业务特性上各有其不同的特点，但是它们也带来一些共性的挑战，主要包括：云网业割裂，导致的成本居高不下，现场集成耗时费力；
　　性能难于保障，传统的无线网络采用的是尽力而为的保障模式，无法满足生产域业务对时延抖动的需求；
　　运维门槛太高，行业用户缺乏5G建网、运维的专业技能。
　　三大核心能力助力5G走进生产域
　　中兴通讯通过多个项目的摸索和实践，为化解5G深入生产域的困境，提出了5G现场网必须具备的三大核心能力，包括云网业一体化的产品和服务、确定性保障、以及三免自服务能力。
　　云网业一体化的产品和服务：行业数智化转型，应用是关键。中兴通讯为行业应用定制了一系列云网业一体化的产品。在端侧，5G边缘网关通过丰富的接口对接工业现场的各种设备，同时以内置算力为视频编码、PLC控制提供了基础的算力平台；业界首个5G行业综测仪，在站点开通时，可以模拟行业应用进行业务预调测。在边侧，中兴通讯推出了基于NodeEngine的业界首款算力基站。在中心，有云网柜和多种轻量化的i5GC解决方案。基于云网业一体化的产品方案和服务，中兴通讯为行业客户构造了一个无处不在的算力环境，支撑生产域各种应用的灵活按需部署，例如PLC控制、数据采集、视频转码分发、机器视觉等。
　　确定性的服务保障：面向生产域高精专的业务需求，中兴通讯推出了精准无线解决方案，在时延、抖动、可靠性、网业协同等方面进行了增强。为实现无线链路的超低时延，启用了多项eMBB增强及URLLC技术，并且基于网络边缘智能实现业务的动态感知，对不同的QoS要求匹配不同的调度策略。针对超低抖动需求，引入了TSN流量整形等技术，可以实现微秒级的超低抖动；针对超高可靠性，利用两条链路的双发选收、双PDU等技术，实现了天车远控类业务需要的5个9的高可靠传输；此外，还通过网业协同，能在满足业务需求的前提下尽可能地降低网络负荷。
　　三免自服务：为了降低5G专网的行业导入门槛，中兴通讯创新地提出了三免自服务方案，包括客户免规划，现场免调测，业务免运维，实现极简的网络端到端部署运维。以滨江智能制造产线为例，传统的网络规划需要23轮专业人员现场工勘、作图，耗时约6天以上；而中兴通讯的免规划方案，对现场人员无技能要求，采用3D激光雷达扫描、建模、生成地图，基于数字孪生实现站点仿真规划，仅需1天完成，规划效率提升6倍以上。在现场调测方面，传统网络开通需要下载版本、参数对接、业务对接，耗时在3天左右；中兴的免调测方案使用版本参数预装，行业综测仪调测，小时级开通，可以实现10倍的效率提升。另外，通过ToBeEasy方案，我们可以为行业客户提供端到端网络和业务可视化呈现，故障自动定界，从而实现无人值守的业务自运行和免运维。
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　　行业现场网成功实践
　　中兴通讯和产业链合作伙伴一道，在制造、物流、港口、矿山等多个行业进行了5G现场网的探索。南京滨江工厂是中兴通讯5G基站设备的制造基地，也是中兴通讯打造的智能制造行业的5G现场网标杆。5G小站的制造车间作为一个典型的离散制造车间，包含了原材料装配、产品测试、成品包装等多个加工流程。部署在车间内的5G专网在提供5G覆盖的同时，还承载了AGV数采机器视觉云化PLC等业务。在此，我们实现了多个生产设备、车间数据的无线上云，提升了产线柔性，推动了数智化应用。
　　其中测试产线的PLC及工控机MATMDS业务联网云化，实现了PLC集中云化部署及维护，降低了50的工控机成本，后期PL编码无需工程师到产线现场作业，在空调房即可完成编码，通过5G完成PLC的更新，适配产线业务需求。基于中兴通讯的数字星云，采用并拉通了中兴工业互联网平台架构，完成现场低代码开发，实现了PLC控制与机器视觉的联动。
　　截止目前，中兴通讯在南京滨江智能制造基地成功上线24大类、110余项5G工业融合创新应用，全面实现提质、降本、增效，获得了联合国WSIS2022冠军奖、第四届绽放杯全国一等奖等荣誉。
　　工业是实体经济的核心力量。当前，我国5G工业互联网创新发展进入快车道，5G全连接工厂在工业领域应用的重点将从生产外围辅助环节逐渐向生产中心控制环节迈进。中兴通讯依托自身实践积累的5G工业互联网融合创新能力，将积极与生态链各方合作，持续为垂直行业赋能，助力中国制造智能化转型和产业升级！