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1、 工業工業 5G 終端設備發展白皮書終端設備發展白皮書（征求意見稿）（征求意見稿）工工業互聯網產業聯盟業互聯網產業聯盟（AII）2024 年年 4 月月 聲聲 明明 本報告所載的材料和信息，包括但不限于文本、圖片、數據、觀點、建議，不構成法律建議，也不應替代律師意見。本報告所有材料或內容的知識產權歸工業互聯網產業聯盟所有（注明是引自其他方的內容除外），并受法律保護。如需轉載，需聯系本聯盟并獲得授權許可。未經授權許可，任何人不得將報告的全部或部分內容以發布、轉載、匯編、轉讓、出售等方式使用，不得將報告的全部或部分內容通過網絡方式傳播，不得在任何公開場合使用報告內相關描述及相關數據圖表。違反上述聲

2、明者，本聯盟將追究其相關法律責任。工業互聯網產業聯盟 聯系電話：010-62305887 郵箱： 編編寫說明寫說明 當前，我國“5G+工業互聯網”發展不斷提檔升級，應用覆蓋裝備制造、石化化工、建材、紡織等多個國民經濟重點行業。工業 5G 終端設備作為 5G 技術與工業感知層融合的關鍵，在工業互聯網基礎設施改造和 5G 應用創新落地中都發揮著重要作用。目前，5G CPE、5G 工業網關、5G 工業 DTU、5G 工業攝像頭、5G 工業機器人等一批產品相繼涌現，產業整體供給能力不斷提升，但仍存在供給不適配、供需不匹配等問題，出現“供給側市場品類多、應用側一網關難求”“實驗室測試性能好、現場適配場景

3、調試難”等情況。部分終端（CPE 等）的性能描述不規范，對市場采購和應用也帶來一定困擾。為了摸排當前我國“5G+工業互聯網”終端設備發展情況，補齊終端設備供給短板，推動“5G+工業互聯網”成熟落地與規?；瘧?，中國信息通信研究院技術與標準研究所聯合產業界企業編寫了工業 5G 終端設備發展白皮書（征求意見稿）。本白皮書圍繞工業 5G 終端設備，深度梳理了當前的發展狀況，整合提煉了可行的應用分類，分析介紹了關鍵的通信機制，挖掘定位了面臨的痛點挑戰，并統籌提出了未來發展建議及展望。為工業領域設備更新、“5G+工業互聯網”升級版決策支撐、工業 5G 終端設備研發設計以及產品規?；茝V提供參考。起起草單

4、位：草單位：中國信息通信研究院技術與標準研究所 機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所 中國電信股份有限公司研究院 中國科學院自動化研究所 中興通訊股份有限公司 中電科普天科技股份有限公司 紫光展銳(上海)科技有限公司 中國工業互聯網研究院 聯發博動科技（北京）有限公司 深圳艾靈網絡有限公司 中國聯合網絡通信有限公司黑龍江省分公司 聯通（廣東）產業互聯網有限公司 北京智芯微電子科技有限公司 芯訊通無線科技（上海）有限公司 北京啟明星辰信息安全技術有限公司 深圳市三旺通信股份有限公司 目 錄 一、發展情況.1（一）“5G+工業互聯網”發展背景.1（二）工業 5G 終端設備發展現狀.2 二、工業 5G

5、 終端設備基本分類.4（一）通用通信類工業 5G 終端設備.5（二）行業應用類工業 5G 終端設備.6 三、工業 5G 終端設備通信機制.13（一）工業 5G 終端設備基本架構.13（二）工業 5G 終端設備的通信能力.16（三）工業 5G 終端設備的納管.23 四、工業 5G 終端設備發展面臨的痛點、建議及展望.24（一）痛點挑戰.24（二）發展建議.25（三）未來展望.26 附件：應用側對工業 5G 終端設備的通信需求.28 1 一、發展情況一、發展情況（一）（一）“5G+工業互聯網工業互聯網”發展背景發展背景 我國高度重視 5G 與工業互聯網的融合創新發展，先后出臺多項政策進行指引。20

6、19 年 11 月，工業和信息化部（以下簡稱“工信部”）出臺“5G+工業互聯網”512 工程推進方案，從突破關鍵技術能力、提升產業支撐能力、打造“5G+工業互聯網”內網建設改造標桿、形成至少 20 大典型工業應用場景等方面進行整體布局。2022 年 8 月，工信部印發5G 全連接工廠建設指南，提出面向制造業、采礦、港口等重點行業領域，建成 1000 個工廠，打造 100 個標桿工廠，從基礎設施建設、廠區現場升級、關鍵環節應用、網絡安全防護四方面進行指引，推動 5G 融合應用縱深發展。2023 年 11 月，工信部出臺“5G+工業互聯網”融合應用先導區試點工作規則（暫行）、“5G+工業互聯網”融

7、合應用先導區試點建設指南，通過加大政策支持力度、夯實基礎設施建設、推進融合應用創新、培育壯大產業生態、強化公共服務能力等舉措帶動產業集群發展。在政策持續引導下，工業 5G 終端設備迎來良好發展機遇。5G全連接工廠建設指南提出，對具有移動部署、靈活作業、遠程操控等需求設備，積極使用帶有 5G 功能的芯片、模組、傳感器等進行改造?！?G+工業互聯網”融合應用先導區試點建設指南設置“打造產業供給能力”的重點任務，提出推動 5G 與工業設備雙向適配，加快相關融合產品研發、生產和應用，推進具備 5G 通信能力的融合工業設備產業化發展，探索形成從產品、解決方案到系統集成服務的全產業鏈供應能力，服務產業發展

8、。2024 年 4 月，工信部等七部門出臺的 2 推動工業領域設備更新實施方案提出，推動人工智能、第五代移動通信（5G）、邊緣計算等新技術在制造環節深度應用。在“5G+工業互聯網”建設中，工業 5G 終端設備發揮重要作用，工業 5G 終端設備通過 5G 網絡高速、低時延傳輸工廠現場設備與平臺系統、工業設備之間等的數據和指令，實現工廠的數據采集、遠程控制、視頻監控、移動巡檢等功能。（二）工業（二）工業 5G 終端設備發展現狀終端設備發展現狀 應用方面，多個工業園區、車間現場已部署 5G 網絡，并逐步涌現出一批面向工業場景的 5G 終端設備。5G 工業網關、工業級 5G CPE被廣泛應用到工廠的

9、5G 化改造中，5G AGV/AMR、5G AR 眼鏡、5G機器人等通用性較強終端設備已用于現場輔助裝配、廠區智能物流、無人智能巡檢等多個工業場景，5G 閥島、5G 總線 IO、5G 掘進機等用于特定場景的新品類不斷出現。目前，工業現場的 5G 終端設備仍以視頻監控和數據采集為主，由于改造需要時間、替換代價較高等原因，工業 5G 終端設備還未深入核心生產領域，部分應用還未在工業現場普及或規?；茝V。標準方面，目前尚未有工業 5G 終端設備的標準發布，處于起步編制階段。TC124（全國工業過程測量控制和自動化標準化技術委員會）正在組織制定面向工業 5G 終端的工業 5G 終端通用技術要求及測試規

10、范國標；CCSA（中國通信標準化協會）開始制定面向行業的工業 5G 終端設備標準，主要包括面向電力行業的 5G+工業互聯網終端設備技術要求和測試、面向礦山領域的 5G+工業互聯網井下終端設備技術要求、面向遠程控制場景的 5G 工業網關技術 3 要求、5G 行業網關通用技術要求、面向智能物流倉儲領域的終端設備 5G 通信技術要求等。產品方面，工業級 5G 網關、CPE 和路由器發展較快。根據 GSA數據，全球工業級 5G CPE/路由器/網關的款式數量持續攀升，如圖 1所示，從 2020 年的 26 款增加至 2023 年的 179 款。我國 5G 工業網關/CPE 廠家積極推出多種類型產品，與

11、國外廠家相比具有一定優勢。目前，我國的華為、中興通訊、宏電科技、廈門四信、中微普業、計訊物聯等，以及國外的西門子、Peplink、Cradlepoint、Telit、Sierra wireless 等大中小企業推出了多款 5G 工業網關，部分產品具備 5G LAN、URLLC 現場級低時延、智能計算分析等能力。目前我國廠家生產的工業級 5G CPE/路由器/網關產品款式占到全球 46%，占比領先歐美等發達國家。隨著“5G+工業互聯網”的發展，5G AGV/AMR、頭盔式 5G 工業終端、5G 機器人等用于多個行業的終端設備不斷涌現，被用于多個 5G 工廠建設，存在巨大的市場潛力。圖 1 全球工

12、業級 5G CPE/路由器/網關的款式數量 4 二、工業二、工業 5G 終端設備基本分類終端設備基本分類 工業 5G 終端設備可分為通用通信類終端設備和行業應用類終端設備兩大類。其中，通用通信類終端設備主要包括下圖連接方式 1、2 中的 5G CPE、路由器、DTU 和工業網關；行業應用類終端設備主要以內嵌 5G 芯片/模組、具備 5G 直接通信能力的工業終端設備為主，對應連接方式 3，也有少量對體積不敏感的工業終端設備（如 5G 無人天車）直接集成 5G 工業網關，實現快速 5G 化升級改造。工業 5G 終端設備的主要接入方式如下圖所示：圖 2 工業 5G 終端設備連接方式示意圖 連接方式

13、1：通過 5G 數據終端（主要包括 5G DTU、5G CPE 和5G 路由器）實現 5G 移動信號和有線信號、無線 WIFI 信號等之間的轉換，進而接入現有工業設備。該種接入方式對現有工業網絡改動最小，相當于在工業網關后將原有有線傳輸替換成 5G 無線傳輸方式，是目前眾多示范項目普遍采用的模式。5 連接方式 2：將傳統工業網關替換成內置 5G 模組的 5G 工業網關，從而實現 5G 移動信號和工業現場裝備協議之間的轉換。該種方式相當于用支持 5G 聯網能力的工業網關替代原有的固定連接方式的工業網關，5G 技術進一步向工業現場網絡滲透。連接方式 3：PLC 等工業控制器、機械臂等工業設備內嵌

14、5G 芯片/模組，具備 5G 通信能力，直接接入 5G 網絡。該種方式 5G 直接對接工業設備的網絡需求，形成對現有工業網絡形態的補充。（一）通用通信類工業（一）通用通信類工業 5G 終端設備終端設備 通用通信類工業 5G 終端設備的核心功能是通過 5G 網絡傳輸工業設備與云平臺/服務器/控制器之間的數據和指令，同時滿足在工業高溫、高濕等惡劣環境下部署要求，在此基礎上，根據不同的使用需求和產品形態，增加路由、數據采集、協議轉換、邊緣計算等不同功能。目前，通用通信類工業 5G 終端設備的產品形態包括工業級 5G DTU、5G CPE、5G 網關等多種類型。5G 工業 DTU 支持 RS485、R

15、S323、USB、Type-C 等接口，通過這些接口連接工業終端設備，利用 5G 網絡搭建起工業終端設備與云服務器/數據中心之間的橋梁。5G 工業 CPE 通常比 5G 工業 DTU 支持的接口更多，如以太網、WLAN、藍牙、串口、USB 接口等，南向支持多種有線、無線通信技術，實現 5G 信號與多種有線、無線信號的轉換，可同時連接工業現場的串口設備、以太網設備、WLAN 設備等，是目前多個工廠進行現有設備 5G 化升級的關鍵設備。6 5G 工業網關具備數據采集存儲、路由、邊緣計算和行業應用協議轉換等功能，支持 Modbus RTU、IEC101、IEC104、S7 COMM、Keyence

16、等多種工業通信協議，可對接主流云平臺，提供多種工業接口，被廣泛應用于傳感器、儀器儀表、攝像頭和各種控制器等多種工業現場設備的 5G 網絡接入。（二）行業應用類工業（二）行業應用類工業 5G 終端設備終端設備 當前，工業 5G 終端設備可通過開發集成角度和工業應用角度進行分類，對于芯片模組廠商以及設備集成廠商而言，行業應用終端設備可按開發集成方式分為四類；對于行業客戶而言，行業應用終端設備可按工業應用角度分為五類。1.1.按開發方式按開發方式分類分類 從搭載 5G 技術載體的維度出發，行業應用類終端設備可分為四大類：第一類終端設備直接集成 5G 工業網關，例如 5G 無人天車、部分 5G AGV

17、/AMR 和 5G 礦卡等，該方式集成度較低、開發難度最小，適合工業領域終端設備快速改造。第二類終端設備基于 5G 開發板研發，例如部分新開發的 5G AGV/AMR、5G 礦卡、5G 巡檢機器人等，除了 5G 模組，5G 開發板通常包含 FPGA、傳感器（如光距、重力、陀螺儀等）、WIFI、藍牙等模塊，可直接引出以太網、USB、RS232 等豐富接口。該方式下，5G 開發板比 5G 工業網關體積小、功耗低，可有效縮小終端設備的尺寸，5G 開發板可以即插即用，用戶只需要通過數據線即可直接連接電腦，進行固件燒錄和產品開發。第三類終端設備基于 5G 模組研發，例如 5G 工業平板電腦、5G 工業相

18、 7 機、5G 無人機、5G 閥島等。5G 模組包含主芯片、射頻前端、MCU、天線、傳感器、接口等模塊，去除了 5G 開發板上 5G 模組之外的模塊，進一步縮小了可開發的終端設備體積。這種方式提升了開發靈活性，用戶可在 5G 模組基礎上，根據需要選擇更適配的計算、存儲、接口等模塊。跟第二種開發方式相比，元器件焊接、電路調試等步驟增加了開發難度和開發周期，但在應用易用性、擴展性和規模生產方面具備產業化優勢。第四類終端設備基于 5G 芯片直接研發，例如 5G PDA、AR/VR 眼鏡等小型化終端，該方式適合對集成度、功耗要求較高的產品。2.2.按應用按應用場景分類場景分類 按照在工業應用場景中發揮

19、的具體作用，5G ACIA 發布的“Industrial 5G Devices Architecture and Capabilities”白皮書（以下簡稱“5G ACIA 白皮書”）將工業 5G 終端設備分為 7 類：低時延傳感器和執行器、低功耗傳感器和執行器、2 維/3 維傳感器、HMI（Human Machine Interaction，人機交互）和 XR、PLC 和控制器、網關、TSN端口。其中，低時延傳感器和執行器通常被集成到機器人、機械臂等設備中，通過 5G 與 PLC、控制器進行通信，對通信的實時性和可靠性要求較高。低功耗傳感器和執行器主要用于環境、狀態監測，一般采用電池供電，大

20、部分時間可能處于休眠狀態，對續航能力要求較高。2 維/3 維傳感器主要包括攝像頭、激光雷達等，采集工業現場 2 維/3維圖像、視頻等數據，通過 5G 網絡快速傳輸。HMI 和 XR 終端設備可集成屏幕、揚聲器、攝像頭和麥克風等模塊，通過 5G 網絡實現人 8 員與工業現場裝置、產線的實時交互。PLC 和控制器通常通過 5G 網絡接入狀態監控、多 PLC 或控制器聯動、閉環控制等應用，當用于控制場景時，對 5G 網絡的通信確定性要求較高。網關實現工業以太網、現場總線等工業網絡與 5G 網絡之間的數據傳輸，可支持不同協議層之間的數據轉換。TSN 端口主要指工業 5G 終端設備可作為 5GS網橋的端

21、口，與網絡側協同實現 5G 網絡與 TSN 網絡融合，通常被用于機器人協同作業等場景，對時間同步要求較高。結合典型工業應用場景，本文將行業應用類 5G 終端設備分為靜態感知、移動感知、人機交互、輔助控制和特殊作業五類，并與 5G ACIA 白皮書的分類進行了對應1，列舉了每一類的代表性工業 5G 終端設備。（1）靜態感知類 此類終端設備對應“低功耗傳感器和執行器”類，主要用于監測溫度、濕度、氣體濃度等環境參數，以及電流、水流流量、壓力等狀態參數，傳輸數據量較小，但通常大量部署，主要利用 5G 大連接特性。代表性產品包括 5G 環境監測傳感器、5G 智能電表、5G 電力集中器等，例如，5G 氣體

22、傳感器可用于化工廠的有毒有害氣體濃度監測，一旦出現濃度過高的情況即可快速報警。5G 智能電表可用于監測工廠用電量，助力更好地采集和分析生產制造的能耗情況。5G 電力集中器能夠自動抄收并存儲各種智能儀表、采集終端或采集模塊以及各 1 由于 TSN 端口產品目前主要以支持 TSN 的 5G 工業網關為主，網關已在上一節的通用通信類進行描述，因此本節對應時不包括網關和 TSN 端口這兩類。9 類載波通信終端的電量數據，同時利用 5G 網絡與主站進行數據交換。圖 3 靜態感知類工業 5G 終端設備（2）移動感知類 此類終端設備對應“低時延傳感器和執行器”和“2 維/3 維傳感器”這兩類，主要用于工業儀

23、器設備的加速度、角速度等運行參數，以及工業生產設備和生產過程產生的圖像和視頻等數據的實時采集，通過5G 網絡快速傳輸，這類工業 5G 終端設備還可集成具備 AI 能力的模塊進行數據分析，用于產品質量檢測、廠區高精度定位等場景。目前代表性產品包括：5G 工業相機實現高幀率圖像采集，利用 5G 網絡高速傳輸高清圖像，適用于工業視覺檢測、品質控制等場景。5G 攝像頭實現高清圖像和視頻采集，并通過 5G 網絡實時傳輸，已廣泛用于高清視頻監控、遠程控制等場景。5G 巡檢機器人可集成多種傳感器，對工廠高清視頻、紅外圖像，以及溫度、氣體等環境數據進行采集和傳輸，實現對工業設備外觀、運行狀態及工作環境的統一監

24、控。5G AGV/AMR 可集成激光雷達、攝像頭等傳感器，結合 5G 進行融合定位，實現非預定路徑導航，同時5G網絡支持AGV/AMR的視頻數據、調度位置、控制信息等快速傳輸。5G 無人機可集成變焦、紅外和廣角等不同攝像頭，通過 5G 網絡將采集的高清視頻實時回傳到控制中心，實現電力巡檢、港口巡檢等功能。5G 礦卡可集成毫米波雷達、10 超聲波雷達、攝像頭等傳感器，利用 5G 網絡進行遠程操控，可結合北斗等技術開展融合定位導航，實現礦卡的“裝、運、卸”自動化生產作業。圖 4 移動感知類工業 5G 終端設備（3）人機交互類 此類終端設備對應“HMI 和 XR”類，主要面向操作人員與工廠設施、生產

25、設備等之間的交互，通過 5G 網絡高速連接人員、工業現場設備和云端平臺系統，實現信息實時交互。代表性產品包括：適用于生產現場人員佩戴的頭盔式 5G 工業終端，結合 5G、圖像采集等技術，實現高清視頻采集、定位、語音通訊等功能，可用于人員定位、遠程指導設備故障或環境異常情況排查等場景。5G 工業 AR 眼鏡可提供 4K 高清分辨率，支持語音、觸控交互方式，通過 5G 傳輸拍攝的高清圖像和視頻，適用于遠程指導、人員巡檢等場景。5G 工業平板電腦通過 5G 網絡實現高速數據傳輸和遠程設備操作，為工程師、技術人員提供便捷的設備監控、維護和管理功能。5G 數字工牌利用 11 5G 定位能力，結合北斗等技

26、術實現室內外融合定位，提供廠區人員定位和管理、應急救援等功能。圖 5 人機交互類工業 5G 終端設備（4）輔助控制類 此類終端設備對應“PLC 和控制器”類，主要利用 5G 高可靠、低時延、確定性通信的特性，將本地工業網絡、IO 接口連接的設備與云平臺和應用中心緊密相連。代表性產品包括：5G 工業總線閥島支持Profinet 等工業以太網總線協議，通過 5G 網絡將“下掛”的有線傳感器、執行器等快速接入 5G PLC，可用于工裝臺、轉臺、抓手等氣動執行場景。5G PLC 控制器利用 5G 低時延、高速率能力，對工業相機、遠程 IO 等工業現場設備進行閉環控制，實現邏輯控制、機器視覺等功能。5G

27、 無人天車依托 5G 網絡連接天車 PLC 和地面 PLC，5G為指令下發和指令執行提供確定性通信，實現遠程指令控制，全程支撐 5G 無人天車將成品從卸卷吊運到指定庫位，并自動進行指定位置的裝車操作。12 圖 6 輔助控制類工業 5G 終端設備（5）特殊作業類 在工業領域中，石化化工、采礦等行業涉及環境危險性較高的場景，如用于這些?；瘧脠鼍?，上述通用通信類和行業應用類 5G 終端設備需要進行防爆、防腐蝕等專項強化。以煤礦行業為例，用于此行業的工業 5G 終端設備需通過煤礦安全認證（MA）。目前已有少量具備本安防爆性能的工業 5G 終端設備，例如，通過了煤安防爆認證的礦用本安 5G 攝像機，可

28、將井下中央變電所、采煤/掘進工作面、上下山絞車房等井下重點區域的高清圖像實時快速傳輸到監測平臺。通過了同類認證的礦用本安 5G 防爆手機，能夠適應煤礦、井下等惡劣危險環境，為?；瘓鼍暗墓ぷ魅藛T提供高速移動網絡、緊急通話等服務。圖 7 特殊作業類工業 5G 終端設備 13 三、工業三、工業 5G 終端終端設備設備通信機制通信機制（一）工業（一）工業 5G 終端設備基本架構終端設備基本架構（1）5G 芯片 按使用場景，5G 芯片主要分為面向行業應用的 5G 芯片和面向手機等大眾消費領域的 5G 芯片兩類。面向行業的 5G 芯片主要包括5G 芯片通信模塊，具備更豐富的接口、更復雜的封裝設計以應對復雜

29、的行業環境，以及 5G LAN、5G 高精度授時等更多的 5G 行業特性功能，是工業領域主要使用的芯片類型。面向手機等大眾消費領域的5G 芯片，除了通信模塊外，通常還集成了 CPU、GPU、ISP（Image Signal Processor，圖像信號處理器）等數據和圖像信號處理模塊，以SOC 形式為主。5G 芯片通信模塊一般包括主芯片和射頻前端兩部分，其中主芯片可分為基帶部分和射頻部分。主芯片主要負責信號的采樣、編解碼和調制解調。其中基帶部分負責物理層信道編碼和解碼以及調制解調、物理層控制、協議棧實現等。針對不同的無線信道和速率要求，會采用不同的基帶調制方式，形成不同調制復雜度的基帶信號。由

30、于基帶部分的數據處理要求高，其往往由具有特定功能的不同處理器和加速器組成，這些處理器和加速器可提供強大的處理能力。射頻部分主要負責基帶信號和射頻信號之間的上下行變頻、信號的 ADC/DAC 采樣。即在上行方向，射頻部分從基帶部分接收基帶調制信號，完成信號的 DAC 數模轉換，并將基帶調制信號的頻譜搬移到相應的載波頻率；在下行方向，射頻部分從射頻前端接收射頻信號，對其進行下變頻，完成信號的 ADC 模數轉換，并傳送至基帶部分進行處理。14 射頻前端對射頻信號進行過濾、放大和處理。在上行方向，從主芯片接收射頻信號，對信號放大后，選擇天線并將信號轉化為空間電磁波進行傳輸。在下行方向，對從天線接收到的

31、低電平射頻信號進行噪聲過濾和有用信號放大后，傳送給主芯片處理。射頻前端主要由射頻開關、功率放大器、低噪聲濾波器、雙工器等組成。其中，功率放大器負責發射通道的射頻信號放大；濾波器負責發射及接收信號的濾波；低噪聲放大器負責接收通道中的小信號放大；射頻開關負責接收、發射通道之間的切換；雙工器負責準雙工切換、接收/發送通道的射頻信號濾波。圖 8 5G 芯片通信模塊示意圖（2）5G 模組 由于生產投入大，考慮規模經濟性，芯片一般為通用化產品，不會涉及太多定制化內容。終端設備如直接采用芯片實現通信功能，對終端設備企業的研發能力和資金投入有一定要求。為簡化芯片和終端設備融合的復雜度，降低研發門檻，模組應運而

32、生，成為銜接上游芯片和下游終端設備的關鍵節點。15 5G 模組將 5G 主芯片、射頻前端、存儲芯片、電容電阻等各類元器件集成到一塊電路板上，并提供標準接口。終端設備通過 5G 模組快速實現 5G 通信功能，降低開發和落地門檻。5G 模組主要包括主芯片和射頻前端部分，根據其用途和功能的不同，5G 模組還可包含 MCU/AP 單元、SIM/USIM 單元、定位單元、傳感器單元以及天線單元等模塊。圖 9 5G 模組示意圖（3）工業 5G 終端設備 基于 5G 芯片研發的工業 5G 終端設備主要由行業 5G 芯片和配套模塊組成，基于 5G 模組和 5G 開發板研發的工業 5G 終端設備主要由 5G 模

33、組和配套模塊組成。配套模塊主要包括接口、電源、整機外殼等必備模塊，以及協議轉換、攝像頭、應用程序、存算等其他業務相關模塊。必備模塊中，根據使用需要，接口模塊對外可提供 LAN/WAN、總線協議接口、USB接口等多種類型；電源可支持電池供電、POE 供電和交流供電；整機外殼根據工業 5G 終端設備的使用環境，可進行本安防爆、防腐蝕等加固。業務相關模塊中，協議轉換包含 5G 網絡與 WIFI、以太網等其他網絡協議的轉換，也可包含與工業協議適配功能，負責 5G 網絡數 16 據與工業協議數據的轉換。存算模塊可提供本地存儲和計算能力，支持邊緣計算技術開展。圖 10 工業 5G 終端設備示意圖 （二）工

34、業（二）工業 5G 終端設備的通信能力終端設備的通信能力 1.1.基基本通信能力本通信能力 工業 5G 終端設備的基本通信能力主要包括如下：支持 5G 網絡接入能力，工作模式方面，可僅支持 5G SA 模式，也可支持 5G、4G 雙模通信；工作頻段方面，可支持多個 5G NR 和4G 頻段；切片方面，可同時支持多個網絡切片，滿足行業用戶應用隔離的要求。此外，還可支持多天線 MIMO、載波聚合 CA 等功能。支持不同數據業務通信，面向不同行業和業務場景，工業 5G 終端設備傳輸的數據主要包括數值、指令、圖像、語音、視頻等多種類型，傳輸速率需求從十幾 kbit/s 到幾百 Mbit/s 乃至上 G

35、bit/s 不等。速 17 率方面，工業 5G 終端設備可采用 5G NB-IoT、Redcap、eMBB 等不同 5G 技術，通過配置不同的載波頻段、幀結構、MIMO、帶寬和調試方式等，以提供不同的速率。對于部分工業場景的人員語音業務需求，工業 5G 終端設備可支持 VoNR、VOLTE 語音通話以及短信收發功能。2.2.增強通信能力增強通信能力 在工業領域存在大量的二層以太網協議，對工業 5G 終端設備提出了二層（基于 MAC 地址進行數據轉發）通信的要求，工業遠程實時控制、運動控制等場景提出了低時延、確定通信的要求，移動巡檢、廠區物流等場景提出了精確定位要求，同時為保障工廠網絡安全，對接

36、入終端設備提出了加強鑒權的要求。工業 5G 終端設備可采用 5G LAN、低時延增強、雙發選收、TSN（Time-Sensitive Network，時間敏感網絡）、高精度定位、二次認證及鑒權等技術，以滿足上述要求。（1）二層通信 在傳統的工業網絡中，存在大量的 PLC 生產設備需要通過 MAC地址進行二層通信，在 5G LAN 出現之前，需要增加 AR 路由器配置虛擬二層網絡，實現工業終端設備的 5G 接入，這種方式組網相對復雜、改造成本較大。引入 5G LAN 之后，可直接進行二層通信，無需增加 AR 路由器來新建隧道，簡化了組網復雜度，降低了改造成本。具體來看，5G LAN 用戶面數據處

37、理方式有三種：基于 N6 接口的涉及 DN 網絡依靠交換機進行用戶數據交互、基于 N19 接口的涉及兩個 PSA 交換用戶數據、本地使用一個 PSA 交換用戶數據?；?N6方式實現時，需要配置工業企業網絡交換機，通過配置到 UPF 的二 18 層鏈路實現兩個工業 5G 終端設備的 5G LAN 通信交換?；?N19 方式實現時，需要配置一個與工業網絡 VLAN 劃分對應的 5G VN Group和兩個 UPF 間的共享用戶面隧道，通過 PSA 間實現兩個工業 5G 終端設備的 5G LAN 通信交換；基于本地交換實現時，需要配置一個與工業網絡 VLAN 劃分對應的 5G VN Group，

38、但要求兩個工業 5G 終端設備在同一個 UPF 下實現兩個工業終端設備的 5G LAN 通信交換。以上無論那種方式均需要 5G 核心網配置以太類型會話 N6 接口，使用 MAC 地址作為以太會話報文的轉發依據。圖 11 5G LAN 實現方式圖示（2）確定性通信 在工業應用場景中，為保證終端設備用戶業務的 SLA，需要提供確定性的保障能力，比如時延不能超過 20ms99.99%。綜合采用低時延、雙發選收和 TSN 等技術，可有效提升通信的確定性。a.低時延通信 為了滿足工業現場實時控制、運動控制等場景毫秒級時延的要求，需要 5G 無線接入側、承載網和核心網側共同配合。對于無線接入側的工業 5G

39、 終端設備，可采用非時隙調度、上行免調度、下行資源搶占、上行資源優先與復用等技術，有效降低時延。非時隙調度采用基于 OFDM 符號的 mini-slot 調度粒度，而且可以靈活配置調度起始位 19 置，降低業務傳輸時間。上行免調度即上行配置授權調度，終端設備接收并激活基站發送的首次上行授權配置后，在未收到去激活的情況下，可利用第一次上行授權指定的資源進行多次上行傳輸，減少信令交互的時延。下行資源搶占是指當低優先級和高優先級業務并發時，為滿足高優先級業務的時延需求，5G 網絡可將分配給低優先級業務調度的空口資源復用于高優先級業務，實現低時延業務“隨到隨傳”。上行資源優先與復用主要通過資源沖突時，

40、取消低優先級業務的上行發送、增強高優先級業務的上行功率控制兩種方式，來降低高優先級業務的時延。b.雙發選收 在工業場景下，如 PLC 等控制業務對網絡傳輸的可靠性要求較高，可以采用雙發選收方式提升端到端業務的可靠性。雙發選收是一種增強無線鏈路的方法，通過新增路由對數據流進行復制，并在空口傳輸冗余，接收端通過冗余流恢復出原始流中丟失信息，增強了鏈路韌性。雙發選收主要包含單終端單模組、單終端雙模組、雙終端單模組三種實現方式。單終端單模組的方式在發送端進行數據復制，通過一個承載通路先后發送原數據和復制數據，接收端進行數據去重和重組。單終端雙模組和雙終端單模組這兩種方式通過 5G 雙頻網絡傳輸數據，以

41、使業務數據能沿不同路徑到達進行冗余傳輸。圖 12 為單終端雙模組方式的示意圖，通過雙發選收冗余機制，支持單終端雙模組的FRER（Frame Replication and Elimination for Reliability，幀復制消除）方式，在兩個獨立的用戶面承載通路上進行數據冗余發送，進一步減少因傳 20 輸網絡、核心網處理等環節的數據丟包導致的業務受損，提升端到端數據傳輸的可靠性。雙終端單模組適用于已有 PRP（Parallel Redundancy Protocol，并行冗余協議）/TSN 交換機的場景，此交換機進行發射端的數據復制，通過兩個單模組的工業網關在兩條路徑上進行冗余發送，

42、接收端的另一臺 PRP/TSN 交換機進行數據去重和重組。圖 12 5G 雙發選收示意圖 c.TSN 在工業領域中存在大量對時間敏感的應用，例如實時協同控制、運動控制等，需要確定性傳輸以支持工業設備和應用正常工作。當工業領域應用 5G 網絡時，需要基于 5G 網絡承載時間敏感的業務流，并保持業務流的時間同步及業務流的確定性傳輸。為此 5G 網絡和終端設備需要支持 TSN 相關的一些特性，包括時間同步協議 IEEE 802.1AS、基于時間感知的整形 IEEE802.1Qci、基于時間門控調度的協議 IEEE 802.1Qbv，以及雙發選收功能 IEEE 802.1CB 等。其中，基于時間感知的

43、業務流量編排，即基于時間感知的流量監管IEEE802.1Qci 和基于時間門控的調度編排 IEEE 802.1Qbv，提供了工業領域中 TSN 中常用的業務 QoS 保障機制，以實現 5G 網絡對于工業領域實時業務流的確定性傳輸。21 圖 13 流量過濾和門控示意圖 對于需要通過 5G 工業網關流入 5G 網絡的上行業務流報文，5G工業網關需要提供業務流過濾功能，讓需要保障的業務流優先使用5G 網絡傳送，一般業務流量低優先級傳送，從而為需要保障的高優先級業務流提供網絡確定性。同時考慮到工業互聯網業務中業務流可能具有一定的周期性，對業務流使用門控機制，根據系統感知到的業務流特征，對通過 5G 工

44、業網關流入 5G 網絡的業務流可進行周期性的門控機制，使得不同業務流按照不同的流門控進行網絡傳輸。門控機制中門的狀態包括打開和關閉，門打開時允許業務包通過，門關閉時則不允許通過。根據業務流特征，基于 IEEE802.1Qbv，通過門控制列表（GCL）周期性地控制門的開/關，根據每個節點及隊列的優先級進行定義，周期性數據中需要實時傳輸的部分被安排優先傳輸。除了周期性數據，在網絡中通常會有一些重要緊急的非周期性數據，這些重要緊急的突發事件應具有更高的優先級，會被立即安排調度。3GPP R16 在終端側增加 DS-TT（Device Side TSN Translator，終端側 TSN 轉換器）、

45、UPF 側增加 NW-TT（Network Side TSN Translator，網絡側 TSN 轉換器），這兩個轉換器搭建起 5G 網絡與 TSN 網絡的橋梁，結合精準授時、流量調度等技術，初步實現工業業務有界時延、低抖動、高可靠性的確定性傳輸。R17 增加了 TSCTSF（Time Sensitive Communication and Time Synchronization Function，時間敏感通信時間 22 同步功能）網元，并引入生存時間，5G 終端設備之間的 TSN 確定性轉發不用依賴外部 TSN 網絡，建立了 5G 系統獨立支持確定性網絡機制。（3）高精度定位 工業領域存

46、在大量的移動場景，例如倉儲物流、智能巡檢、礦井緊急救援等，這些場景對定位精度的需求從米級到亞米級乃至厘米級不等。3GPP R16引入了DL-TDOA（Downlink Time Difference of Arrival，下行到達時間差）、UL-TDOA（Uplink Time Difference of Arrival，上行到達時間差）、DL-AOD（Downlink Angle of Departure，下行出射角）、UL-AOA（Uplink Angle of Arrival，上行到達角）、multi-RTT（Multi-Round Trip Time，多輪往返時間）、E-CID（Enh

47、anced cell-ID，增強小區 ID）等定位技術，通過工業 5G 終端設備與基站、定位平臺等配合，實現 5G 米級定位。當前階段，為實現更高精度定位，可采用 5G 與 UWB、藍牙、WIFI 等技術進行融合定位，快速提供亞米級乃至厘米級的定位精度。面向工業物聯網應用，R17 提出定位增強要求，水平精度為 0.2 m90%，垂直精度為 1 m90%，時延為 100 ms，為達成該目標，R17 提出減少終端與基站收發時延、支持終端在非激活態定位測試并上報結果、支持輔助信息發送等技術來提升定位精度、降低定位時延。（4）二次認證及鑒權 在工業生產領域，5G 技術在賦能產業數字化、行業智能化轉型方

48、面發揮日益重要的作用。然而，5G 也打破了傳統工業網絡的封閉 23 性，將大量的終端設備連入網絡中，增加了受攻擊的風險，因此需要加強對終端側的安全管控。工業 5G 終端設備在 PDU 會話建立時，可增加到工業企業網絡的AAA Server中進行二次認證和授權的流程。DN-AAA server 可能屬于 5G 核心網，也可能屬于企業數據網絡。在PDU 會話建立時，5G 工業網關需要與 SMF 配合，提供工業企業網絡對應的鑒權/授權相關信息，SMF 通過 UPF 把工業 5G 終端設備的鑒權/授權信息傳遞給工業企業網絡，實現工業 5G 終端設備到工業企業網絡的協同。（三）工業（三）工業 5G 終端

49、設備的納管終端設備的納管 工業 5G 終端設備納管是指對 5G CPE、5G 網關、5G AGV/AMR等接入 5G 網絡的工業 5G 終端設備進行配置、狀態和性能監控，以及故障診斷和軟件版本遠程升級。配置方面，用戶可根據實際需要創建被納管終端設備參數模板，并將模板中的參數下發給被納管終端設備，通常配置數據可在線修改、即時下發激活，同時用戶可查看和批量修改被納管終端設備的配置參數，實現端到端連接業務的極簡運維。狀態和性能觀測方面，系統周期性采集被納管的終端設備的流量、速率等指標信息和告警情況，便于用戶快速定位常見故障并恢復。故障診斷方面，系統對被納管終端設備進行遠程診斷，定位發生故障的終端設備

50、，快速恢復，提高運維效率。軟件版本遠程升級方面，工業 5G終端設備的軟件版本可進行遠程、批量升級，提高運維效率，被納管終端設備支持通過軟件方式進行重啟和復位操作，實現故障恢復。24 四、工業四、工業 5G 終端設備發展面臨的痛點、建議及展望終端設備發展面臨的痛點、建議及展望（一）痛點挑戰（一）痛點挑戰 當前，工業 5G 終端設備發展主要面臨如下痛點及挑戰：一是工業領域應用場景眾多，存在大量惡劣環境。不同行業、不同應用場景對 5G 的網絡速率、傳輸時延、定位精度等性能需求各異，工業 5G 終端設備的需求呈現形碎片化。不同于消費類應用，工業場景存在易燃易爆、粉塵、振動、噪聲等復雜多變環境，同時工廠

51、內有大量電磁噪聲源，信道特征復雜，電磁干擾對工業現場的通信質量影響較大，對工業 5G 終端設備的環境適應性、可靠性和穩定性等提出了更高要求。二是工業 5G 終端設備的研發成本居高不下。當前，5G 芯片模組的價格仍偏高，5G 模組的價格雖已下降到低于 400 元，但仍高于 4G模組，限制了工業 5G 終端設備研發成本的降低。隨著 5G Redcap 商用加速，5G Redcap 模組價格將進一步降至 200 元左右，但目前 5G Redcap 模組處于商用初期，網絡基站側也還需進行配套升級，5G Redcap 技術在工業終端設備中的規模商用仍需時間培育。三是 5G 與工業協議適配、與工控設備融合

52、等關鍵技術仍待突破。不同于移動互聯網的開放統一，工業領域已形成多種工業協議長期共存的局面。不同的工業協議具有不同的報文發送機制和可靠性保障機制，與 5G 網絡當前的傳輸機制無法完全匹配，各種工業協議相對封閉，尚未針對 5G 技術進行開放適配，同時 5G 標準體系對工業協議和核心控制邏輯的支持仍待加強。目前工業 5G 終端設備主要集中在生產外圍等輔助環節，5G 與工業控制核心設備的融合有待加深。25（二）發展建議（二）發展建議 為進一步促進工業 5G 終端設備發展，提出如下建議：一是加強供需對接，分類推進工業 5G 終端設備研發。加快探索“5G+工業互聯網”典型應用場景，按行業推進工業 5G 終

53、端設備研發應用，從重點行業、典型場景進行突破，分批次、分階段推進工業 5G終端設備應用，加快集成 5G 芯片模組的行業定制化終端設備研發。針對工業現場環境，加強工業 5G 終端設備的防電磁干擾能力，面向特定使用場景，加強特定行業 5G 終端設備的本安防爆、防鹽霧等環境適應能力。二是加快 5G Redcap 技術在工業 5G 終端設備中應用，帶動研發成本降低。面向工業領域的中高速應用場景，加快探索 5G Redcap 與工業傳感器、可穿戴設備、視頻監控設備等工業終端設備的融合，面向不同應用場景需求，加快采用 5G Redcap 結合網絡切片、5G LAN、高精度定位等 5G 原生特性的工業終端設

54、備研發，豐富產品形態和供給。加速 5G Redcap 工業終端的商用化進程，促進規?；褂?，“以用促降”帶動產品研發成本進一步下降。三是加快關鍵技術攻關，加強 5G 與工業終端設備融合。鼓勵行業企業、終端設備廠家、電信運營商、高校及科研機構等相關各方加強協同攻關，推進 5G 與工業協議 XSO（Cross-layer Service Orchestration，跨層調度協同）、5G 與工業組態軟件協作適配、5G 與DCS（Distributed Control System，分布式控制系統）融合等關鍵技術研究與探索，加強 5G 與工業協議、工業業務邏輯的適配，深化 5G 與工業控制、生產設備等

55、終端設備的融合。26 （三）未來展望（三）未來展望 工業5G終端設備的品類和形態將更加多樣。隨著5G-A的發展，未來 5G NR、5G Redcap、NB-IoT、PIoT 將覆蓋工業高中低速、超低時延、海量連接等多種應用場景，用于工業領域的 5G 芯片將分類發展，大帶寬、輕量化、無源物聯等不同類型的 5G 芯片將被用于不同應用場景，催生更多新型的工業 5G 終端設備。高端化方面，5G 在大上行寬帶通信和確定性通信的技術突破將有效支撐高清監控、運動控制等相關場景的終端設備產品研發。精簡化方面，5G Redcap 模組商用初期價格將在 200 元左右，預計未來三年將降至 100 元以內，將有效降

56、低工業5G終端設備的研發成本。目前已有5G Redcap工業網關、電力終端、攝像頭、數字工牌等數十款終端問世，后續產品種類將持續豐富。5G 與工業終端設備的融合深度將持續深化。隨著 5G XSO、業網協同、確定性網絡等技術不斷發展，以及 5G 芯片和模組價格下降，集成 5G 芯片/模組的工業終端設備將日益增多，5G 與工業的融合將從外圍輔助終端向核心生產控制環節過渡，工業協議傳輸將由傳統的有線承載方式逐步替換為 5G 無線承載，5G 將與 PLC、DCS 等核心控制系統加強雙向融合，工業終端設備和系統的作業方式將發生重大變革。工業 5G 終端設備將更加智能，并逐漸向云化發展。隨著工業大模型、通

57、感一體、工業算力等技術發展，工業 5G 終端設備的智能化程度將不斷提升。同時 5G 與人工智能、云計算、邊緣計算等多種技 27 術融合，加速“端-邊-云”智能化協同發展，將帶動工業 5G 終端設備的云化變革，大量數據的存儲、分析、處理等需要算力的功能將上移至云端，對實時、安全性要求高的功能保留在端側，實現終端設備的智能云化。28 附件：應用側對工業附件：應用側對工業 5G 終端設備的通信需求終端設備的通信需求“5G+工業互聯網”涉及礦山、電力、港口、鋼鐵、石油石化等多個行業，本報告選取目前重點行業的典型應用場景，梳理各應用場景用到的典型工業終端設備，以及相應的 5G 通信需求2。以下各應用場景

58、列出的工業終端設備既涵蓋自身具備 5G“原生”能力的工業終端設備，也包括不具備 5G 接入能力、需要通過 5G CPE、5G 工業網關等接入的工業終端設備。目前，大量的工業終端設備尚不具備 5G 接入能力，未來隨著 5G 芯片模組價格下降、Redcap 商用加速等發展，具備“原生”5G 能力的工業終端設備將不斷豐富。（一）一）礦山行業礦山行業 礦山行業分為露天開采和井下開采兩大類，主要包括露天開采設備遠程操控、地上無人礦卡作業、井下無人化采掘作業、井下 AI 高清檢測業務和井下設備信息采集五個典型應用場景，每個應用場景用到的典型工業終端設備及 5G 通信需求梳理如下：典典型型 場場景景 典典型

59、業務型業務 典典型終端設型終端設備類型備類型 速速率需求率需求 時時延需求延需求 可可靠性靠性 需需求求 露 天 開采 設 備遠 程 操控場 景 露天開采監控 5G AI監控攝像頭 上行：4Mbps/路，1080p；推薦6Mbps/路，2K 下行：100kbps/臺 傳 輸 時 延100ms 99.9%2 礦山、電力、港口、鋼鐵、石油化工行業的典型應用場景和通信需求來自 CCSA（中國通信標準化協會）的面向 XXXX（行業名稱）領域的“5G+工業互聯網”應用場景及技術要求行業標準。29 控制類設備遠程操控 5G AI監控攝像頭、電機、水泵、皮帶等 上行：2Mbps/路，720p；下行：100k

60、bps/臺 端 到 端 時 延（控 制 級 命令）30ms；其他業務100ms 99.999%車輛類設備遠程作業操控 5G AI監控攝像頭、電鏟、挖機、自卸車等礦卡外車輛 上行：6Mbps/路，2K；下行：100kbps/臺 端 到 端 時 延（控 制 級 命令）30ms；其他100ms 99.999%地 上 無人 礦 卡作 業 場 景 無人礦卡自動駕駛 5G AI監控攝像頭、5G 無人礦卡 上行：6Mbps/路，2K；下行：100kbps/臺 傳 輸 時 延10ms 99.999%全方位駕駛監控 5G AI監控攝像頭 上行：2Mbps/路,720p 4Mbps/路,1080p 下行：100k

61、bps/臺 端 到 端 時 延30ms 99.9%地 下 無人 化 采掘 作 業場景 智能化采掘作業 5G 監控攝像頭、5G 掘進機、采煤機、5G 智能信息礦燈 上行：20Mbps/路，應能支持至少 50 路并發 下行：4Mbps/路 端 到 端 時 延（設 備 控 制類）20ms，端 到 端 時 延（視 頻 監 控類）100ms 99.9%井下 AI高 清 視頻 監 測（推 薦2K）AI 高清視頻監測 5G AI監控攝像頭 上行4Mbps/路，1080p；6Mbps/路，2K 下行200Mbps 傳 輸 時 延100ms 99.9%井 下 設備 采 集業 務 場 景 井下設備采集 5G 監控

62、攝像頭、5G 掘進機、采煤機、5G 巡檢機器人 上行：50kbps/路，應支持至少 100 路并發；下行：端 到 端 時 延100ms；99.9%30 2Mbps/路，應支持至少 50 路并發 （二）二）電力行業電力行業 電力行業分為發電、輸電、變電、配電、用電五大環節，主要包括發電動態檢測、智能發電控制、電廠智能巡檢、輸電線路在線監測、輸電線路巡檢、電力隧道巡檢、變電站綜合監測、變電站巡檢、智能分布式配電自動化、配電自動化三遙、同步相量測量、精準負荷控制、智能配電房、智慧用能等十四個典型應用場景，每個應用場景用到典型工業終端設備及 5G 通信需求梳理如下：典典型型場景場景 典典型業務型業務

63、典典型終端設備型終端設備類型類型 速速率需求率需求 時時延需求延需求 可可靠性需求靠性需求 發電動態檢測 發 電 設 備狀態、環境等 數 據 采集 發電機、變壓器、渦輪機、鍋爐、電氣開關、溫濕度傳感器 上行：100kbps 傳 輸 時 延100ms 99.9%發 電 場 所的人員、設備 和 環 境視頻安監 5G 攝像頭、發電機、變壓器、渦輪機、鍋爐、電氣開關 上行：4Mbps/路，1080p；6Mbps/路，2K；下行：100kbps 傳 輸 時 延100ms 99%智能發電控制 采集類（發 電 設備 狀 態 數據，環境數據，電量負荷等）發電機、變壓器、渦輪機、鍋爐、電氣開關、溫濕度傳感器 上

64、行：100kbps 傳 輸 時 延100ms 99.9%31 交互、控制類（預測維護，遠程維護，AR/VR現 場 維 護等）發電機、變壓器、5G AR/VR眼鏡 遠程維護：上行：4Mbps/路，1080p;16Mbps/路，4K；下行：1Mbps/路 AR/VR現場維護：上行：20Mbps；下行：50Mbps 傳 輸 時 延30ms 99.9%電廠智能巡檢 采集類（發 電 設備狀態、環境 數 據 等信息采集）發電機、變壓器、渦輪機、鍋爐、電氣開關、溫濕度傳感器 上行：100kbps 傳 輸 時 延100ms 99.9%控制類（巡檢 設 備 的巡檢規劃、遠 程 控 制等）5G 電力巡檢機器人、5

65、G 無人機等巡檢設備 上行：2Mbps；下行：2Mbps 傳 輸 時 延30ms 99%交互類（視頻/圖像傳輸、位置/巡 檢 日 志上傳）5G 電力巡檢機器人、5G 無人機等巡檢設備 上行：4Mbps/路，1080p；16Mbps/路，4K；下行：1Mbps 傳 輸 時 延100ms 99%輸電線路在線監測 采集類 用 于 視 頻 監測、桿塔傾斜、氣 象 監 測 的5G 攝像頭、傳感器等 上行：2Mbps 傳 輸 時 延200ms 99.9%輸電線路巡檢 采集類（輸 電 線路狀態、環境 數 據 等信息采集）用 于 視 頻 監測、桿塔傾斜、氣 象 監 測 的5G 攝像頭、傳感器等 上行：10Mb

66、ps 傳 輸 時 延200ms 99.9%控制類（巡檢 設 備 的巡檢規劃、遠 程 控 制等）5G 巡檢無人機 上行：20Mbps；下行：20Mbps 傳 輸 時 延200ms 99.9%交互類（視頻/圖像傳5G 巡檢無人機 上行：50Mbps；下行：10Mbps 傳 輸 時 延200ms 99.9%32 輸、位置/巡 檢 日 志上傳）電力隧道巡檢 采集類 5G攝像頭、5G巡檢機器人、溫濕度和氣體監測等環境監測傳感器 上行：4Mbps 傳輸時延3s 99.9%遠 程 機 器人操控 5G 巡檢機器人 上行：1Mbps；下行：100kbps 傳 輸 時 延200ms 99.9%高 清 視 頻監測（

67、4K）5G 攝像頭 上行：10Mbps；下行：100kbps 傳 輸 時 延200ms 99.9%變電站綜合監測 采集類 5G攝像頭、5G巡檢機器人、5GAR/VR眼鏡、電纜測溫探頭、溫濕度和氣體監測等環境監測傳感器 上行：2Mbps 傳 輸 時 延50ms 99.9%控制類（巡檢 機 器 人遠程控制）5G 巡檢機器人 下行：4Mbps 傳 輸 時 延50ms 99.9%變電站巡檢 采集類 5G 巡檢機器人 上行：4Mbps 傳 輸 時 延50ms 99.9%智能分布式配電自動化 配 網 差 動保護 5G 配網差動保護終端 上行：2Mbps；下行：2Mbps 傳 輸 時 延15ms,授 時10

68、us 99.999%智 能 分 布式 饋 線 自動化 配電自動化饋線終端 上行：20kbps；下行：20kbps 傳輸時延1s 99.999%配電自動化三遙 遙 信、遙測、遙控 配電自動化三遙終端 上行：20kbps；下行：20kbps 傳輸時延1s 99.999%配電場景 同 步 相 量測量 PMU 同步相量測量裝置 PMU 上行：80kbps；下行：80kbps 傳輸時延1s,授時1us 99.999%配電場景 精 準 負 荷控制 精準負荷控制終端 上行：2Mbps；下行：2Mbps 傳 輸 時 延50ms 99.999%33 智能配電房 采集類 配 電 智 能 終端、煙感傳感器、水浸傳感

69、器、溫濕度傳感器等 上行：3Mbps；傳 輸 時 延200ms 99.9%智慧用能 采集類 5G 智能電表 上行：3Mbps；傳輸時延1s 99.9%（三）三）港口行業港口行業 港口行業主要包括港機遠控、無人水平運輸車輛、監控與 AI 識別、智能巡檢、智能理貨等五個典型應用場景，每個應用場景用到的典型工業終端設備及 5G 通信需求梳理如下：典典型型 場場景景 典典型業務型業務 典典型終端設型終端設備類型備類型 速速率需求率需求 時時延需求延需求 可可靠性靠性 需需求求 港 機 半自動/自動 遠 程作業 港機半自動/自動遠程作業監控（8-30路攝像頭）5G 監控攝像頭 上行：4Mbps/路，10

70、80p；下行：100kbps/路 端 到 端 時 延100ms 99.9%港機遠程操控 岸邊集裝箱起重機、集裝箱門式起重機 上行：100kbps 下行：100kbps 端 到 端 時 延30ms 99.9%港 口 無人 水 平運 輸 車輛 無人駕駛調度業務 5G 無人水平運輸車 上行：128kbps/每輛 下行：128Kbps/每輛 端 到 端 時 延200ms 99.9%遠程控制指令（車速0.5米/秒）5G 無人水平運輸車 上行：128kbps/每輛 下行：128Kbps/每輛 端 到 端 時 延30ms 99.9%遠程實時視頻 5G 無人水平運輸車 上行：4Mbps/每路，1080P 下行

71、：100Kbps/每路 端 到 端 時 延100ms 99.9%港區人員身份識別、港區5G 監控攝像頭，推薦 4k 上行：4Mbps/每路，1080p 端 到 端 時 延200ms 95%34 港 區 監控及 AI識別 異常行為監測 16Mbps/每 路，4K；下行：100Kbps/每路 貨運車輛管理系統 5G 監控攝像頭、前端檢測設備 上行：4Mbps/每路，1080p；下行：100Kbps/每路 端 到 端 時 延150ms 99%港區司機行為管理 5G AI邊緣檢測一體機 上行：4mbps/每路，1080p；下行：100Kbps/每路 端 到 端 時 延200ms 95%地面、無人 機

72、智能巡檢 實時視頻監控 5G 無人巡檢車/機器人、5G 巡檢無人機 上行：4Mbps/每路，1080p；上行：16Mbps/每路，4K；下行：100Kbps/每路 端 到 端 延 時100ms 99.9%遠程控制 5G 無人巡檢車/機器人、5G 巡檢無人機 上行：128kbps/每路 下行：128Kbps/每路 端 到 端 延 時30ms 99.99%智 能 理貨 視頻回傳 5G AI攝像頭 上行：4Mbps/每路，1080p；下行：100Kbps/每路 150ms 99%（四）四）鋼鐵行業鋼鐵行業 鋼鐵行業可細分為面向煉鐵、煉鋼、軋鋼、連鑄等環節，主要包括智慧料場、皮帶智能檢測、無人行車、焦

73、化四大車聯鎖、鋼包實時跟蹤、生產過程數據采集、帶鋼出口表面質量檢查、鋼卷物料盤點、能源設施智能管理等九個典型應用場景，每個應用場景用到的典型工業終端設備及 5G 通信需求梳理如下：典典型型 場場景景 典典型業務型業務 典典型終端設型終端設備類型備類型 速速率需求率需求 時時延需求延需求 可可靠性需求靠性需求 智慧料場 遠程堆/取料控制 堆/取料機 上行：1Mbps 傳輸時延20ms 99.99%35 環境監測 5G 攝像頭、溫濕度傳感器、化學氣體傳感器 上行：10Mbps 傳輸時延40ms 99.9%皮帶智能檢測 視 頻 圖 像監測 5G 攝像頭 上行：4Mbps/路，1080p;16Mbps

74、/路，4K;64Mbps/路，8K；傳輸時延100ms 99.9%無人行車 視 頻 圖 像監測 5G 攝像頭 上行：4Mbps/路，1080p;16Mbps/路，4K;64Mbps/路，8K；傳輸時延100ms 99.9%遠 程 作 業控制 5G 無人車 上行：1Mbps 傳輸時延20ms 99.99%焦化四大車聯鎖 四 大 車 運行控制 5G 攝像頭、裝煤車、推焦車、攔焦車、熄焦車 上行：2Mbps 傳輸時延20ms 99.999%四 大 車 狀態監測 5G 攝像頭、裝煤車、推焦車、攔焦車、熄焦車 上 行：4Mbps/路，1080p；6Mbps/路，2K；16Mbps/路，4K 傳輸時延10

75、0ms 99.99%鋼包實時跟蹤 圖像/視頻流上傳 5G 攝像頭 上行：64Mbps/路，8K 傳輸時延100ms-生產過程數據采集 圖像/視頻流上傳 5G 攝像頭 上行：4Mbps/路，1080p;16Mbps/路，4K;64Mbps/路，8K 傳輸時延100ms 99.9%帶鋼出口表面質量檢查 視 頻 圖 像監測 5G AI 攝像頭 上行：4Mbps/路，1080p;16Mbps/路，4K;64Mbps/路，8K 傳輸時延100ms 99.9%鋼卷物料盤點 圖像/視頻流上傳 5G 攝像頭 上行：4Mbps/路，1080p;16Mbps/路，4K;64Mbps/路，8K 傳輸時延100ms

76、99.9%云化 AGV控制 5G云 化AGV 上行：1Mbps 傳輸時延20ms 99.99%能源設施智能管理 智能巡檢 5G 智能巡檢機器人 上行：6Mbps/路，2k;16Mbps/路，4k;下行：5Mbps 傳輸時延100ms 99.99%能 源 介 質監測 水電氣等能源介質監測傳感器 上行：2Mbps;傳輸時延100ms 99.9%36（五）五）石油化工行業石油化工行業 石油化工行業主要包括智能野外勘探、井場綜合數采、海上平臺綜合覆蓋、油區治安巡防、煉廠巡檢機器人、煉化設備紅外監測、煉廠無人叉車/牽引車、無人機管線巡檢等八個典型應用場景，每個應用場景用到的典型工業終端設備及 5G 通信

77、需求梳理如下：典典型型 場場景景 典典型業務型業務 典典型終端設型終端設備類型備類型 速速率需求率需求 時時延需求延需求 可可靠性需求靠性需求 野外地震勘探 大范圍地震數據采集 可控震源設備 上行：30kbps；傳輸時延 100ms 99.9%井場綜合數采 設備運行監控 遠程終端單元 RTU 上行：100kbps；傳輸時延 50ms 一 天 內 掉 網次數不大于 2次，掉網后可快 速 自 動 連接 場景、裝置運行狀態監測 5G 攝像頭 上行：4Mbps/路，1080p；傳輸時延 100ms 海上平臺實時監控 遠距離大帶寬視頻回傳 5G 攝像頭、海上平臺工控設備 上行：4Mbps/路，1080p

78、；-99%油區治安巡防 監控視頻聚合下發與巡防視頻回傳 5G 攝像頭 上行：4Mbps，下行：10Mbps 傳輸時延 100ms 99.9%煉廠自動化巡檢 視頻回傳（4路 2K）、規劃指令下發 5G 巡 檢 機器人 上行：30Mbps，下行：100kbps 傳輸時延 50ms 99.9%煉化設備紅外監控 雙目成像數據回傳 5G 紅 外 攝像頭 上行：8Mbps，傳輸時延 50ms 99.9%石油煉化物資轉運 無人叉車/牽引車調度信息下發及位置傳感信息上傳 5G 無 人 叉車/牽引車 上行：5Mbps，下行：100kbps 傳輸時延 100ms 99.9%37 輸油管線巡檢 視頻數據回傳（4K）

79、，路徑規劃數據下發 5G 無人機 上行：20Mbps，下行：300kbps 傳輸時延 100ms 99.9%（六六）汽車制造行業）汽車制造行業 汽車制造行業分為工廠園區和車間/產線現場，主要包括廠區/車間物流和叉車調度、生產過程關聯、維護、數據采集、機器視覺檢測等生產管理、控制相關的五個典型應用場景，每個應用場景用到的典型工業終端設備及 5G 通信需求梳理如下：典型典型 場景場景 典型業務典型業務 典型終端設備典型終端設備類型類型 速率需求速率需求 時延需求時延需求 可靠性可靠性 需求需求 廠區/車間 物 流車 和 叉車調度 園區物流車 物流車 上行：2Mbps，下行：200kbps 傳 輸

80、時 延200ms 99.9%無人叉車 帶 5G 模組的控制器（安裝在叉車）上 行/下 行：200kbps 傳 輸 時 延50ms 99.9%車間 AGV 帶 5G 模組的控制器（安裝在 AGV）上 行/下 行：200kbps 傳 輸 時 延100ms 99.99%生 產 過程關聯 機 器 人 協同，PLC 統一協同并下發指令 各機械臂控制器（協同涂膠、協同搬運、協同焊接）上行：100Kbps，下行：100Kbps 端 到 端 時 延 20ms 99.99%機器人協同視頻傳輸 5G 攝像頭（安裝在車間廠區或機械臂上）上行：2Mbps/路，720P；下行:不敏感 傳 輸 時 延20ms 99.99

81、%AVI 生產過程控制 噴槍機器人或掃碼槍或現場操作屏（車體信息或讀寫交互）上行：1Mbps 下行：200kbps 端到端時 延50ms 99.99%MES/HMI/AGV 管理 工業 pad 終端 上 行/下 行：500kbps 傳 輸 時 延200ms 99.9%38 VR 設計及個性化定制 5G 工業 VR 終端 上行：2Mbps 下行：1Mbps 端 到 端 時 延 100ms 99.9%流水線工人 VR 產品裝配預估和校準 5G 工業 VR 終端 上行：10Mbps 下行：10Mbps 端 到 端 時 延 30ms 99.99%VR培訓（如底盤線束安裝、發動機舉升安裝等視頻傳輸）5G

82、 工業 VR 終端 上 行/下 行2Mbps，720P/路 端到端時延 100ms 99.9%AR 輔助裝配 5G 工業 AR 終端 上 行/下 行：10Mbps/路 端 到 端 時 延80ms 99.99%維護 AR 遠程維護 5G 工業 AR 終端 上 行/下 行：5Mbps/路，1080P，上 行/下 行：20Mbps/路，4K 端 到 端 時 延50ms 99.99%（發動機及 零 部 件 點 檢）預測性 維護 5G工業攝像頭/相機 上行：2Mbps/路；下 行：100kbps/路 端 到 端 時 延80ms 99.99%數 據 采集 焊接機器人數采 5G 機器人 上行：2Mbps/臺 機器人；下行：2Mbps/臺 機器人 端 到 端 時 延 40m 99.99%生產能效管控 傳感器 上行：2Mbps/路；下 行：100kbps/路 傳 輸 時 延 80ms 99.9%機 器 視 覺檢測 汽車外飾檢 測 5G 攝像頭 上行：30Mbps/路，1080p；下行：2Mbps/路 端 到 端 時 延（控制 級命令）30ms；其 他 業務50ms 99.9%產線行為檢測 5G 攝像頭 上行：6Mbps/路，2K，下行：500kbps/臺 端 到 端 時 延50ms 99.9%