5G技術(shù)不斷高歌猛進(jìn),5G應(yīng)用繼續(xù)揚(yáng)帆遠(yuǎn)航
物聯(lián)網(wǎng),無物不聯(lián)的時(shí)代,將有大量的設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò),這些設(shè)備分屬不同的工業(yè)領(lǐng)域,它們具有不同的特點(diǎn)和需求。換句話說,它們對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性、安全性、時(shí)延、可靠性,甚至是計(jì)費(fèi)方式有了更高的要求。
為滿足這些需求,5G 網(wǎng)絡(luò)通過對(duì)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的資源和功能進(jìn)行劃分,形成了不同的網(wǎng)絡(luò)切片。每個(gè)切片可以被看作是一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò),是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)靈活性和可擴(kuò)展性的關(guān)鍵技術(shù)之一,在提高網(wǎng)絡(luò)安全性的同時(shí), 降低了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)投資成本。
當(dāng)全世界都在談5G的時(shí)候,通信業(yè)界里談?wù)摰米疃嗟氖恰?5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)(Network Slicing)。網(wǎng)絡(luò)切片,已成為中國(guó)移動(dòng),韓國(guó)KT、SK電信,日本KDDI 和NTT,以及愛立信、諾基亞、華為等設(shè)備商公認(rèn)的最理想的5G網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。
網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的定義
網(wǎng)絡(luò)切片是將一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)切割成多個(gè)虛擬的端到端網(wǎng)絡(luò),每個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)之間(包括網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的設(shè)備、接入、傳輸和核心網(wǎng))是邏輯獨(dú)立的,任何一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障都不會(huì)影響其他虛擬網(wǎng)絡(luò)。
依據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景可將 5G網(wǎng)絡(luò)分為 3 類:移動(dòng)寬帶、海量物聯(lián)網(wǎng)和任務(wù)關(guān)鍵性物聯(lián)網(wǎng)。由于 5G 網(wǎng)絡(luò)的3 類應(yīng)用場(chǎng)景的服務(wù)需求不同,且不同領(lǐng)域的不同設(shè)備大量接入網(wǎng)絡(luò),這時(shí)網(wǎng)絡(luò)切片就可以將一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)分成多個(gè)虛擬的邏輯網(wǎng)絡(luò),每一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景,從而滿足不同的需求。
如上表所示,5G網(wǎng)絡(luò)的三類應(yīng)用場(chǎng)景的服務(wù)需求是不一樣的:
1)移動(dòng)寬帶
5G時(shí)代將面向4K/8K超高清視頻、全息技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/虛擬現(xiàn)實(shí)等應(yīng)用,移動(dòng)寬帶的主要需求是更高的數(shù)據(jù)容量。
2)海量物聯(lián)網(wǎng)
海量傳感器部署于測(cè)量、建筑、農(nóng)業(yè)、物流、智慧城市、家庭等領(lǐng)域,這些傳感器設(shè)備是非常密集的,大部分是靜止的。
3)任務(wù)關(guān)鍵性物聯(lián)網(wǎng)
任務(wù)關(guān)鍵性物聯(lián)網(wǎng)主要應(yīng)用于無人駕駛、自動(dòng)工廠、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域,主要需求是超低時(shí)延和高可靠性。
網(wǎng)絡(luò)切片要做的就是將一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)分成多個(gè)虛擬的邏輯網(wǎng)絡(luò),每一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景。
近日,記者走進(jìn)湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司5米寬厚板廠生產(chǎn)車間,這里沒有滿臉烏黑、揮汗如雨的鋼鐵工人和高溫淬火、粉塵彌漫的生產(chǎn)環(huán)境。車間不遠(yuǎn)處的智慧中心,衣著整潔的工作人員正在電腦前熟練操作,實(shí)時(shí)監(jiān)控著車間的一切。
5米寬厚板廠智慧中心有現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)視頻點(diǎn)約700個(gè),利用5G網(wǎng)絡(luò)兼容連鑄、軋鋼、精整、成品區(qū)域各主控室系統(tǒng)數(shù)據(jù),集生產(chǎn)操作、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、智能分析及可視化展示于一體。記者看到,在軋制生產(chǎn)線上,服務(wù)器視覺識(shí)別和人工智能密切配合,通過5G網(wǎng)絡(luò)將轉(zhuǎn)鋼區(qū)域內(nèi)的紅熱板坯圖像實(shí)時(shí)采集并傳至服務(wù)器,再通過視覺圖像處理將板坯角度信息傳遞給控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)輥道轉(zhuǎn)速與方向控制,達(dá)到自動(dòng)轉(zhuǎn)鋼的目的。
“過去工人們都是憑經(jīng)驗(yàn),人工操作誤差大,利用5G+AI技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化智能化改造后,板坯自動(dòng)轉(zhuǎn)鋼系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)鋼角度精度可達(dá)正負(fù)2度,控制室已無需人員值班了?!比A菱湘鋼5米寬厚板廠黨委書記郭理宏說,原來5米寬厚板軋制流水線需要三四個(gè)人值班,每小時(shí)人工產(chǎn)量23塊,5G智能化后每小時(shí)人工產(chǎn)量27塊。
“華菱湘鋼5G智慧工廠是公司聯(lián)合中國(guó)移動(dòng)湖南分公司、華為技術(shù)有限公司共同打造的全國(guó)鋼鐵行業(yè)5G場(chǎng)景應(yīng)用案例的第一例?!惫砗暾f。近年來,華菱湘鋼加快數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化進(jìn)程,2016年至2019年,華菱湘鋼先后啟動(dòng)實(shí)施數(shù)智化改造項(xiàng)目100多個(gè),打造了線材自動(dòng)掛牌、自動(dòng)煉鋼等10多個(gè)重點(diǎn)智能制造項(xiàng)目,完成對(duì)低增值、純值守、環(huán)境較差及效率較低手工操作等崗位的自動(dòng)化改造。2019年較2016年,華菱湘鋼的鐵、鋼、材產(chǎn)量分別提高了10.1%、29.2%、29.3%,勞動(dòng)生產(chǎn)率提高了54%。
工業(yè)和信息化部總工程師田玉龍日前介紹,目前中國(guó)建成全球最大的5G獨(dú)立組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),開通5G基站96.1萬個(gè),推動(dòng)共建共享基站超過40萬個(gè),5G終端連接數(shù)達(dá)到3.65億。
技術(shù)水平迎頭趕超,用戶規(guī)模也不斷發(fā)展壯大。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),2020年末全國(guó)電話用戶總數(shù)177598萬戶,其中移動(dòng)電話用戶159407萬戶,移動(dòng)電話普及率為113.9部/百人;固定互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶48355萬戶,其中固定互聯(lián)網(wǎng)光纖寬帶接入用戶45414萬戶;全年移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶接入流量1656億GB,比上年增長(zhǎng)35.7%;年末互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)人數(shù)9.89億人,其中手機(jī)上網(wǎng)人數(shù)9.86億人;互聯(lián)網(wǎng)普及率為70.4%,其中農(nóng)村地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)普及率為55.9%。
助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)
——已建成“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的項(xiàng)目接近1600個(gè),覆蓋20余個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域
“從線下按時(shí)按點(diǎn)上班打卡到線上云辦公,從辦公室網(wǎng)速只有一二兆每秒到幾十兆、幾百兆每秒,隨著通信技術(shù)水平不斷提升,辦公越來越便捷、高效。”就職于北京一家民營(yíng)企業(yè)的佳媛對(duì)記者說,“現(xiàn)在我們公司內(nèi)部還開發(fā)了面向員工的小程序,不僅可以遠(yuǎn)程控制辦公室的咖啡機(jī)、預(yù)約公司樓下的健身房,還可以線上提交工作文檔,及時(shí)反饋領(lǐng)導(dǎo)和客戶要求?!?