工业互联网福音！5G R16哪里好、怎么做，他们说明白了

从2019年底5G商用开始，产业界主要聚焦eMBB（增强移动宽带）进行技术升级，其应用也主要集中在手机、无线宽带、高清超高清等消费领域。到目前为止，5G在生产领域的应用仍较少，除5G产业应用所需的硬件设备更新需要芯片厂家与运营商通力合作周期长之外，工业物联网对网络速度、稳定性要求高也是原因之一。

若要将5G应用于工业领域，还必须要对5G技术进行提升和统一标准。2020年7月3日，国际标准组织3GPP宣布R16标准冻结，正是5G第一个演进版本标准的完成。

3GPP R16标准具备时延更低、可靠性更高、授时更精准、功耗更低的特性，将满足工业物联网对5G网络的需求。

日前，中国联通联手展锐完成了全球首个基于3GPP R16标准的eMBB+uRLLC+IIoT（增强移动宽带+超高可靠超低时延通信+工业物联网）的端到端业务验证，开展了R16协议互通、微秒级高精度授时以及5G行业局域网等物联网技术特性的验证，这是全球首个基于3GPP R16协议版本实现的业务验证，是5G R16标准迈向商用的重要里程碑，也意味着5G在物联网，尤其是工业物联网领域的应用能力向前迈了一步。

低时延高可靠 R16对工业物联网意义大

低时延、高可靠是R16的核心特性。R16标准将端到端的时延压缩至5毫秒以下，这对于工业制造、智能电网中涉及高精度时间同步的应用场景有非常大的意义。

“在车间，若要完成机器人进行单点焊接的工作，需要先由摄像头监测、定位，信息上传至云端处理再下达到机械臂完成。”紫光展锐高级副总裁夏晓菲介绍说，当人在完成这项工作的时候，可能感受不到这个“延时”，但是对于机器来讲，这一“时延”就变得非常关键。R16技术中的uRLLC，就是解决了这一技术难点——第一，降低传输时延；第二，保证稳定的时延。R16将网络可靠性从99.9%的提升至99.999%，从而确保工业制造环节中智能动作的可靠性。

高精度授时对需要协作的场景非常关键。“机械臂与机械臂之间的协作需要相同的时间，否则协同就会乱掉。”夏晓菲解释说，R16协议中定义的“高精度授时”的特性，将授时从微秒级提升至纳秒级，能够让不同的物理设备之间的时间基准精度保持在很高的水平，从而保证不同机器之间的协作。

总结来看，5G R16版本重点考虑对垂直行业的支持。uRLLC增强、5G LAN、NPN、高精度授时，都是产业所期望实现的功能。“凭什么R16一推出来，人家第一时间就要用呢？就是因为R16解决了刚需。”联通数字科技有限公司、中国联通物联网事业部首席产品官李凯表示，“‘低时延’解决了控制问题，‘高精度’授时解决了工业对时间的要求，这些都是用户痛点。”

虚拟专网、智能终端 R16应用场景丰富

由于R16 Ready支持建设5G虚拟专网，在工业领域应用时，可将5G网络下沉到园区，便能实现“数据不出厂”，从而解决当前工业生产领域的互联网安全问题。除此之外，建设5G虚拟专网的方式也能大幅度降低企业布网成本，实现快速部署。

夏晓菲展望了5G R16未来在智能电网领域可实现的应用：“电网故障隔离时间将从毫秒级缩短到纳秒级，利用精准授时，可大幅降低供电恢复时间，实现停电零感知。”李凯介绍说，5G R16技术大大拓展了运营商在智慧电力行业中“发输变配用”等各环节的合作空间：高精度授时结合低时延高可靠的QoS可实现电网更精确的供电和负荷调整；大带宽技术在视频监控、智能巡检领域需求迫切；5GLAN大大增强了电力专网的可行性，提升安全性；5G网络切片和能力开放两大属性，可满足电力业务差异化的业务属性需求。

在智能终端方面，R16可深入数字化改造的核心区域，多层级实现用无线替代有线。例如用5G园区CPE（客户终端设备）替换核心网络接入点；在产线方面，推出用5G网关替换有线网络上下行的接入；最终在生产设备和生产组件层面实现无线对有线的替代，实现R16渗透到整个生产制造领域的神经末梢。

此外，夏晓菲对5G R16的应用还提出了这样的期待：第一，帮助5G园区更好地管理5G终端群组，搭建轻量化5G核心网，支持在一组接入终端间构建二层转发网络，通过5G SMF与UPF交互实现终端组内数据交换和用户面路径选择。第二，实现功耗调节，不同BWP配置不同MMO，根据业务类型，主动向网络发送UAI辅助信息，降低带宽和天线数，从而降低功耗。

终端打造平台搭建 运营商要更有作为

要实现工业物联网的应用，除了需要芯片提供硬件支持外，运营商也需要跟进配套服务。李凯重点提到，运营商在工业物联网应用过程中需发挥终端打造、平台搭建的作用，并提出了“网络软件化、软件硬件化、硬件芯片化”的产品化技术路径。

“物联网终端是载体，工业、能源、交通等领域的传感器数据通过终端传输到云端的平台，才能实现在云端平台上对数据进行分析和展现。”李凯介绍说，网上需要有承接终端数据的平台，联通目前使用的是双平台模式，“雁飞·智连CMP平台负责通信管理；雁飞·格物DMP平台负责设备管理，双轮驱动下，联通就能够把基于5G各种网络特性和物联网的各种设备特性融合起来。”

李凯介绍说，上述平台承载了“to B、to C、to G”的各类应用，包括智慧养老、智慧车联、智慧医疗、智能制造、智慧农业、可信供应链、智慧交通、公共事业、智慧城市等多个方面。

关于如何推进5G技术向物联网应用推广，李凯提出，联通正在打造“网络软件化、软件硬件化、硬件芯片化”的服务过程。“网络软件化”指的是将网络特性用软件承载起来，基于5G，提供专网运营、5G边缘计算运营，可能还会有切片、低时延、未来的高精度定位等多种功能。“软件硬件化”意思是将软件固化到硬件中，与终端层有机结合在一起，从而更加安全可靠，速度也更高；“硬件芯片化”指的是当硬件与芯片承载规模达到一定程度，与芯片紧密结合。

此外，李凯还提出：“物网融合，人、物协同，这些都需要运营商为用户提供可靠的解决方案，并提供分析的手段。”李凯介绍说，当运营商具备了物网联合手段，便能在产业界进行推广。“我们不能比产业界的人更懂产业，但我们能为这些行业提供解决方案。”

联通基于推动5G R16产业化提出了几大举措：第一，完成5G行业终端测试中心建设，致力于推动产业升级。第二，先行先用带头引领产品创新，用于做行业开拓性终端模组。第三，汇聚产业智慧携手共创行业生态产业联盟建设，将继续构建“灯塔伙伴”联盟。