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1、 基于 5G 毫米波通信的工業機器人 創新應用白皮書(2025 年 3 月)作者:衛義仁1,周明1,張文珽2,周進峰3,冉龍強3,陳思仁3,曾紅李3,婁淵志3,趙騫理3,韋影嬈(Candy)3,王愛喜3,林麗莉3,朱晟偉3,瞿好聰3公司:1 智慧塵埃(成都)科技有限公司2 上海仙工智能科技有限公司3 英特爾(中國)有限公司目 錄前 言.1縮略詞.2一、基于毫米波通信的工業 5G 應用背景.41.1 行業專頻專網.51.2 通感算一體化.6二、基于 5G 毫米波的工業應用.72.1 基于 5G 毫米波的 AMR 在工業行業的應用.72.2 基于毫米波通信的工業 5G 方案的技術實現 .92.3
2、應用案例:英特爾成都工廠.10總結與展望.13前 言近年來,5G 在工業領域的應用日益廣泛,在 5G 工業網絡的支撐下,工業企業獲得了高可靠、廣連接、低功耗、低成本的無線專網數據傳輸服務,助力遠程設備操控、無人智能巡檢、現場輔助裝配、生產現場檢測等場景的落地。然而,基于公網的工業 5G 方案在時延、可靠性和覆蓋能力等方面仍存在瓶頸,導致其在部分特定應用場景中可能會出現網絡時延較高、穩定性不足等問題。智慧塵埃、仙工智能、英特爾攜手推出基于毫米波(mmWave)通信的工業 5G 方案,該方案充分利用了 5G 毫米波獨立于公網的頻段、專頻專用、頻率資源有保障等優勢,能夠更好地保障網絡的專用性、安全性
3、、可靠性、時延確定性以及抗干擾能力。方案采用英特爾 FlexRAN 參考架構,使用基于英特爾 至強 處理器的邊緣服務器作為基站網絡計算核心,能夠在邊緣端對網絡數據進行高效處理,滿足工業場景中自主移動機器人(AMR)等設備管理與調度的嚴苛要求,加速智能制造轉型。目前,基于毫米波通信的工業 5G 方案已經在 AMR 領域得到成功應用,并在英特爾成都工廠成功驗證。該方案為 AMR 提供了高安全、高確定、高可靠的 5G 網絡環境,成功降低了 AMR 應用中由于網絡問題頻繁導致的 AMR 碰撞與意外暫停等現象,顯著提升了 AMR 的運行穩定性與物料搬運成功率。2縮略詞縮略詞英文中文3GPPThe 3rd
4、 Generation Partnership Project第三代合作伙伴項目5GThe 5th Generation第五代移動通信AAUActive Antenna Unit有源天線單元ADCAnalog to Digital Converter模擬到數字轉換器AGVAutomated Guided Vehicle自動引導車AIArtificial Intelligence人工智能AIoTArtificial Intelligence of Things人工智能物聯網AMRAutonomous Mobile Robot自主移動機器人APAccess Point接入點ARAugmented
5、Reality增強現實BBUBaseband Unit基帶處理單元CFRCrest Factor Reduction波峰因數削減CPECustomer Premise Equipment客戶端設備CPUCentral Processing Unit中央處理單元DACDigital to Analog Converter數字到模擬轉換器DCSDistributed Control System分布式控制系統DDCDigital Down Converter數字下變頻DDSData Distribution Service數據分發服務DMRSDemodulation Reference Signa
6、l解調參考信號DPDDigital Pre-distortion數字預失真DUCDigital Up Converter數字上變頻FECForward Error Correction前向糾錯GPUGraphics Processing Unit圖形處理單元ISAInstruction Set Architecture指令集架構3縮略詞英文中文IIOTIndustrial Internet of Things工業物聯網ITInformation Technology信息技術LLRLog-likelihood Ratio對數似然比MACMedia Access Control媒體存取控制MECM
7、ulti-access Edge Computing多接入邊緣計算MMSEMinimum Mean Squared Error最小均方誤差MOMManufacturing Operation Management制造運營系統OTOperation Technology運營技術QoSQuality of Service服務質量PLCProgrammable Logic Controller可編程邏輯控制器PUSCHPhysical Uplink Shared Channel物理上行共享信道RANRadio Access Network無線接入網RHUBRRU HUB無線電集線器ROSRobot
8、Operating System機器人操作系統ROIReturn of Investment投資回報RRURemote Radio Unit遠程無線電單元SCADASupervisory Control And Data Acquisition監控和數據采集SDRSoftware Defined Radio軟件定義無線電SLBCSmart Link Boundless Cell智能無邊界小區SRSSounding Reference Signal探測參考信號UPFUser Plane Function用戶面功能VRVirtual Reality虛擬現實WMSWarehouse Manageme
9、nt System倉儲管理系統4一、基于毫米波通信的工業 5G 應用背景5G 與工業互聯網的深度融合應用已成為驅動經濟社會數字化轉型的重要力量,為推進新型工業化、建設現代化產業體系提供了堅強支撐。在行業應用層面,5G 毫米波專網在智慧工廠、智慧港口、智慧能源等領域,能夠支撐大帶寬連接和毫秒級時延的通信服務;在低空經濟領域,能夠提供高精度無人機探測和感知服務。同時,人工智能(AI)技術為毫米波在工業領域創新應用提供了智能化引擎,使網絡資源按需配置更加精準,有效滿足各行業對于專網架構的特定需求。與 5G 中低頻段相比,5G 毫米波頻段具備超大帶寬、超低時延、易與波束賦形技術結合、高度集成、能夠實現
10、高精度定位與感知等技術優勢,這些優勢使得 5G 毫米波技術能夠較好地應用于越來越多的工業智能化場景需求,為各行業轉型升級提供有力支撐。優勢 5有利于實現高精度定位,特別適用于需要精準定位的工業物流、資產追蹤等場景優勢 1帶寬大、頻譜資源豐富優勢 2可實現確定性低時延,滿足工業控制短時延場景需求優勢 3易與波束賦形技術結合,可增強信號覆蓋范圍,減少干擾優勢 4高度集成,有助于打造一個高效、綠色、易于部署的毫米波網絡優勢 6感知精度更高,是通感算一體的首選,可實現一網多用5G 毫米波的工業領域創新應用方向主要分為行業專頻專網以及通感算一體化。5隨著行業智能化程度不斷提升,出現了許多工業領域的行業創
11、新應用,對網絡也提出了新的要求。例如工廠的多機器人作業協同、卡車大規模調度等新應用場景,都需要結合行業的場景需求差異與特點提供解決方案?;诠W的 5G 網絡在工業互聯網應用中的瓶頸主要包括以下幾點:網絡穩定性不足 公網 5G 可能受到其他用戶流量的影響,導致時延波動和可靠性降低,難以滿足工業級應用的嚴格要求。時延較高 盡管 5G 具備低時延特性,但公網 5G 受基站負載和核心網架構影響,難以實現超低時延(如 ms 級別),對高精度工業控制不利。帶寬資源受限 公網 5G 頻譜資源共享,工業應用可能因流量競爭而無法獲得穩定的高帶寬支持,影響高清視頻監控、AI 檢測等應用。數據安全性風險 通過公網
12、傳輸的工業數據容易受到網絡攻擊、竊聽和泄露風險,企業難以完全掌控數據安全。缺乏本地化邊緣計算支持 公網 5G 依賴運營商核心網,缺乏企業專屬 MEC 能力,影響實時數據處理和本地化 AI 推理的效率。虛擬專網難以定制 雖然 5G 支持虛擬專網技術,但基于公網的虛擬專網資源需與其他行業共享,難以實現工廠級別的專屬優化。成本與投資回報(ROI)不確定性 長期使用公網 5G 需支付較高的流量費用,同時無法確保穩定性和長期 ROI,影響企業部署決策。這就需要一種全集成、按需加載、能夠實現整體交付的一站式專網解決方案,以實現更好的行業自主性,更高的資源分配靈活性,更強的網絡傳輸確定性以及更高的網絡安全性
13、。1.1 行業專頻專網更好的行業自主性更高的資源使用靈活性是指企業可基于 5G 毫米波專網構建獨立、專用的通感算一體化網絡。各行業基于業務需求的不同,在同區域內對網絡需求動態調整。專網可提供對網絡資源的可配置可編程能力,允許企業根據自身需求靈活配置和優化網絡參數,從而避免與公網共享資源可能導致的服務質量(QoS)和安全問題。是指企業可以根據業務負載變化,基于 5G 毫米波專網進行靈活的資源分配,確保關鍵業務在需要時能得到充足且穩定的帶寬保障。5G 毫米波專網可以設定嚴格的服務等級,確保諸如遠程控制、實時監控等重要應用獲得確定性網絡資源,降低網絡擁塞對關鍵業務的影響。更強的網絡傳輸確定性更高的網
14、絡安全性是指 5G 毫米波通信采用窄波束技術,在復雜多變的工業環境中也能保持高傳輸質量,提高了通信的可靠性和穩定性。5G 毫米波專網可根據行業特點設立多重備份和容錯機制,提供高于 5G 公網的傳輸可靠性。是指 5G 毫米波可在指定區域內構建高度定向、抗干擾性強的無線網絡,實現數據的高速、低時延傳輸。在工業環境中,5G 毫米波專網可以限定通信范圍,避免非法侵入和監聽的風險,提高數據傳輸的保密性和完整性。65G 毫米波組網架構創新聚焦于集成通信(Communication)、感知(Sensing)和計算(Computing)功能于一體的通感算一體化網絡架構,這種架構能夠實現一網多用的統一網絡,滿足
15、工業在安全生產、資產追蹤、設備運維等典型工業場景的需求。1.2 通感算一體化感知功能集成是指 5G 毫米波專網可以用于雷達和成像等感知應用,通過精細的波束賦形技術,實現精確的空間定位、物體識別和運動檢測等功能,為智慧倉儲、無人機導航等場景提供強大的感知能力。通感算一體化網絡通過靈活的頻譜資源管理和智能調度,可以實現通信、感知和計算功能在同一網絡中共享頻譜資源,依據業務需求動態分配,達到資源的最大化利用,實現一網多用的效果,為用戶降低建網成本,避免重復建設。統一網絡計算架構是指通過 5G 毫米波通感算一體化,使得 5G 毫米波無線組網能夠構建一個 AI 內生的可編程、可擴展、高度靈活的統一網絡架
16、構,各類應用無需再單獨建設和維護獨立的通信和感知網絡,從而降低運維成本,提高網絡的整體智能水平與應用能力。7二、基于 5G 毫米波的工業應用自動移動機器人(AMR)是物流機器人的一種,常見于工廠、工地等場景,是一種用于物料搬運的運輸設備,其通常具備較大的尺寸與較高的續航,能夠滿足工廠內/外的運輸需求。隨著業務對于物料運輸效率要求的不斷提升,以及人力搬運成本的升高,越來越多的企業加大了對于 AMR 的部署力度。AMR 支持采用自動或人工方式裝載貨物,按設定的路線自動行駛至指定地點,再通過自動或人工方式裝卸貨物。AMR 依賴于 AMR 自身的自動識別、控制、行進等能力,以及統一的路徑規劃與協同管理
17、系統。路徑規劃與協同管理系統能夠通過動態全局協同規劃,進行多 AMR 路徑搜索和交通管制,可令 AMR 有效躲避擁堵,提升效率,同時提供優化的任務分配方案,盡可能提升 AMR 運輸資源的利用率。系統還能夠實現對整個廠區機器人及智能設備運作情況的實時監控,促進智能化與數字化轉型進程。英特爾針對 AMR 推出了三款邊緣平臺,英特爾 工業邊緣控制平臺、英特爾 工業邊緣洞見平臺和英特爾 AMR 開發平臺,實現在邊緣端對 AMR 機器人運動控制和智能化應用。英特爾 工業邊緣控制平臺融合了信息技術(IT)和運營技術(OT),公司可以遠程部署和控制,降低成本并縮短部署時間,同時預先驗證的系統硬件允許將新的工
18、作負載添加到現有的計算資源中,使新的同類最佳產品可以快速、大規模地部署。另一方面,通過在系統升級和故障期間自動執行工作負載遷移,英特爾 工業邊緣控制平臺能有效減少設備停機時間,高效復工。英特爾 工業邊緣洞見平臺基于微服務、容器化、靈活總線、支持自行開發的特征,提供完整的開發工具,可以滿足用戶個性化快速開發的需求。平臺還支持英特爾全系列硬件,增強了軟硬件之間的耦合度,實現了系統性優化。英特爾 AMR 開發平臺該平臺架構如圖 1 所示,平臺基于開源系統 ROS 2 和 DDS 消息總線,提供集成和優化的驅動、中間件、算法及開發工具,讓不同場景、不同需求下開發和部署 AMR 解決方案變得快速和便捷。
19、其基于模塊化的軟件和微服務架構,使開發者可以使用 AMR 開發平臺作為整個容器或獨立的模塊來開發產品的特定功能。這一平臺還支持跨英特爾平臺完全復用代碼,包括 CPU 和 GPU 等。同時,基于邊緣端和云端的支持,該平臺可以使跨 AMR、邊緣和云軟件的工作負載編排更加容易。2.1 基于 5G 毫米波的 AMR 在工業行業的應用8在 AMR 開發過程中,網絡對于保證路徑規劃與協同管理系統的穩定、順暢運行,確保系統與 AMR 之間流暢互通至關重要。同時,要實現不同分支機構 AMR 的統一管理,也需要云邊端的網絡支持。由于 AMR 需要承擔部分工廠外部的運輸任務,而工廠外部通常缺乏 Wi-Fi 網絡覆
20、蓋。此外,在多個 Wi-Fi 無線接入點(AP)之間切換時,可能會出現網絡響應延遲,從而影響 AMR 的路徑規劃與協同管理。此類網絡不穩定性可能導致 AMR 發生碰撞或意外暫停,影響運行效率和安全性?;?5G 專頻專網技術的 AMR 將有助于解決上述問題,其實現了遠超 Wi-Fi 網絡的覆蓋范圍,避免了 Wi-Fi AP 切換帶來的卡頓等問題。而與 4G 網絡相比,5G 網絡在時延、帶寬等方面具備更高的優勢,可制成實現高效的 AMR 管理。圖 1.AMR 云網邊端架構PLCI/O 模塊 傳感器工業 5G 專網邊緣云網一體機生產監控SCADAAIoTDCS生產管理Plant Engineeri
21、ng MOMWMS工業 5G 專網5G 基帶 5GC5G 能力AR/VR攝像頭機械臂AVG/AMR更安全、更靈活、更敏捷的工業無線網絡使用云工具輕松運維現場IT/OT 和 IIoT 軟件 海量多類型數據采集與處理大型工業移動機器人系統調度輕量化云底座虛機容器存儲網絡公有云/私有云智能工業網關5G 專網 工業現場新型數字化基礎設備9圖 2.英特爾 FlexRAN 參考架構 智慧塵埃、仙工智能、英特爾面向 AMR 場景,聯合開發了基于毫米波通信的工業 5G 方案。該方案參考了英特爾 FlexRAN 架構,結合智慧塵埃的 5G 毫米波專網技術,設計了一套高效的 5G 毫米波專網方案。方案能夠利用輕量
22、化的獨立核心網,結合用戶面功能(UPF)及無線基站,實現專網獨立組網。5G 毫米波專網為仙工智能的 AMR 等機器人及自動化設備統一資源調度系統提供了高可靠、高安全、低時延的網絡支撐,能夠實現設備的高效協同規劃、智慧調度。英特爾 FlexRAN 是一個面向 4G/5G 無線接入網(RAN)開發的參考平臺,旨在通過基于通用硬件(如英特爾 至強 處理器)的高性能、模塊化架構支持靈活的無線基帶處理。其開放的設計理念讓設備廠商和運營商能夠面向低頻廣覆蓋、高頻熱點、工業專網等 5G 場景,快速開發和部署符合需求的網絡解決方案。下文將重點探討其軟件架構,以及其靈活性、可擴展性和高性能的實現方式。英特爾 F
23、lexRAN 架構如圖 2 所示,其主要包括 3 個主要元素:基帶單元、無線電集線器(RHUB)、遠程無線電單元(RRU)。其中,RRU 基于英特爾 FPGA,能夠為多個天線實時部署數字上變頻(DUC)、數字下變頻(DDC)、波峰因數削減(CFR)和數字預失真(DPD)。RRU 中的英特爾 FPGA 還部署了連接高速模擬到數字轉換器(ADC)和數字到模擬轉換器(DAC)所需的 JESD204B/C 接口。此外,英特爾 eASIC 結構化 ASIC 產品為 RRU 設計提供了低成本和低功耗的替代方案,讓用戶可以迅速構建全面虛擬化的無線接入網。2.2 基于毫米波通信的工業 5G 方案的技術實現 F
24、lexRAN is a SW and HW r re ef fe er re en nc ce e a ar rc ch hiit te ec ct tu ur re e to enable the Open RAN ecosystem to build and deploy h hiig gh hlly y o op pt tiimmiiz ze ed d,f fe ea at tu ur re e r riic ch h,4G/5G s sc ca alla ab blle e c cllo ou ud d-n na at tiiv ve e RAN solutions on Intel
25、architecture FlexRAN LTE Ref vDU FlexRAN 5G sub6 Ref vDU FlexRAN 5G mMIMO6 Ref vDU FlexRAN 5G ULRRC Ref vDU L1SDK AVX5I2 PHY modules eBBU Pooling SDK O-RAN Front-Haul SDK L2 SDK MLOG SDK L1 telemetry DPDK BBDEV device drivers Cloud Platform P Po or rt ta ab blle e Applications run on public or priva
26、te cloud or at the edge:DRAN,CRAN,enterprise,CSPs 3 3G GP PP P F Fe ea at tu ur re es s Tradition MIMO,Massive MIMO,URLLC,Complete Physical layer channels,TDD,FDD scenarios D De ev vO Op ps s C/C+SW dev delivering quarter on quarter performance and feature improvement Pre-Integrated SW and HW stack
27、Modular SDKs Cloud-native deployment S Sc ca alla ab blle e HW for small cell,DRAN and CRAN FlexRAN Field Tested 3GPP wireless performance testing Validation at unit test level and end-to-end integration ready 10在本方案中,UPF 采用了面向物聯網邊緣的英特爾 至強 可擴展處理器,該處理器搭載 RAN 加速技術,可實現面向 5G 的前向糾錯(FEC),并具備新的 5G 指令集架構(IS
28、A),可通過半精度(IEE754)16 位浮點數據類型處理的支持,實現性能加速,并通過乘積累加計算等支持加速復雜數據操作處理,從而高效支持 MAC 調度器層映射器、資源元素映射器、預編碼、前端格式化、特征波束形成、SRS 信道估計、LLR 去映射、PUSCH 信道估計、MMSE 均衡、DMRS 生成等 5G 負載。本方案的 5G 毫米波專網架構如圖 3 所示,其通過采用英特爾 至強 可擴展處理器,為 5GC 等設備提供強大的算力支持。圖 3.5G 毫米波專網架構BBU 網管系統 BBU BBU 間 空口共小區免切換 客戶網絡資源編排 TSN 時延緩存 PDCP 重復發送 空口資源 切片編排 低
29、價/主動“重傳”調度能力提升 免調度 子帶全雙工 多頭端聯合收發 前傳接口指示接收頭端 基于 SRS 測量,按用戶選擇頭端 電子圍欄 通感一體化頭端 基于 OFDM 波形的通感一體化架構實現一網多用 感知信號 通信信號 車間 1 車間 N.工廠 PLC 工業終端 AI 視覺檢測 AGV BBU 內 聯合收發免切換 工業 AR 通信信號 視頻監控 高頻傳感 工業終端 5GC 光纖 光纖 自 2018 年起,英特爾成都工廠采用了 AMR 系統以提高物料搬運效率。該系統通過運營商的公共網絡連接,使用戶能夠遠程下達系統指令。AMR 會自動將物料運輸到指定的工廠區域,但是,基于公用網絡不可控的時延和有限
30、度的覆蓋,AMR 經常會遇到與墻壁碰撞或意外暫停的現象。實測數據顯示,之前部署的 4G 公網在大多數情況下的時延在 100 毫秒左右,遠遠超過了 AMR 系統最低時延要求,這給工廠的運維和效率帶來了嚴重的困擾,也給 AMR 的路線規劃帶來了不可預見的挑戰。為了解決上述問題,英特爾決定建設 5G 毫米波專網,結合仙工智能機器人及自動化設備統一資源調度系統,以更及時便捷地掌握 AMR 物流運輸情況,提供更加穩定的運行環境,提高生產效率,同時為未來更多的智能制造應用場景提供基礎設施。相比于運營商的 5G 虛擬專網模式,5G 毫米波采用獨立于公網的頻段,專頻專用 1,頻率資源有保障,系統完全獨立于公網
31、。對于有特殊安全需求的廠商,5G 毫米波專網通過有效的物理隔離和邏輯隔離,保障網絡的專用性、安全性和可靠性。英特爾成都工廠室外物料搬運的整體網絡規劃如圖 4 所示,其分為設備終端/CPE、基站端、基帶處理單元(BBU)端和 5GC 核心網四個部分,并提供 iNav 網管平臺,為企業提供一體化網絡管理能力,實現業務的快速開通和定位。2.3 應用案例:英特爾成都工廠11圖 4.英特爾成都工廠面向 AMR 的 5G 毫米波專網部署網絡拓撲圖圖 5.英特爾成都工廠面向 MHV 的 5G 毫米波站點部署和覆蓋示意圖圖 6.英特爾成都工廠面向 AMR 的 5G 毫米波站點安裝圖iNav 9211 iEdg
32、e 9211 Core iEdge 9221 RAN 企業服務 系統 數字孿生 系統 iAir 8132 英特爾成都工廠面向 MHV 的 5G 毫米波站點部署和覆蓋如圖 5 所示,英特爾首先選擇了室外 AMR 連接作為應用場景,并在成都工廠的 X、Y、Z 號樓分別部署了四個基站端,以實現 AMR 路線的全覆蓋。同時,AMR 將集成 CPE,通過毫米波基站,將 AMR 數據上傳到公司內部網絡系統中的管理后臺,保障生產作業的正常運行。通過毫米波+有線組網,用戶最終可以在后臺實時查看終端的生產信息,進行實時操作和遠程控制等業務,實現無人化的應用。為實現 AMR 路線的全覆蓋,在部署時通過機械下傾、電
33、下傾等方式減少覆蓋近端盲區。如圖 6 所示,部署時頭端 1 和頭端 4 通過機械下傾 22.5,實現近距離覆蓋;頭端 2 和頭端 3 通過電下傾(毫米波波束指向下傾 8)實現百米級覆蓋。為保障業務的連續體驗、提升可靠性,智慧塵埃采用了智能無邊界小區(SLBC)技術,保證 AMR 移動過程中 0 切換,實現了 AMR 的確定性用戶體驗速率和確定性時延能力。機器人運行路線 1 2 3 4 毫米波頭端安裝點位 覆蓋示意圖 1 1 2 2 3 3 4 4 12所有 5G 網元及配套傳輸、網管等均由工廠獨立建設。5G 控制面和用戶面全部下沉到廠區,專網專用?;谶@種模式,實現了 5G 端到端的可管可控,
34、可以針對廠區內各種不同工業場景的話務模型需求,進行定制化的優化適配,并且可以根據工業現場的實際需求,設計合適的 5G 冗余可靠架構,滿足工業級確定性嚴苛要求。5G 毫米波專網建設完成后,通過部署的 5G 毫米波工業終端 CPE、基站 AAU、基帶 BBU 及 5GC 核心網系統,實現 AMR 機器人的數據實時回傳。用戶最終可以在管理后臺實時查看訂單信息,保障生產作業的正常運行,進行實時操作和遠程控制等業務,實現無人化的應用。如表 1 所示,5G 毫米波專網的時延和可靠性可達 20ms99.99%,組網容量上行峰值吞吐量超過 1.94Gbps,下行峰值吞吐量超過 2.92Gbps;此外,專網下沉
35、到英特爾成都工廠園區,讓工廠員工可以自主控制每個網元,真正實現“數據不出園區”。表 1.5G 毫米波專網/5G 公網實測數據對比 25G 毫米波專網公網網絡時延20ms99.99%100ms上行吞吐量峰值:1.94Gbps97.00Mbps下行吞吐量峰值:2.92Gbps 194.16Mbps相較于傳統的網絡解決方案,5G 毫米波專網提供了低時延、高確定性的網絡能力,在 AMR 調度與管理中發揮了至關重要的作用,保證了園區 AMR 運行的高效流暢。未來,我們將探索如何將 5G 毫米波專網賦能人形機器人等應用,釋放該技術在遠程設備操控、無人智能巡檢、現場輔助裝配、生產現場檢測等場景的應用潛力,期
36、望進一步提升生產效率與安全。王波英特爾產品(成都)有限公司資產與項目管理經理總結與 展望在 AMR 等場景的應用效果顯示,基于毫米波通信的工業 5G 方案在時延、穩定性、安全性等方面相較于基于公網的 5G 工業專網有著顯著的優勢,可滿足工業互聯網的嚴苛要求,加快推動 5G 專網在工業領域的普及,同時也展現了該方案在人形機器人、遠程設備操控、無人智能巡檢、現場輔助裝配、生產現場檢測等場景的巨大應用潛力。以人形機器人為例,在政策鼓勵、技術進步與市場需求三大板塊的加持下,中國人形機器人到 2030 市場規模預計可達 379 億元,銷量可達 27 萬臺。而工業領域也迎來新的變革,新能源、汽車、3C 電
37、子、半導體等行業紛紛開始新的機器人布局。而在具身智能技術的加持下,人形機器人或類人形機器人有望在非結構化、復雜的生產環境中執行更靈活、更細致的任務,成為工人的得力助手,并幫助企業提升整體生產效能,從而在激烈的市場競爭中保持技術和成本優勢。要滿足人形機器人操作和互動需求,需要實現多路深度視覺、聽覺、觸覺等多源數據采集與處理,同時處理的數據規??蛇_ Gb 級,要保證數據端到端的快速處理,實現人員控制指令毫秒級反饋,就需要高帶寬、低延時的網絡支持?;诤撩撞ㄍㄐ诺墓I 5G 方案可以支持操作人員以更低的時延、更高的穩定性實時控制人形機器人,從事災難現場救援、核設施維護等任務。多個人形機器人還可通過基
38、于毫米波通信的工業 5G 方案實現高效協作,共同完成復雜任務,如在大型建筑施工中協同搬運重物。隨著 5G 毫米波技術的不斷發展和人形機器人的應用場景不斷拓展,兩者將深度融合。未來,人形機器人將能通過 5G 毫米波技術實現更高效的環境感知和決策,更自然的人機交互,更復雜的任務執行。同時,5G 毫米波技術將為人形機器人提供更強大的通信支持,使其在復雜環境中的應用提供更廣闊的空間。在當前工作成果的基礎上,智慧塵埃、仙工智能、英特爾將攜手對于基于毫米波通信的工業 5G 方案進行進一步的創新,包括采用英特爾 Edge Insights(英特爾 EIS),將 5G 毫米波工業網絡能力融入到更廣泛的邊緣工業
39、平臺中;在方案中擴展 AI 應用,實現 AMR 等設備的自動規劃規劃,依托智能化轉型進一步推動工業企業的降本增效;實現虛擬化的工作負載整合,將更多負載集中在同一邊緣平臺進行處理,從而簡化基礎設施設計并降低成本;以及實現多個節點的集中管理,增強對于平臺的可視性與可管理能力,確保平臺處于高效穩定的運行狀態。在智能制造轉型大潮中,5G 毫米波專網將有望扮演更加重要的角色,賦能行業的深度變革。英特爾致力于尊重人權,堅決不參與謀劃踐踏人權的行為。參見英特爾的全球人權原則。英特爾的產品和軟件僅限用于不會導致或有助于違反國際公認人權的應用。實際性能受使用情況、配置和其他因素的差異影響。更多信息請見 www.I 產業聯盟,5G 產業和市場發展報告 2023Q4 R,2024。2.工業和信息化部,2023 年通信業統計公報 R,2023。3.全球移動通信系統協會,5G 毫米波技術白皮書 R,2020。4.英特爾 FlexRAN。注釋1 26GHz 毫米波頻段經過了管理部門關于無線電實效發射試驗活動臨時用頻的批復。2 5G 毫米波專網的上行峰值基于帶寬 400MHz、2:3 配比;下行峰值基于帶寬 400MHz、4:1 配比。