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1、2021年5月/第5期內部資料 免費交流準印證號:(粵B)L011030048VIP訪談02 云南神火鋁業:打造全國一流的 有色金屬智慧工廠視點05 5G商業成功之路 08 云網筑基,引領行業應用向縱深發展 專題:5G賦能行業刊首語設計:深圳市奧爾美廣告有限公司印刷:深圳市旺盈彩盒紙品有限公司印刷日期:2021年5月25日5G筑路數字經濟,創新引領行業變革總第392期中興通訊技術(簡訊)ZHONG XING TONG XUN JI SHU(JIAN XUN)月刊(1996年創刊)中興通訊股份有限公司主辦第25卷/第05期劉金龍中興通訊系統產品MKT及方案部總經理作為國家新基建的“C位”,5G網
2、絡建設如火如荼并逐漸“出圈”。隨著國家政策的引領以及產業各界的全力推進,“5G不僅僅是一種通信技術”已成為全社會的共識,5G建設對數字經濟發展的推動也逐現成效。工信部部長肖亞慶在2021年兩會期間接受媒體采訪時表示:“5G不是單純的通信網絡,5G建設重點在應用,它和各行各業相聯系,其應用場景隨著網絡推廣也會不斷增多?!?G已從基礎的通信網絡建設快速向生產生活領域縱深發展,各類創新的融合應用正依托5G技術,不斷優化迭代。5G以一業帶百業,將成為我國數字經濟的倍增器。作為領先的通信信息服務提供商,中興通訊致力于用5G改變人們的生產生活方式。為此我們深入行業,與合作伙伴共同探索如何利用確定性的5G專
3、網與邊緣云計算、人工智能、大數據、創新終端相結合,加速行業創新,促進產業升級。在5G云網基礎設施領域,中興通訊化繁為簡,利用精簡的積木化云網融合架構為行業客戶搭建精準云網基礎設施;通過開放的通用能力平臺,在數據采集、傳輸、處理、應用方面進行方案整合,為客戶提供一站式5G云網解決方案。在業務應用領域,中興通訊依托5G引領創新,在工業、能源、交通、金融、文旅等領域積極布局,從生產安全、降本增效、體驗提升等行業數字化轉型的典型需求切入,研發一系列產品方案,精準服務客戶,全面推進社會步入智能化時代。篳路藍縷,玉汝于成,中興通訊愿攜手全球合作伙伴,以科技力量共筑數字經濟繁榮,共促和諧社會發展!主任: 劉
4、 健副主任:孫方平 俞義方 張萬春 朱永興 顧問:柏 鋼 陳新宇 方 暉 劉金龍 陸 平 洪功存 衡云軍 王 強 中興通訊技術(簡訊)編輯委員會主任:林曉東副主任:黃新明編委:陳宗琮 丁 翔 胡俊劼 黃新明 姜 文 劉 群 林曉東 馬 金 王 全 楊兆江中興通訊技術(簡訊)編輯部總編:林曉東常務副總編:黃新明編輯部主任:劉楊執行主編:方麗發行:王萍萍中興通訊技術(簡訊)顧問委員會 主辦單位:中興通訊技術雜志社2021年5月/第5期內部資料 免費交流準印證號:(粵B)L011030048VIP訪談02 云南神火鋁業:打造全國一流的 有色金屬智慧工廠視點05 5G商業成功之路 08 云網筑基,引領
5、行業應用向縱深發展 專題:5G賦能行業5G使能,電網更綠色更智能 /周承飛 28“云”啟未來,中興通訊雙核云平臺引領智慧城軌 /汪君強 34智能路口:超邊緣算力賦能交通管理數字化升級 /張晨 31行業創新云,匠心服務數字化轉型 /魏立平,陸志峰 11保護核心數據資產,賦能5G行業內生安全 /王慶,許秀莉 13云南神火鋁業:打造全國一流的有色金屬智慧工廠中興通訊技術(簡訊)2021年/第5期 022020年6月,云南神火與中國移動、中興通訊正式達成戰略合作,攜手打造全國一流的綠色水電鋁智能化工廠。云南神火智慧工廠辦公室主任、生產部副部長王攀接受了我們的采訪,為我們介紹了云南神火5G智慧工廠的整體
6、規劃、建設情況,以及5G融合創新如何改變了有色金屬行業的生產方式。5G工業自然導航AGV,助力企業實現精益生產、柔性制造 /鄭光燕,鐘鈺 175G云XR空間計算,重塑信息交互形態 /江洪峰 20基于MEC的通用機器視覺平臺:讓5G更懂制造 /李陽,黃勇 225G智能礦山,助力礦山邁入數字化時代 /丁志強 255G+工業互聯網助力鞍山鋼鐵生產數字化升級 /馬恒成功故事極致濱江:智造升級,變革從自己開始 /符志宏393636VIP訪談云南神火鋁業:打造全國一流的有色金屬智慧工廠 /趙洪濤,郭婷02視點5G商業成功之路 /屠嘉順05專題:5G賦能行業云網筑基,引領行業應用向縱深發展 /陳朝暉0802
7、VIP 訪談采編 趙洪濤,郭婷云南神火鋁業:打造全國一流的有色金屬智慧工廠云南神火鋁業有限公司(以下簡稱“云南神火”)是河南神火集團的控股子公司,于2018年成立。依托國家電解鋁產能置換轉移政策和當地豐富的水電資源,云南神火在文山州富寧縣投資興建了90萬噸綠色水電鋁材一體化項目。2020年6月,云南神火與中國移動、中興通訊正式達成戰略合作,攜手打造全國一流的綠色水電鋁智能化工廠。云南神火智慧工廠辦公室主任、生產部副部長王攀接受了我們的采訪,為我們介紹了云南神火5G智慧工廠的整體規劃、建設情況,以及5G融合創新如何改變了有色金屬行業的生產方式。云南神火水電鋁工廠云南神火智慧工廠已全面進入建設階段
8、,當初選擇5G邊緣云打造智慧工廠的初衷是什么?有色金屬冶煉行業是典型的流程工業,設備種類繁多、工藝復雜、工況環境嚴酷。而冶金企業自動化水平參差不齊,環保和安全生產形勢嚴峻,整體生產組織缺乏柔性。進入工業4.0時代,如何提高資源利用率,實現精準管理以及生產智能化轉型發展是我們的當務之急。2019年,公司成立了以董事長王洪濤同志為組長的智能化工廠建設領導小組,規劃通過一站式智慧工廠整體架構設計,滿足云南神火當前需求的同時預留未來科技發展的兼容能力。2020年,我們和中國移動、中興通訊經過充分研討論證,認為5G的高性能可以構建連接機器、物料、人、信息系統的先進網絡,實現工業數據的全面感知、動態傳輸、
9、實時分析,形成科學決策與智能控制。我們一致達成了建設5G邊緣云智能化工廠的目標,以中國移動、中興通訊的5G優勢結合云南神火的行業積累,實現降本增效、產能優化。032021/NO.05中興通訊技術 ( 簡訊 ) 云南神火5G智慧工廠的整體規劃是怎樣的?目前建設到哪個階段?云南神火5G+智慧工廠立足綠色發展的理念,以1張精品5G園區專網為依托,設立1個可視化“指揮大腦”,通過4個數字工業基礎平臺向上支撐各種創新應用孵化,使生產管理各環節數據可視、可管、可控,打造綠色節能、精細可控的智慧化生產體系。整個項目分為三個階段:第一階段,信息基礎設施建設,構建信息化底基;第二階段,平臺及創新應用建設,構建能
10、力中心;第三階段為深化智能階段,實現智能分析及決策輔助。目前第一階段已順利完成。我們依托中國移動及中興通訊12個5G基站的建設,搭建了園區MEC邊緣平臺,形成云網一體的智慧底座;在此基礎上實現了智能安防系統、廠區道路測速系統、應急指揮系統、車輛管理系統等基礎系統的建設。第二階段智慧工廠“指揮大腦”的建設也在積極部署中,包括工業互聯網平臺、數字孿生中臺以及六個業務場景的5G創新應用,預計在今年8月可以完成。王攀,云南神火智慧工廠辦公室主任:我們希望攜手中國移動、貴陽鋁鎂設計院以及中興通訊這樣的頭部企業,持續探索和深入實踐,為有色金屬冶煉行業智能化建設積累經驗,促進有色金屬冶煉產業的數字化轉型,同
11、時以科技力量匯聚資源,帶動西部地區數字經濟發展。精準測溫及集中監測,有效提升了鑄造工藝,也避免了溫度過高而造成的有線部署線路易老化的問題。5G天車遠程集中操控:負責重型物料運輸的軌道天車,屬于移動場景,無法安裝有線網絡,Wi-Fi信號又不夠穩定,只能采用人工控制,不僅成本高、效率低、危險性高,也無法形成整體調度。我們利用5G的低時延及高上行帶寬能力,解決了天車通信問題,將PLC控制信號以及視頻信號實時回傳至操控室,實現天車的遠程集中操控和統籌調度,大幅提升管理效率,也改善了操控人員的工作環境。5G融合定位:我們通過5G+藍牙及超聲波增強定位手段,部署了包含人員管理、電子圍欄、巡檢過程實時顯示、
12、應急救援等功能模板的智能系統,實現園區人員分布、人車物運行軌跡、高危區域侵入告警的精細化管理,達到安全生產和人員管理的可視可控。最后,請您介紹一下云南神火智慧工廠的未來規劃。當前云南神火已經結合自身發展戰略制定了云南神火鋁業有限公司5G+MEC智能化工廠建設(20202022)規劃方案,并在云南省工信廳建設備案。云南神火5G智慧工廠將堅持以5G+工業互聯網平臺以及數字孿生中臺為能力核心,不斷提升自動化裝備以及智能化管理水平。我們希望攜手中國移動、貴陽鋁鎂設計院以及中興通訊這樣的頭部企業,持續探索和深入實踐,為有色金屬冶煉行業智能化建設積累經驗,促進有色金屬冶煉產業的數字化轉型,同時以科技力量匯
13、聚資源,帶動西部地區數字經濟發展。VIP 訪談04您剛才提到的六個業務場景的5G創新應用,具體都解決了云南神火哪些難題,帶來了什么價值?當前我們已經上線六個業務的5G應用,分別是:電解槽漏液檢測、空壓機房視覺抄表、傳送帶跑偏裂紋視覺監測、中頻爐鐵溶液精準分析、天車遠程操控以及5G融合定位。電解槽漏液檢測:電解槽結構復雜,云南神火鋁業擁有660多個電解槽,測溫點總數超過7萬且分布不規則,目前我們通過5G結合電耦合測溫以及光纖應變測溫手段,完成惡劣環境下超高密度終端傳感器的接入,實現了超長時間0C到350C高溫的在線檢測??諌簷C房視覺抄表:云南神火有8臺空壓機,空壓機缺少數據接口,需安排人工每小時
14、手工抄表記錄,效率低且難以形成信息共享,預警不及時。我們利用5G大帶寬能力結合視覺分析,自動讀表并形成數字報表看板,實現集中監測和實時告警,提高了工控管理效率。傳送帶跑偏裂紋視覺監測:云南神火有11段架高20米的獨立天車傳送帶,用于運輸電解鋁原料,為減少粉塵污染均是密封管廊。傳統模式下,需在皮帶空轉時由安全員打開管廊人工檢測皮帶是否跑偏或存在裂紋。利用5G大帶寬能力結合視覺分析,我們根據需求在任意點位部署監測終端,減少了皮帶空轉降低生產效率的情況,也避免了人工檢測的安全隱患。中頻爐鐵溶液精準分析:電解鋁陽極鑄造,鐵溶液為1400C時澆筑成品率最高。受困于侵入式溫度傳感器在超高溫環境下只能使用一
15、周的問題,傳統基本靠人工經驗通過溶液表面顏色辨別溫度,存在誤差,生產工藝無法保障。通過5G高上行能力,結合機器視覺方法,我們實現了便捷5G商業成功之路中興通訊NFV/SDN首席科學家屠嘉順GSA統計,截至2020年11月,全球有407家運營商129個國家/地區正在投資5G,其中49個運營商122個國家/地區已推出符合3GPP標準的5G服務。截至2020年底,全球5G用戶數約有1.7億。5G網絡給普通消費者帶來前所未有的eMBB(Enhanced Mobile Broadband)體驗,消費者可以體驗到數百兆的持續接入速度,極限速率可達1Gbps,而傳統4G網絡只有數十兆的接入速度??梢哉f,5G
16、網絡已經通過大規模的端到端商用,證明了5G技術確實達到了預期技術目標(eMBB),是一個成功的網絡技術。根據歷史經驗,新的網絡技術帶來的網絡容量和用戶體驗提升,是運營商提升ARPU值、實現網絡價值變現的重要手段。以較早商用5G的韓國市場為例,截 至 2 0 2 0 年 底 , 三 家 運 營 商(LGU+、SKT和KT)共發展5G用戶1200萬,占全部用戶數16.8%的5G用戶消費了40%的總流量,三家運營商的營收全部實現增長。其中LGU+實現收入增長5.8%,主要的貢獻來自利用無限流量計劃和內容豐富的應用(云游戲、VR/AR內容、高清視頻流)刺激普通消費者的流量花費??梢?G網絡的eMBB能
17、力確實可以促進據普通消費者市場進一步發展,并能幫助運營商實現收入增長目標,這讓全球運營商和5G投資者看到了曙光。但同時也要看到,在目前面向消費者的流量包商業模式下,5G網絡的流量單價急劇下降,若未來沒有出現流量消費的“殺手級應用”,5G網絡面向普通消費者的營收增長和投資回報可能將是一個緩慢的長期過程。利用5G新特性,開拓行業移動專網營收新空間5G三大技術新特性除了eMBB還有URLLC (Ultra Reliable Low Latency Communications)和mMTC(massive Machine Type Communica-tions),后兩個新特性顯然是針對物聯網和行業應
18、用需求定義的。傳統行業專網目前使用的有線工業網絡和Wi-Fi網絡缺乏移動接入特性,在實際應用中存在巨大的限制。當5G網絡具備高可靠、低時延、大帶寬以及廣連接的特性后,將使能各行各業呈現百花齊放的應用。例如制造業、交通、采礦、醫療、運輸等行業,借助5G的高可靠和低時延接入的機器人、AGV、無人機不僅可以大幅提高工作視 點0506圖1 行業移動連接的市場 預期(Omdia)效率,降低成本,還可以替代人在極端的環境下工作,降低工傷的發生概率。而mMTC在智慧城市、能源以及環境保護等行業的應用也將助力這些行業發生全新的變革。行業領先的咨詢機構Omdia對未來幾年的行業移動發展做出了預測(見圖1),到2
19、025年,行業應用中支持5G的設備將達到1.75億。從行業角度看,擁有一個為自己企業應用定制的專屬網絡是最理想的方案。在5G以前,專屬移動網只能采用專有的頻點、專有的物理設備構建一個專有的物理網絡。這不僅極其昂貴,頻點在大多數國家也無法被中小企業獲得。5G的網絡切片技術、NFV/SDN、端到端自動編排技術,讓運營商可以利用公眾網絡的資源為成千上萬個企業定制專屬SLA的專有網絡,這為運營商開辟了一個全新的ToB業務收入來源。運營商向企業銷售一個定制的網絡服務,定制網絡的KPI包括用戶數、可靠性級別、帶寬、時延等多個參數。對于企業來說,可聚焦自己的主流業務,而購買運營商的專業5G網絡服務,不僅網絡
20、服務的可靠性、專業性有保障,成本也會更低。對于運營商來說,開拓高價值的優質企業用戶顯然是一塊全新的藍海市場。2020年7月,中國移動舉行5G專網啟航計劃發布會,正式宣布進入企業移動專網市場。中國移動推出“優享、專享、尊享”三種差異化5G專視 點AfricaCentral and Southern AsiaLatin America and the CaribbeanWestern EuropeMiddle EastOceania,Eastern and South-Eastern AsiaNorth AmericaEastern Europe2017Subscriotions(millions
21、)0204060801001201401601802002018201920202021202220232024隨云動、云網一體為原則,為數字經濟定義了一個不斷迭代的數字基礎設施愿景。中興通訊助力運營商開拓5G行業市場截至2020年底,中興通訊在全球聯合多個主流運營商在工業、交通、能源、政務、新媒體等領域,發展了超過500家垂直行業合作伙伴,聯合探索了近百個5G創新行業應用場景,在全球范圍內開展超過60個示范行業專網項目。面向數字化轉型巨大的市場機會,中興通訊提出一攬子云網融合解決方案精準云網方案,幫助電信運營商構建服務行業客戶數字化轉型的全新云網平臺。精準云網以“分布式精準云”和“確定性精準
22、網”來實現云隨需生、網隨云動,以“全局協同”“極簡維護”和“端到端內生安全”提供全面保障。精準云網目前已應用在鋼鐵冶金、電子制造、礦山、電力、車聯網、軌交、港口、智慧城市、金融等領域,在為企業提效降成本的同時,也給運營商開拓了一片增長迅速的全新收入藍海。結束語5G的應用場景不僅定位于面向消費者的移動互聯網,同時也定位于面向行業的移動物聯網和工業互聯網。5G網絡的變現和商業成功,不僅要大力拓展以ARPU為核心的個人消費者市場,更要積極拓展面向企業的專有網絡服務市場。長遠來看,以工業4.0和智慧城市為代表的數字經濟將帶來天量的投資并將持續發展多年,國內外的OTT巨頭都已經開始涉足和布局數字經濟。如
23、果運營商仍然堅守網絡自身,很可能會錯失數字基礎設施的巨大商機,流量再大也難免淪為價值鏈底端的“啞管道”。定位于構建數字經濟基礎設施,做數字經濟的“筑路者”,發揮5G云網融合的優勢,推動全社會的數字化轉型,這可能才是5G變現的正確方向和對未來社會的意義。072021/NO.05中興通訊技術 ( 簡訊 ) 網模式,幫助行業客戶構建安全可靠、性能穩定、服務可視的定制化專屬網絡,并為行業客戶提供一站式業務全流程5G專網運營服務。當然,運營商開拓面ToB行業專有網絡服務市場,要建立在對各個企業需求的深入了解上,需要實現5G網絡和千萬種企業應用的緊密整合和集成,也有賴于移動物聯網的產業成熟。這要求電信行業
24、花大力氣去開拓與企業客戶的新型合作伙伴關系,探索新的ToB商業模式。服務數字經濟是5G變現的中長期目標人類社會已經開始步入數字化社會,而COVID-19疫情將加速這個過程。據中國工業和信息化部數據,2019年德國、英國、美國數字經濟GDP比重全球排名前三,占比分別為63.4%、62.3%和61.0%,中國數字經濟規模為35.8萬億元,占GDP比重達36.2%。數字經濟已成為社會發展的強勁引擎,仍然具備巨大的發展空間。以“無處不在的網絡”和“無處不在的云服務”為核心的數字基礎設施將成為數字經濟長期發展的基石。相比傳統網絡技術,5G大規模引入了云計算、AI、大數據等數字技術,運營商在實現5G網絡升
25、級和商用的過程中,實際上就實現了自身的數字化轉型。運營商在部署5G的過程中部署了大量的中心和邊緣云,其中邊緣云是目前稀缺的數字基礎設施。邊緣云不僅可以服務5G,也可以為行業應用提供本地化的、更可靠、更安全和更快響應的云服務。與此同時,運營商為了更加高效、自動化和節能地運營5G網絡而構建的AI、大數據引擎,實際上是一種也可以面向行業銷售的PaaS(Platform as a Service)云服務。特別是,運營商本身強勢的網絡結合自身的云提供的端到端確定性的云網一體化數字基礎設施,相比目前傳統的“盡力而為”的公有云有著巨大的性能優勢,受到了行業用戶的歡迎。2020年11月,中國電信發布云網融合2
26、030技術白皮書,以網為基礎、云為核心、網天,數字經濟已經成為全球經濟發展最具活力的部分。ICT作為數字傳輸和處理的關鍵技術和基礎設施,其重要性日益凸顯,被定位為數字經濟時代的核心新型基礎設施。通過構建堅實的云網基礎,提高行業對計算能力、連接能力的易獲得性,將有助于行業數字化應用的創新,而隨著這一創新進程向縱深發展,必將使得行業的數字化轉型進入深水區,呈現出百花齊放的快速發展局面。產業數字化轉型趨勢加速信息革命催生的數字經濟經歷了近30年的發展,已成為全球經濟發展的亮點。據信通院全球數字經濟新圖景(2020年)的數據,數字經濟 的 GDP占 比 連 年 提 升 , 2019年 已 經 占 到4
27、1.5%,同比提升1.2個百分點。在增速方面,全球數字經濟名義增速達到5.4%,高于同期GDP名義增速3.1個百分點??梢?,發展數字經濟已成為拉動經濟增長、緩解經濟下行壓力、帶動經濟復蘇的關鍵手段。產業數字化是數字經濟的主戰場。數字經濟首先是信息通信部門的產業化,即數字產業化。隨后融合滲透推動產業的轉型升級,拉動產業數字化發展,并逐漸成為數字經濟的重要內容。2019年 , 產 業 數 字 化 占 數 字 經 濟 比 重 達 到84.3%,在高收入國家、發達國家中占比更高。產業數字化規模是不同國家數字經濟差距的主要來源,也成為各國拉動經濟增長的核心動力。數字化轉型成為構建產業競爭優勢的確定性方向
28、,而世界政治經濟局勢波動加劇使得產業數字化轉型趨勢加速。數字化轉型的本質是利用數據、算法和算力,優化資源配置,賦能企業降本、增效、提質,構建新型的競爭優勢。這使得數字化轉型成為確定性的共識和大多數企業的主要選擇。而國際經濟、科技、文化、安全、政治等格局發生深刻調整,以及2020年發生的全球疫情,更加速了這一趨勢。一方面,數字化的醫療應用有效助力抗擊疫情;另一方面,疫情期間,線下業務線上化、遠程化、數字化成為主要運作方式,催生了云辦公、云教育、云直播等創新應用,促進了傳統業務與服務的數字化轉型。專 題08中興通訊行業解決方案資深專家陳朝暉今云網筑基,引領行業應用向縱深發展5G賦能行業2021/N
29、O.05中興通訊技術 ( 簡訊 ) 09精準云網筑路數字經濟產業數字化轉型需要經歷“上云、用數、賦智”三階段過程。上云,通過云計算重構企業IT基礎架構,打破傳統孤立系統的數據孤島,實現數據的流通;用數,即將數字作為企業的核心業務,實現企業業務流程的數字化;賦智,通過提供可復用共享的業務AI模型能力,打造AI業務解決方案算法中臺,并以場景為著力點,快速構建和發布企業智能化應用。云計算按需提供數據存儲、計算所需算力,網絡提供數據流動的“高速公路”,是數字經濟的核心基礎設施,而5G的大規模發展使得電信運營商成為提供這一新型基礎設施的核心力量。中國移動發布“優享、專享、尊享”專網,中國電信發布“致遠、
30、比鄰、如翼”定制網,中國聯通發布“虛擬專網、混合專網、獨立專網”;利用規模商用的5G網絡,三大運營商均面向不同應用場景推出專網方案和產品,并推進云、網、邊、端、業的融合,賦能行業數字化轉型。中興通訊作為全球領先的ICT解決方案提供商,在2020年發布精準云網解決方案,以系列化創新技術和運營商攜手筑路數字經濟。為滿足數字化轉型對連接的確定性需求,中興通訊攜手運營商構建網絡極簡、極致體驗、極致性能、極致效率的5G基礎網絡,并借助端到端網絡切片、上行增強、邊緣QoS控制、智能AMC、分級冗余備份等創新技術,實現帶寬、時延、可靠性的端到端精準,滿足垂直行業的差異化業務需求,提供精準網絡服務。上行大帶寬
31、是垂直行業的關鍵需求,中興通訊通過多維度技術綜合應用,提供超高上行帶寬能力。以機器視覺為例,為了實現檢測的準確性,需要提供單點200Mbps的上行帶寬,46個工業相機需要1Gbps左右,通過載波聚合、1D3U幀結構、毫米波等技術,提供最大超過4Gbps(毫米波+1D3U幀結構)上行能力。行業應用對通信的可靠性有很高要求,中數字化向縱深發展?;?G大帶寬的業務,如數據采集、移動巡檢、高清視頻等,基礎能力成熟,應用場景多,可快速復制。2019年,5G導入初期,中興通訊在千島湖成功實踐智慧治水業務,為實現下姜村水域的智能化管理、立體化監測提供了可靠保障。2020年春節,中興通訊助力央視完成鼠年春晚
32、5G+8K超高清遠程直播,為觀眾帶來全新的視聽體驗,為超高清直播行業應用帶來強大動能。遠程控制、機器視覺等業務在產業領域應用廣泛,但對上行帶寬和時延要求高,定制程度高,應用價值高。中興通訊在鹽田港部署5G專網和邊緣云,深入生產系統,實現岸橋遠控,大幅提高生產效率。在南京濱江5G智能制造基地,中興通訊的機器視覺應用于產品質量檢測,極大提升了檢測效率。中興通訊和云南神火集團合作,基于工業互聯網平臺提供天車遠控、能耗分析、視覺檢測、預測維護等創新應用,提升生產效率10%以上。電網的差動保護業務對網絡時延和可靠性要求極高,同時對電網穩定運行的價值也很高。中興通訊與中國移動、南方電網合作,在廣州完成差動
33、保護業務的商用測試驗收,同小區50+真實5G活躍用戶,基于PRB硬切片和5G精準網絡的電力虛擬專網,實測配網差動業務空口授時精度小于1s,通道端到端時延小于12ms,長時間運行0丟包。高度確定性的網絡指標滿足配網差動業務應用要求。中興通訊踐行數字經濟筑路者定位,以精準云網為數字經濟發展奠定堅實的ICT基礎,并深入實踐,將極致云網能力和行業應用融合起來,為行業創造真正價值。從融入行業到被行業接受,中興通訊和500多家合作伙伴一起,已經打造超過100項行業創新應用,并將繼續探索行業數字化轉型深水區,成為行業可靠合作伙伴,加速產業數字化進程。專 題10興通訊NodeEngine和i5GC方案提供分級
34、可靠性。制造業、港口、礦山等生產作業環境要求生產不中斷,通過在NodeEngine上部署EdgeQoS和智能AMC,可以動態識別業務特征,實現無線傳輸的智能精準控制;在鏈路層和網絡層,基于極簡的i5GC、PDCP復制、UPF冗余等技術,提供分級容災,實現高可靠;在設備層,提供滿足防爆、工業級的產品,保障網絡運行的可靠性。為滿足不同應用場景多樣性算力的需求,需要提供不同形態的硬件產品和按需匹配的云底座,中興通訊面向全場景靈活提供配置最優、性能最優、成本最優的行業云解決方案,并支持彈性擴展。中興通訊基于TECS云底座提供行業云,實現了PaaS層解耦,分為云基礎設施層和技術服務層。兩者可以循環迭代優
35、化,不斷提升性能,并根據需要做輕量化的部署,真正為企業實現低成本部署,業務快速遷移上云,上線周期平均縮短75%;同時基于其同源底座和彈性伸縮的特性,做到一點成功、多點復制。面向不同部署場景,中興通訊提供菜單式云網一體硬件產品。小型園區,在5G BBU上增加單板,不用建機柜即可實現安裝簡便、開箱即用的現場級邊緣云服務;大中型園區,緊湊型的云網柜提供端到端全棧,一站式云網服務,不用建機房即可滿足園區云網需求;對有IT/CT資源隔離要求的大中型園區,提供云柜、網柜分離的產品;對超大規模的園區和行業,提供高配的云柜、網柜產品,滿足10萬級終端規模接入,并支持良好的性能擴展性。價值驅動,引領行業數字化向
36、縱深發展中興通訊致力于做數字經濟的筑路者,立足行業實踐,以價值驅動,從可快速復制的視頻媒體類場景到定制化要求較高、價值也較高的工業生產場景,以及對時延、可靠性要求苛刻的高價值應用場景,均展開了應用探索,逐漸引領行業5G賦能行業往往又會以混合云等方式建設,需要一個具有異構云管理能力的可靈活定制的行業云。中興通訊高效靈活的組件化行業創新云,為行業快速轉型筑基,提供輕量化、硬件加速、能力復用的基礎設施,具備全棧創新和內生安全,為數字化轉型提供全方位安全,保障數字化業務發展。行業云組件化,為行業快速轉型筑基數字化轉型是一個循序漸進、不斷摸索的過程,在這個過程中,存在技術創新、用戶需求變化、業務創新周期
37、短等動態復雜的外部因素,同時考慮到各行業的數字化需求,中興通訊在云平臺產品方案規劃之初,便以“復用共享、去重提效、敏捷創新、低成本試錯”為原則,打造“組件化、模塊化”的行業云(見圖1)。112021/NO.05中興通訊技術 ( 簡訊 ) 中興通訊資深戰略規劃師魏立平中興通訊政府&金融行業市場總監陸志峰行業創新云,匠心服務數字化轉型圖1 行業創新云架構技能力復用軟硬協同敏捷創新,低成本試錯應用層智慧能源智慧制造智慧交通智慧金融智慧政務雙核云平臺輕量化云基礎設施NEO加速技術服務層微服務治理中間件服務大數據服務傳統X86&創新資源池云底座數據庫服務.復用共享,去重提效業務中臺視頻云平臺大數據平臺A
38、I 平臺邊緣計算區塊鏈平臺內生安全術發展驅動數字經濟(包括數字產業化和產業數字化)的增長,而產業數字化將成為數字經濟下一波發展浪潮的核心。云計算、5G、AI等技術,滿足了行業數字化轉型需求,將成為數字經濟發展的關鍵驅動引擎。數字化轉型體現企業與客戶、合作伙伴相連接的產品、服務、制造、銷售等交易能力,是一系列組織、流程和技術的變革。企業數字化轉型分三個階段,即面向辦公、研發、生產、運營等全業務場景的“上云、用數、賦智”。其中企業上云是第一步,是數字化的基礎。在數字化轉型過程中,數據作為生產要素,基本條件是數據在各業務應用場景能流通,需要從豎井式的系統建設向“云計算”架構轉變,即業務上云。企業的營
39、銷、供應鏈等業務面向外部用戶和合作伙伴,中興通訊TECS云底座滿足各行業云的需求,主要由云基礎設施層和技術服務層組成。云基礎設施層:包括服務器、存儲、網絡、安全、加速硬件等物理設備,構成云資源的基礎設施,同時全面滿足技術創新要求。云資源池對基礎設施層的物理設備進行虛擬化,通過OpenStack、Kubernetes雙引擎的深度融合,支持大規模部署,為行業應用提供可靠的虛機、容器和裸金屬資源,滿足不同場景下的資源部署需求;支持硬件和軟件SDN解決方案以滿足各種規格資源池的SDN需求;提供基于Web方式的管理系統,實現對計算、存儲和網絡虛擬化的管理,并對外提供統一的云服務。技術服務層:大數據、AI
40、、分布式數據庫提供公共服務,支持快速創新;支持容器化部署、可視化編排、流程自動化,使行業應用及服務創新更便捷,快速遷移上云,上線周期平均縮短75%;系統按需線性擴容,部署簡單,及時滿足業務增長需求。中興通訊TECS云底座通過輕量化、硬件加速、雙核等能力進一步強化技術服務層,激活全網算力。軟件與硬件協同,實現靈活部署,能力復用,持續提升資源利用效率和應用協同效率。這些能力加上全棧網創適配、量子加密數據傳輸安全、異構云管理等能力,通過組件化積木式搭建,充分滿足行業云建設需求。全棧創新、內生安全,為轉型提供全方位保障全棧創新云與傳統云底座架構一致,支持多云管理、容災多活、業務快速遷移和全方位安全保障
41、等能力,支持與自主芯片、服務器、操作系統、中間件、數據庫、應用等網創產品的適配。底層已全面支持適配ARM、海光等芯片服務器,支持麒麟、統信、新支點等國產化操作系統,上層已與多家網創數據庫、中間件、應用軟件廠商進行適配,助力各行業在關鍵領域核心技術競爭力方面實現質的提升,構建網創生態體系,形成核心技術全生態產業的新格局。內生安全實現網絡安全向服務化轉型,適應數字化業務轉型對安全保障的更高要求。方案通過零信任安全架構構建以身份為中心的精細化動態訪問控制機制,從功能驅動模式轉變為數據驅動模式,對業務的訪問實行多因素強身份認證,控制訪問主體的最小權限,實時評估訪問主體的信任等級,并動態調整訪問策略,實
42、現精準的無邊界訪問控制;通過云資源的統一管理以及軟件定義安全,實現安全資源池化,基于各種安全功能組件,靈活定制和實現網絡邊界以及內部安全域間的安全防護功能,提高業務上云安全防護的靈活性,實現公有云、私有云和混合云安全一體化防護;數據安全從靜態的資產保護轉變為在數據流動下構建動態風控體系,對信息流轉全生命周期進行管理,并加強行為監控與審計,對于高保密要求的數據傳輸,通過量子安全通信服務提供安全加密;圍繞高級威脅的攻擊過程,結合威脅情報,從動態行為捕獲和異常流量兩個角度出發,提供全面、智能化檢測機制,通過將安全事件處置經驗劇本編排化,聯動各類安全工具,提升事件調查處置、威脅狩獵、漏洞閉環、防御緩解
43、等工作的處置效率,標準化工作流程,安全績效度量化,最終形成安全運營自動化體系。中興通訊創新云在政務、金融、交通、能源等多個行業成熟商用:與湖南省政府合作建設省級政務云,是國內首個用三地四中心架構的雙活省級政務云平臺;與中信銀行合作建設國內首個基于自主可控分布式架構的金融云;參與了杭州、太原等城市軌交云線路業務建設。中興通訊結合IT企業全領域的產品能力和技術經驗,強化在芯片、數據庫、操作系統及其云網基礎設施上的能力和優勢,基于平臺組件與合作伙伴一起提供更好的應用場景方案,匠心服務行業數字化轉型。專 題125G賦能行業G為行業引入了新的網絡架構和商業模式,同時也帶來了新的安全挑戰。如何滿足企業用戶
44、的網絡安全需求,并保護用戶的核心數據資產尤其重要。通過對5G安全風險和行業用戶實際需求的分析,本文提出從網絡管道安全、核心數據資產安全、行業應用安全三個維度構建5G立體化安全防御體系;并基于內生安全的技術研究,提出了有效保障5G行業應用的安全機制。5G立體化安全防御體系5G時代,網絡攻擊的手段更先進,攻擊形式也越來越多樣化。由于5G的資產價值提升,攻擊收益擴大,與3G/4G網絡相比,更易受到勒索病毒、高級可持續威脅攻擊防御(APT)等針對性攻擊;同時,由于5G的能力開放、移動邊緣計算(MEC)應用場景引入、物聯網接入等,都擴大了網絡的攻擊面。5G采用基于服務的架構(SBA),采用了軟件定義網絡
45、(SDN)、虛擬化、邊緣計算等新技術新架構,導致網絡管道風險加??;同時由于網絡資產數量級增長,IT與CT不斷融合,更加需要全方位、多層次的安全防護。在5G行業應用中,5G承擔著管道的職責,首先要考慮5G網絡端到端的安全;其次,安全保護的重點是核心數據資產;與此相適應,不同的垂直行業對安全的能力要求不同,提供開放安全能力也成為5G行業應用必須考慮的問題。我們從構建端到端安全管道、保障核心數據資產安全、賦能行業內生安全三個維度出發,提供開放的安全服務能力,共同形成5G立體化安全防御體系,如圖1所示。保護核心數據資產,賦能5G行業內生安全中興通訊網絡安全產品經理許秀莉圖1 5G立體化安全防御體系20
46、21/NO.05中興通訊技術 ( 簡訊 ) 135資產安全5G構建端到端安全管道保障核心數據資產安全威脅檢測數據保護態勢感知切片安全MEC安全5GC安全接入安全賦能行業內生安全關聯分析管理安全軟件定義安全端到端安全管控開放安全服務中興通訊網絡安全規劃部部長王慶5G安全能力體系域、頻域、空域維度被劃分為不同的資源塊,用于承載終端和基站之間的數據傳輸。網絡切片在承載側的隔離可通過軟隔離和硬隔離兩種方案實現。軟隔離方案基于現有網絡機制,通過虛擬專網(VPN)方式實現。硬隔離方案則引入柔性以太網(FlexE)技術,實現FlexE分片。網絡切片的承載隔離也可以使用軟隔離和硬隔離結合的方案,在對網絡切片使
47、用VLAN實現邏輯隔離的情況下,進一步利用FlexE分片技術,實現在時隙層面的物理隔離。 核心網切片隔離包括切片接入安全、公共網絡功能(Network Function,NF)與切片NF安全、切片間安全等。切片接入安全保證接入網絡的用戶終端是合法的,通過接入策略控制來應對訪問類風險。公共NF與切片NF安全可通過相互認證,實現切片內NF與切片外公共NF之間的相互可信。對切片間安全,不同的切片要盡可能隔離,保證每個切片都能獲得相對獨立的資源,以便一個切片異常后不會影響到其他切片。5G核心網的安全還包括切片在虛擬網絡功能(Virtual Network Function,VNF)間的安全,及核心網與
48、數據網之間的安全。這些安全可通過相互認證、安全隧道等方式實現。專 題14圖2 端到端切片隔離機制共享網絡功能空口資源資源塊RAN隔離承載隔離核心網隔離DNDN基于FlexE硬隔離VPN隔離gNB切片1切片2切片35G為行業應用提供安全保障互聯網的設計初衷是開放性,這也導致網絡安全問題頻發。未來的產業互聯網將會連接工業、金融、能源、交通等重要領域的高價值資產,安全問題尤為重要。5G網絡從端到端管道安全、核心數據資產安全、內生安全等多方面為行業應用提供安全保障。端到端的安全管道端到端的管道安全,可從接入安全、5GC(5G核心網)安全、MEC安全、切片安全、管理安全等方面來考慮。其中,5G網絡切片不
49、但能夠為不同服務等級的業務提供網絡架構的定制,為不同的應用業務實現靈活的資源編排和調度,還能提供多種安全級別的網絡隔離能力,為終端提供端到端的安全通道。由于網絡切片之間的資源共享性和網絡可編程接口的開放性,對網絡切片安全帶來挑戰。端到端切片安全的隔離機制,成為貫穿整個5G端到端安全的紐帶。端到端切片隔離機制如圖2所示。網絡切片在無線接入網側的隔離主要面向無線頻譜資源以及基站處理資源。無線頻譜從時5G賦能行業2021/NO.05中興通訊技術 ( 簡訊 ) 保障核心數據資產安全對于5G網絡的數據保護,應從終端、網絡、業務應用各個層面對數據作分析,采用一系列技術和管理手段來作保護。同時,也需要通過安
50、全管控、實時采集和監測網絡中的安全事件,對各類事件做關聯分析,找出攻擊的最終來源,通過與安全設備聯動防御,實現整體的閉環控制,保護行業核心數據資產的安全。其中,接入安全是企業安全的第一道門戶,特別是企業的網絡系統,接入安全能夠保證用戶的網絡不被惡意攻擊。多重接入認證和信息加密,從5G標準上對接入認證做了增強設計。多重保障機制為具備不同安全能力的終端提供不同場景的接入認證方式,保證接入網絡的用戶的合法性;同時也提供雙向認證機制,保證用戶和網絡之間的互信可通。不同的業務可靈活配置不同級別的認證策略或策略組合,以滿足不同行業的接入安全需求,為企業網絡數據安全提供不同層次的端到端安全保障。多重保障機制
51、如圖3所示。在面向海量連接應用、終端數量多但安全級圖3 多重機制保障企業 端到端數據安全UE到核心網的安全ApplicationsSMF接入認證UPFUDMAUSF空口安全InternetN3IWFSeGWAMF訪問控制5G CoreUE接入業務應用的安全別要求不高的情況下,終端接入時,僅配置采用基本的接入網絡認證即可;在處理低時延高可靠類型業務的情況下,比如無人駕駛,不僅需要有基本的網絡認證,還需要切片認證及數據網絡認證,以保障端到端的安全。除了提供網絡層安全之外,當用戶終端接入到對安全性要求極高的特定業務時,還可以提供用戶終端到業務應用的IPSec(Internet Protocol Se
52、curity)VPN或SSL(Secure Socket Layer)VPN,保障業務傳輸數據的通道安全。內生安全為行業應用提供安全保障最早的安全設計基于邊界防御的思想,在邊界上部署防火墻、入侵防御、防毒墻等系列化的安全設備。然而一旦邊界被突破,黑客將長驅直入。針對邊界防御的缺陷,業界提出了分層的縱深防御體系。分層防御措施雖然提高了攻擊的成本,但是各層安全設備之間卻相互孤立,缺乏協同。中興通訊針對安全防御存在的問題,提出三點一面的內生安全機制。一方面安全嵌入到業務NRWiFiRAN15對安全執行組件根據行業應用需求進行編排與調度,實現全網的安全管控;由此實現安全事件自動響應。三點一面的內生安全
53、隨業務自生長,并隨業務遷移,通過策略聯動,實現端到端安全的閉環控制,達到為行業應用提供內生安全保障的目標??偨Y隨著5G的規模商用以及在垂直行業中的普及,行業應用將會吸引更多的惡意攻擊,工業制造、能源、交通、金融等關鍵領域的高價值資產將成為首要的攻擊目標,并可能給國家、社會和企業帶來巨大的風險。5G在為行業用戶提供通信基礎網絡的同時,需在管道安全的基礎上進一步加強行業核心資產的安全保障,使行業應用真正落到實處。中興通訊通過立體化的安全防御及三點一面的內生安全機制,實現安全與行業應用的深度融合,以業務為中心,隨業務自生長、自響應、自遷移,真正為行業的安全提供切實的保障。專 題圖4 三點一面的內生安
54、全 體系流程設計中,與業務深度融合,隨業務自動生長、自動調整;另一方面,通過實時監測和對系統安全事件的分析,快速定位問題的根源,再通過系列安全組件的聯動防御,形成整體的協作,構建自適應的內生安全機制。三點一面的內生安全機制如圖4所示。三點一面的內生安全機制將安全平面分為安全控制器、安全執行器及安全分析器三部分。其中,安全控制器是全網安全控制中樞,通過能力開放引擎,向應用開放切片的安全控制功能,實現端到端安全策略的自動下發以及各安全資源的動態調度、靈活組合,以滿足垂直行業的個性化需求。安全執行器是安全策略執行單元,在控制器的統一調度下,執行具體的安全功能。安全執行器在部署時可體現為軟件定義的安全
55、組件。安全分析器通過能力開放引擎,收集切片的安全事件,感知全網安全事件并集中處理,發現和定位各種攻擊來源,上報給控制器;通過策略聯動,安全控制器根據安全分析器的結果,安全執行器安全控制器vIPSvFWvIDSvWAF安全資源編排終端安全控制身份訪問控制安全策略管理安全事件上報流量日志自適應、自生長、自調整策略響應流量日志安全分析器威脅分析態勢感知信任評估實時監測應用安全控制切片安全控制安全資源調度安全策略下發vVPN5G NR傳輸網5GC NFVI DN2DN3DN1執行器Gateway執行器執行器5G賦能行業16隨著近年來MEMS(Micro-Electro-Mechani-cal Syst
56、em,微機電系統)傳感器、激光雷達、移動系統級芯片等硬件基礎設備及SLAM(Simul-taneous Localization and Mapping, 即時定位與地圖構建)算法的進步和發展,采用非預定路徑的自然導航類AGV于2015年前后登上歷史舞臺,并以極快的增長速度逐漸替代磁條、二維碼等技術的AGV。激光SLAM與視覺v-SLAM為主的同步定位與地圖構建技術,利用多種傳感器終端實現現場地圖的掃描構建以及機器人對運行過程中自身姿態、位置的感知,這兩個過程同步進行并互相循環求解,使AGV的無侵入式部署成為可能。新技術所帶來的部署成本大幅降低、上線周期短、更好地適配生產現場的柔性化需求等特性
57、,成為企業自動化升級的首選。中興通訊5G工業自然導航AGV采用自主導航技術,同時支持激光和云化增強的視覺導航定17中興通訊AGV戰略規劃師鄭光燕中興通訊AGV綜合方案總監鐘鈺2021/NO.05中興通訊技術 ( 簡訊 ) 5G工業自然導航AGV,助力企業實現精益生產、柔性制造AGV(Automated Guided Vehicle,自動導航車)作為一種無人化智能物流解決方案,可顯著解決因市場外部環境、人力資源情況而引起的企業韌性不足的問題,并優化生產安全、提升生產效率、優化企業價值鏈,在生產、物流、巡檢等場景應用日益廣泛,并在傳統汽車、家電制造等主要領域基礎上,向其他行業輻射。AGV本身的移動
58、性使得其和無線網絡的應用相輔相成,5G時代來臨,使得AGV技術有了更快速的發展和進步。AGV技術主要包括導航技術、機電技術、通信技術等。AGV的導航技術AGV的導航技術主要分兩類,車外預定路徑和非預定路徑。早期AGV多采用車外預定路徑的方式,通過磁條、二維碼等形式在AGV需要行駛的路徑上鋪設信息媒介物,來進行車輛自身定位和導航。該方式盡管車體價格低廉、技術方案成熟,但對復雜的工業環境并不友好:首先,媒介物的鋪設使得場地部署成本較高且上線周期較長;其次,在工業場景中媒介物會因污損、老化而給企業帶來額外的維護和保養成本;再者,媒介物與路線的更改十分繁瑣,無法滿足柔性化產線的需求。機電系統性能的不斷
59、增強與完善。AGV的通信技術AGV通過更高算力的微處理器、數據量更大的傳感器和更先進的機電結構來實現閉環控制。因此,AGV的內部通信逐漸采用工業以太、USB等先進技術替換傳統的總線、COM串口來提供更可靠、更高性能、更通用的通信。AGV對外部的無線通信技術,早期類似于遙控器的紅外呼叫器,逐步發展為Wi-Fi、4G,甚至5G網絡進行數據互通和任務調度。5G網絡具備大帶寬、低時延、廣連接的特性,使得5G AGV在視頻流上傳、調度位置等信息互通、廠區內大規模部署的情況下具有更好的網絡技術支持。傳統AGV采用Wi-Fi通信模式,在工業區域內,存在AP切換時延大、易掉線等問題。專 題185G賦能行業圖1
60、 中興通訊5G工業自然導航 AGV使用激光+視覺融合定 位導航方式激光傳感器 +SLAM雙目攝像頭攝像頭 +v-SLAM激光雷達位,適應更多使用場景,最大限度發揮各方案優勢(見圖1)。AGV的機電技術AGV的機電技術囊括了AGV的導航、驅動、動力、安全控制等多個環節。隨著現代控制技術和機電系統的發展,使得AGV控制系統更微型,整機決策更智能,動力系統更強勁,運動方式更多樣。以中興通訊5G工業自然導航AGV為例,運動底盤采用舵輪全向的運動機構,可以實現在通道狹窄的現場進行原地轉彎等運動操作。同時,AGV控制系統算力的增強和算法的引入還使得AGV運動底盤具有了更高可信度的控制方案??梢哉fAGV的機
61、電系統是AGV使用的最基礎保障,而AGV應用不斷成熟與擴展的根本也正是因為AGV及其他制造企業需求,投入研發打造業界首批集成 5 G 模 組 的 工 業 自 然 導 航 A G V 載 重 平 臺 ZXAGV_T260。這些需求包括:在智能上下料、自動配送、成品入庫等典型的業務場景中,需要更加柔性的產線物流;同時生產、物流區域逐漸邁向更大規模,對網絡的確定性要求越來越高等 。 中 興 通 訊 工 業 自 然 導 航 AG V 載 重 平 臺 ZXAGV_T260從創新研發到成熟商用,內部培育近3年,實現多項指標業界領先。中興通訊5G工業自然導航AGV采用激光+視覺+慣性導航融合定位導航模式,充
62、分放大新型非預定路徑導航各方式優勢;并支持基于MEC端的視頻云化增強功能,使之可成為具有極強自主能力、AI避障、智能決策的AMR(Automated Mobile Robot, 自主移動機器人)。目前,中興通訊5G工業自然導航AGV已在中興通訊南京濱江全球5G智能制造基地、長沙某終端制造工廠、南京某加工裝備制造廠等多個項目中投入使用,大幅提升運輸周轉效率,助力客戶實現精益生產、柔性制造。圖2 中興通訊5G工業自然 導航AGV組網模式圖192021/NO.05中興通訊技術 ( 簡訊 ) MECMEC實時視頻用戶管理工況數據視覺導航統一調度應用調度資源分配實時渲染CPU數據運算GPU圖形計算圖形計
63、算視頻渲染5G基站rBrain中心調度平臺5G核心網或NodeEngine分流調度指令通信實時高清畫面無損傳輸內置5G模組5G網絡能夠有效解決切換問題。中興通訊5G工業自然導航AGV在各項目部署過程中,積累了豐富的端到端網絡打通經驗(基本部署模式見圖2)。中興通訊利用企業現行5G企業虛擬專網實測,在掉線率方面,5G AGV較傳統Wi-Fi式AGV低80%,可靠性有顯而易見的提升,同時在調度任務下發、控制指令下發、任務完成信號上傳、位置信息報送等關鍵環節業務平均時延全部小于20ms。與此同時,5G與邊緣計算節點MEC強綁定,中興通訊5G AGV調度系統rBrain平臺在5G工業邊緣云上部署,使得
64、AGV的調度系統兼具私有化部署數據安全、性能可靠和公有化部署彈性靈活、敏捷經濟的特點。MEC的引入還可以在無需升級5G AGV硬件的前提下,處理回傳的視頻流,完成巡檢、多車聯動、人體行為識別等更多擴展功能。中興通訊5G工業自然導航AGV在5G與行業融合進程中,中興通訊面對自身20中興通訊XR產品市場總監江洪峰5G云XR空間計算,重塑信息交互形態X專 題5G賦能行業R(擴展現實)是指通過計算機技術和可穿戴設備產生的一個真實與虛擬組合的、可人機交互的環境,包括虛擬現實(VR)增強現實(AR)、混合現實(MR)等多種形式。在5G和云計算技術的雙重加持下,XR產業正在快速發展。5G云XR業務基于5G大
65、帶寬、低延遲等技術特點,可以實現數字和物理世界的社交屬性的充分放大,實現基于共同的物理空間和虛擬空間分享信息,在工業生產、新媒體、泛文娛等領域受到越來越多的關注。而作為5G云XR核心算法之一的空間計算技術也越來越受到業界重視。5G云XR空間計算概述空間計算是指一系列先進技術,包括高精度點云地圖、增強現實、人工智能等,通過這些技術可以實現人、物、機器和空間的無縫交互,構建數字孿生體,優化工作和交互流程,加強實時協作。5G云XR與空間計算技術結合,將數字化模型、數據等數字內容與特定時間、位置和環境聯系起來,實現基于移動的實時可見性和數據洞察,變革信息交互方式,提升工作效率和生產能力。5G云XR空間
66、計算賦能行業數字化創新5G云XR結合空間計算將帶來全新的信息交互方式和信息媒介形式,并逐步成為工業、媒體、泛文娛等各行業場景中連接現實世界和數字世界的基礎設施,實現人、物、場景和數據資產的互聯,助力行業數字化創新與轉型(見圖1)??臻g計算加強工業協作,提升生產效率隨著工廠、工業園區等場景的數字化程度越來越高,我們可以通過空間計算了解事物在空間內的位置與移動情況,通過空間分析洞察不可見因素:人、機器和空間之間的交集和關系??臻g計算結合5G與XR,可以將設備3D模型、設備狀態、工序流程等信息與機器、產品進行關聯,提升制造商捕捉和分析數據的能力,并在運維過程中為工程師呈現更準確的可視化實時信息,提高
67、巡檢效率,降低工序風險,提升人力資源利用率。中興通訊南京濱江5G工廠和某智能列車制造企業的5G云XR應用項目實踐數據表明,生產和運維工作效率提升25%??臻g計算實現信息升維,重塑信息生產傳播業態基于空間計算的AR業務將改變媒體產品形態。迄今為止的媒體演進是一個不斷升維的過程,即從文字到圖片到音頻到視頻再到全媒體的過程。5G和AR將對媒體產品形態進行再一次升維,即全媒體形態和現實的疊加。通過在現實世界空間中的場景疊加第四維的信息層,生成一個云端信息庫,人們可以通過終端識別空間場景,化服務的需求。2021年1月,在“一部手機游湖北”發布會現場,基于中興通訊5G云XR平臺ZTE XRExplore打
68、造的MR空間,呈現了全新的虛實融合場景,楚文化中的鳳凰形象在現場翩翩飛舞,隨著水晶球的啟動,簇簇煙花在空中絢爛綻放,數字形象和真實空間融為一體,虛實交互、亦真亦幻,為參會嘉賓帶來震撼的數字化視覺沖擊和沉浸式體驗。ZTE XRExplore及其空間計算技術已經在中國移動、中國電信、景域集團景域智能科技等運營商和行業頭部企業完成業務部署和商用交付,為用戶提供了融合渲染、云識別、高精數字點云地圖等核心能力與大空間多人互動、小程序AR、MR空間等應用,并通過SDK套件等方式為第三方應用提供商提供快速的應用開發環境,進而推動XR產業的生態建設和行業應用的繁榮。圖1 5G云XR+空間計算 賦能行業數字化
69、創新MECUPFvBNG5G NR中心云MEC5G+MECXR平臺行業應用APP客戶端客戶端SDK低延時編碼實時渲染WEB客戶端小程序客戶端點云建圖空間識別點云編排環境感知交互控制圖像識別運維管理業務管理終端管理內容編排用戶管理內容管理識別管理地圖管理XR工業協作AR媒體XR文旅客戶端邊緣能力平臺業務管理平臺2021/NO.05中興通訊技術 ( 簡訊 ) 21檢索并獲取相應的第四維信息,同時也可以對云端信息和內容庫進行補充和完善,不斷豐富信息層的內容,進而形成一個人人都能發布、獲取、交互內容的互聯平臺,構建一個廣泛覆蓋的第四維世界??臻g計算構建數字孿生景區,提供極致AR/MR游覽體驗基于高精度
70、點云地圖和AR/MR技術,我們可以構建交互式數字化景區。景區通過AR導游,可以讓線路呈現更加清晰易懂,同時附加景區信息、人流量信息、位置信息以及周邊信息等。在景點游覽時,游客還能體驗MR景觀、AR文物修復、個性化的智能講解等服務,提升游覽體驗。AR導游更像是一個私人定制導游,只需要手機接入5G網絡就可以便捷地接入各種定制服務,獲得景區歷史背景等信息,極大地滿足了游客對個性散布在各工位的算力有限,且無法云化共享,造成算力有效利用率低,進而影響視覺算法處理的效率;最后,工位部署難以實現模型的在線訓練優化,進一步降低檢測與識別的準確率,精度方面也受到制約。5G時代,MEC如何賦能機器視覺目前,機器視
71、覺在業界主要由4種部署方式:端側部署、公有云部署、邊緣/私有云部署以及云-邊-端協同部署。其中,端側部署受限于資源環境,而公有云部署會存在數據安全性和業務實時性難以保障的問題。MEC(Multi-Ac-cess Edge Computing)在適配了網元的分布式部署基礎之上,借助云化技術將集中式電信云進行邊緣分布式重構,不但可滿足機器視覺邊緣/私有云部署,還能結合云-邊-端協同部署所帶來的優勢。作為5G技術的核心特征,MEC是一跳入云、實現低時延高帶寬確定性網絡的基礎?;贛EC可以將高密度計算、高流量、低時延需求的業務就近部署,滿足客戶對業務安全、速率、可靠性的多重要求。MEC提供靈活的網絡
72、能力:無論終端是基于4G、5G,還是固網、Wi-Fi,都可以直接接入MEC,并在MEC上統一進行分析處理,企業 著5G技術在工業互聯網行業應用中逐漸普及和成熟,融合5G技術的機器視覺成為運營商ToB業務縱深發展的重要抓手。機器視覺技術落地需要依賴大量的非結構化數據的高效傳輸,同時分析的結果往往需要快速反饋支持現場的決策與執行,因此5G技術將進一步推動機器視覺的發展。機器視覺面臨的機遇與挑戰近幾年,越來越多的企業面臨招工難、用工貴的問題,一些條件艱苦的崗位甚至面臨招不到人的窘境。此外,數據是工廠的“核心資產”,很多工藝和品質數據都掌握在人的經驗里,隨著這些“專家”的退休,企業面臨著工藝傳承和數據
73、流失的風險?;诖?,機器視覺技術在制造加工領域有巨大的市場需求。有機構預測,至2025年,全球范圍機器視覺市場規模年均增速為7.7%,中國市場20212022年增速預計為10%左右?,F有機器視覺在應用中尚存在一些問題:工控機及有線部署方式下,如果企業有多場景、多產線機器視覺應用,將不得不面對重復投資以及實施成本高的問題;其次,由于廠家的異構性以及多個機器視覺子系統間的封閉獨立性,造成后期的維護升級以及數據的融合難度較大;同時,中興通訊工業機器視覺方案總監李陽中興通訊工業機器視覺戰略規劃總監黃勇基于MEC的通用機器視覺平臺:讓5G更懂制造專 題22隨5G賦能行業備,同時支持可靠、彈性存儲。MEC
74、提供云邊協同能力:基于MEC的云邊協同,邊緣節點進行AI推理和策略執行,而AI模型的訓練和大數據分析類對時延敏感性較低的業務則可以部署到中心云上,為視覺檢測、識別,提供更為強大的計算能力和存儲能力,同時進一步平衡成本和使用效能?;贛EC的通用機器視覺平臺架構見圖1。圖1 基于MEC的通用機器 視覺平臺架構2021/NO.05中興通訊技術 ( 簡訊 ) 23MEC基礎設施(視頻AI優化)5G邊緣分流工業相機接入、高清視頻接入5G邊緣云管理可視化管理、工業設備控制數據視頻存儲機器學習特征建模、模型訓練、可視建模、模型評估影像處理機器視覺算法倉庫OCR、識別類、測量類、質檢類、定位類機器視覺算法應
75、用商店4G/5G移動網黑白/彩色相機線陣/面陣相機紅外相機3D激光相機高速相機高光譜相機平臺采集節點算法質檢識別 OCR測量定位無需調整網絡布線就能快速實現對已有產線的技術改造。另外,MEC支持邊緣分流,實現流量本地化,降低承載/傳輸網的壓力,進一步降低傳輸時延,保證數據不出廠。MEC支持多態的資源能力:對于機器視覺應用,往往依賴加速硬件(GPU/FPGA)以及不同規格的裸機、虛機及容器資源,MEC可很好地滿足這些需求,可極大簡化現場設應用以及中國電信豐富的網絡和計算資源及專業運維能力,共同為工廠提供高效穩定的云化工業級機器視覺方案,助力行業升級。目前該方案已在中興通訊南京濱江工廠和中興通訊長
76、沙工廠成功落地,應用場景包括AAU轉接柱、螺釘檢測、SMT自動疊板、點膠及PCB板檢測等。據統計,經過5G MEC機器視覺系統改造后,工廠平均每班單條生產線可節省2名人力,漏檢率比人工降低80%,綜合良率提高5%。此外,中興通訊協同云南神火鋁業綜合應用5G+MEC+高清工業相機,針對傳送皮帶跑偏和裂紋實時在線檢測、陽極鑄造高溫溶液檢測、能源表計AI讀數等多應用場景進行機器視覺應用落地。其中,通過機器視覺實時檢測溶液溫度,相比傳統手段可有效將電解陽極鑄造品質提升15%以上,進而在電解鋁的過程中大幅降低單噸電耗,對于年產7000萬噸的工廠來說,價值極大。中興通訊持續打造底層軟件和算法平臺的核心競爭
77、力,并結合AI、深度學習以及3D視覺等先進領域能力,構筑自己的核心技術壁壘。同時在行業市場持續深耕場景化解決方案,深入探索機器視覺在工業領域的應用,滿足更多工業生產場景需求。專 題24中興通訊5G+機器視覺應用實踐中興通訊憑借5G網絡優勢,基于5G專網打造云化工業級機器視覺解決方案。方案支持工業視頻圖像采集、存儲、分析、應用全流程,向企業、開發商和個人提供數據服務,同時支持視覺AI算法訓練、計算資源調度,為算法開發者提供訓練服務。在算法層面,中興通訊已在電子制造、鋼鐵冶金等重點工業領域積累了具有典型應用價值的算法庫,算法庫支持與第三方算法松耦合集成。同時支持ResNet、YOLOV、Faste
78、r RCNN等常用深度學習神經網絡算法和經典算法工具,具有算法快速生成和定制能力。此外,中興通訊自研的算法模型訓練平臺AIE(AI Explorer)可實現可視化、拖拽式的算法模型訓練任務搭建。AI深度學習建立在對大數據的訓練基礎上,支持算法在線訓練、評估優化、發布與部署。2020年第三屆“綻放杯”5G應用征集大賽中,中興通訊聯合中國電信打造的“基于5G +MEC的分布式通用機器視覺平臺”獲得全國一等獎。該方案結合了中興通訊5G+機器視覺技術優勢,5G賦能行業云南神火5G+機器視覺陽極鑄造溫度精準分析現場圖國礦產資源豐富,據中國煤炭工業協會調查統計,截至目前,我國已建成千萬噸級煤礦52處,核定
79、生產能力8.21億噸/年,約占全國生產煤礦總產能的1/5。礦產資源的開采和供給,是國民經濟發展的可靠支撐。為統籌推進煤礦智能化發展,深入落實“四個革命,一個合作”能源安全新戰略,2020年2月,國家能源局聯合國家發展改革委、應急部等8部門印發了關于加快煤礦智能化發展的指導意見(發改能源2020283號),對全國煤礦智能化建設作出系統安排部署,并明確提出到2021年建成多種類型、不同模式的智能化示范煤礦,到2025年大型煤礦和災害嚴重煤礦基本實現智能化,到2035年各類煤礦基本實現智能化3個階段的工作任務目標。5G賦能智能礦山基于5G的大寬帶、低時延特性,將5G網絡與礦山生產作業流程深度結合后,
80、可以催生多個智能礦山應用場景,如5G+無人機巡檢、5G+無人駕駛、5G+智能采掘、5G+4K高清視頻等。工作人員可在煤礦調度集控中心,通過綜合自動化系統、安全生產智慧管控平臺等實時調控和統一管理煤礦生產,實現各場景的少人、無人運行,提升生產效率,提升煤礦生產的安全性。5G+無人機巡檢,依托5G網絡,實現對煤礦井上和洗煤廠進行遠程無人機巡檢,降低人工巡檢頻次,提升巡檢效率和效果。而“5G+無人駕駛”則可以利用5G和云計算,實現煤礦運輸小火車的無人駕駛,真正實現以物換人。5G+井下4K高清攝像頭,將4K超高清視頻和5G技術相結合,實現煤礦超高清視頻監控、遠程現場的實時展示,助力礦山透明化、可視化,
81、在減少人力成本的同時為遠程掘進、智能綜采提供數據基礎。5G+井下信息礦燈應用,可實現一鍵調度、群組對講、移動廣播、可視通話、遠程檢修、精確定位等功能,還可通過藍牙連接激光瓦斯報警儀、智能手環等傳感終端、實現移動環境監測及生命體征數據的實時上傳,從而實現人與人、人與設備及人與環境的物聯功能。精準云網構筑智能礦山在礦山智能化轉型過程中,一個可靠、高效,全面互聯礦山人、機、物的數據采集和信息傳輸網絡是基礎。為滿足礦山通信新需求,解決煤礦生產系統化和智能化等問題,中興通訊憑借5G端到端的產品優勢,提出智能礦山5G專網方案。方案融合5G的全光組網方式,實現礦區網絡全覆蓋和極簡部署;大帶寬上行和小型化核心
82、網等創新技術為多路視頻傳輸和本地網絡容災備份等差異化業務提供保障;精準云三級部署,最大限度滿足客戶IT基礎能力需求。5G智能礦山,助力礦山邁入數字化時代2021/NO.05中興通訊技術 ( 簡訊 ) 25我中興通訊礦山行業綜合方案經理丁志強專 題265G賦能行業全光融合組網,實現園區礦區全覆蓋方案采用萬兆光纖環網進行融合組網,實現井上井下、有線無線、寬帶窄帶一張網。工業級50GE全光主干環網、FlexE靈活以太網技術,實現傳輸硬切片和極低時延轉發,滿足遠程控制、應急通信等業務對高安全可靠和低時延的需求;POL全光無源接入網,屬本安(本質安全)型無源網絡,支持有線、Wi-Fi、5G一體化接入,創
83、新手拉手組網方式,實現最高級別業務保護;NB-IoT、4G、5G融合無線接入網,一次部署滿足多模、多頻、多業務接入需求,網絡分層接入與5G切片最大保障了差異化業務的質量;萬兆骨干環網支持接入礦區原有工業環網,階段部署保障礦區安全生產。5G結合人工智能、大數據等先進生產要素,實現集團辦公、綜合管控、融合調度、生產調度一體化管理,推動煤礦智能化發展。圖1 智能礦山專網礦區i5GCBBUBBU5GC控制面大網承載網Internet礦區生產業務流礦區生活業務流5GC用戶面UPF運營商5GC井上5G IaaSAI中臺IOT中臺智能礦山APP信令流網管流本地iLMT維護客戶端礦山云數據中心地面井下遠程EM
84、S維護服務器創新技術,滿足礦山專網個性需求煤礦開采環境惡劣,目前煤礦的掘進、綜采主要采用本地控制方式,安全性缺乏保障,因此,掘進面、綜采面的“減人”“少線”成為煤礦安全生產智能化升級改造迫切需要解決的問題。為全面滿足智能礦山對通信網絡的需求,中興通訊對礦井專用網絡創新性提出了1D3U技術和極簡5GC。對于礦井專用的5G網絡可以采取以上行為主的幀結構(比如1D3U),礦井專網和運營商公網有很好的物理隔離,不存在不同幀結構共存帶來的干擾問題。在100Mbps帶寬下路測,上行峰值速率近700Mbps,滿足井下60路高清視頻回傳帶寬需求,為掘進面、綜采面可視化提供技術保障。針對礦企對信息安全的要求,可
85、以把用戶面下沉到園區,做到數據不出園區,同時降低了關鍵應用的端到端時延(圖1)。此外,部署礦區及分支機構一體化管理。創新實踐,加快礦山智能化升級中興通訊攜手運營商、煤礦行業集成商、礦企共同探索礦山的5G應用場景,致力于加快礦山智能化升級。在礦用通信設備改造上,中興通訊與隔爆廠商合作的煤礦井下專用5G基站,已獲得“安標國家礦用產品安全標志中心”頒發的煤安證書,具備下井資質;在煤礦應用場景開發上,中興通訊聯合運營商和多個領先的礦企,分別在河南、陜西、山西、安徽等地完成輸煤皮帶智能檢測、智能巡檢機器人、掘進機遠程控制、無人礦卡等多個場景的技術驗證和實際部署。未來中興通訊將持續創新實踐,通過完善的礦井
86、5G網絡產品,圍繞煤礦信息網絡、自動化使能、智能感知技術、煤礦大數據、生態合作等方向進行拓展賦能,助力礦山智能化升級。272021/NO.05中興通訊技術 ( 簡訊 ) 獨立極簡5GC,可實現網絡隔離、自主配置;核心網形成一大一小雙網架構,網絡可靠性更有保障,即使礦山和外界的通信中斷,仍然能保證礦山本地5G網絡的運行。云網底座,夯實礦山智能化轉型基礎傳統礦山IT架構煙囪式建設易造成運維工作量大、資源利用率低、業務擴展困難、不滿足工業現場控制要求等問題。方案結合礦山主營業務,為礦山打造專有云,提供從IT設備、網絡、IaaS、PaaS到基礎中臺全方位產品,各組件可積木式選擇。精準云三級部署:集團-
87、主數據中心,具備異地災備、規模大、算力強等特點,支撐集團決策;礦區-區域數據中心,可細分為生產云和管理云,提高業務可靠性;分支機構-邊緣數據中心,貼近工作面、選煤廠等生產現場,支持云邊協同。全技術棧云服務提升礦山自動化能力,實現集團、礦區電網挑戰和需求力是社會經濟發展的源動力,電網作為電力能源傳輸的媒介,是重要的基礎設施。近年來,國家發布了一系列能源電力政策規劃,推動我國電力行業數字化轉型。根據國家能源發展“十三五”規劃電力發展“十三五”規劃關于促進智能電網發展的指導意見關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意見等指導文件,為實現“安全、可靠、綠色、高效”的總體目標,圍繞智能電網發輸配用全環節
88、,未來智能電網將向著清潔友好的發電、安全高效的輸變電、靈活可靠的配電、多樣互動的用電、智慧能源與能源互聯網方向發展。2020年第75屆聯合國大會上,中國提出到2030年實現碳排放峰值,到2060年實現碳中和。在電力領域,溫室氣體排放巨大,提升新能源的消納能力是電力行業率先實現“碳達峰、碳中和”的有效手段。未來,風能、光伏等新能源發電將大規模接入電網,新能源在電力中的比例將會大幅增長,并呈現部署分散的特點。特別是在配電用電領域,將出現大量的微網發電裝置和分布式儲能系統,新的電力通信架構將挑戰傳統電網單向控制的模式。電力通信網作為支撐智能電網發展的重要基礎設施,保證了各類電力業務的安全性、實時性、
89、準確性和可靠性。隨著智能配電網的高速發展,智能電網未來將實現電力“最后一公里”通信保障,實現電力終端“全天候”態勢感知,實現電網全域實時控制,實現海量新能源安全接入。這對電力通信網提出了更高的要求,特別是配電網的調度、保護、控制和管理迎來諸多挑戰。電網各種業務場景對網絡時延、帶寬、可靠性等方面有明確的要求,如表1所示。中興通訊電力行業市場總工周承飛5G使能,電網更綠色更智能專 題28電5G賦能行業業務場景同步相量測量(PMU)配網差動保護分布式能源調控精準負荷控制智能巡檢計量抄表控制:15ms;遙測:500ms15ms控制:1s;采集:3s20ms100ms200ms10Mbps2Mbps2M
90、bps每平方公里數十個每平方公里數十個千萬級千萬級局部區域12個千萬級99.999%99.999%控制:99.999%;采集:99.9%99.999%99.9%99.9%時延帶寬終端數量可靠性表1 電網各業務場景的網絡需求構如圖1所示。中興通訊智能電網5G專網方案,率先實現多項關鍵創新:5G空口支持最小比例1%的PRB資源預留、SLA監測及智能優化、小于1s的5G公網高精度授時、最小支持10Mbps帶寬的小顆粒FlexE硬隔離切片、電力DTU分布式通信、電力專用CPE終端等。通過5G網絡的優化和配置,同時利用5G切片技術滿足電網業務嚴格安全分區要求,為電網提供穩定、可靠的“最后一公里”通信保障
91、。創新的電力邊緣云方案,依托國產化、自主化的新云網基礎設施,實現電力行業按需定制、一站式、一體化部署,實現電力MEC邊緣云和電力業務應用的本地融合,打造安全可靠的云邊、邊邊業務協同新模式。2021/NO.05中興通訊技術 ( 簡訊 ) 終端層電力終端DTU終端網絡層應用層中興能力中興特色能力合作伙伴能力電力CPE平臺層智能電網配網差動保護配網自動化三遙配網PMU生產控制類業務視頻監測可視化運維應急通信管理信息類業務智慧發電高級計量精準負荷控制饋線自動化智慧工地智能配電房火電風電水電光伏AGV 無人車數字孿生平臺皮帶監測風機變槳控制AR智能運維生產管理智能巡檢發電設備數采智慧安防生產控制類業務管
92、理信息類業務輸電自動化管理主站配網自動化主站變電機器人一體化視頻監測主站園區能量管理主站智能電網5G專網、有線專網、NB-IoT等5G高精度授時NodeEngine分流PRB資源預留電力邊緣云UPF/MEC私有云服務器云平臺平臺IoT 平臺AI視頻機器視覺IDC工業互聯網平臺FlexE小顆粒極簡i5GC超低時延保障點到多點通信分支開關變壓器PMU終端精準負荷終端其他終端AGV攝像頭傳感器機器人.電力物聯網平臺圖1 5G智能電網解決 方案架構29當前電網主要的通信方式為電力光纖專網、公網GPRS/3G/4G、運營商寬帶、PLC、各類現場總線類通信等。傳統通信方案在應對越來越豐富的智能配電網業務時
93、越來越力不從心,表現在:無線公網在線率不達標、覆蓋不足、流量資費高、速率低、時延長、數據安全性差;有線方式部署成本高、難度大、施工繁瑣等。通信問題已經成為智能電網發展的制約因素,而具備大連接、大帶寬、低時延等技術特征的5G技術十分契合智能電網的通信新需求。中興通訊智能電網方案中興通訊作為數字經濟筑路者,以創新的5G云網能力,打造智能電網整體解決方案,總體架計將使得電網整體效率得到大幅提升,如:使用5G智能巡檢、5G作業機器人,變電效率提升2.7倍;5G差動保護、5G精準負荷控制等業務在新能源發電、分布式儲能、綜合能源利用等領域大規模的應用,將快速提升電網單點故障定位、隔離和恢復的速度,大幅減少
94、停電范圍,停電時間可減少100倍以上;使用5G無人輸電線路巡檢手段,將大量節約人力,輸電線路的巡檢效率可提升80倍。中興通訊將通過在電力5G專網和電力邊緣云的融合探索和實踐,幫助電力客戶優化電網通信結構、提升電力調節能力、增強新能源消納水平、降低綜合能源消耗,實現清潔能源、綠色能源的發展目標。專 題5G賦能行業305G+輸電線路巡檢探索實踐南方電網積極踐行國家“碳達峰、碳中和”戰略,制定一系列方案,推動5G技術與智能電網業務融合,加快構建清潔低碳、安全高效的能源體系。2019年開始,中興通訊聯合南方電網、中國移動在廣州南沙打造國內最大的5G智能電網示范區,完成首個基于3GPP R16的精準授時
95、、首個商用專用切片上線、首個5G差動保護和PMU業務正式投運。目前正在進行53個電力業務場景網絡和業務測試,覆蓋電網發、輸、變、配、用全環節,領跑行業。經南方電網5G示范區實踐結果測算,隨著5G、AI、邊緣計算等技術在電網大規模應用,預路交通是我國交通運輸領域的基礎行業,是社會經濟發展的重要支撐和保障。當前5G、物聯網、云計算、大數據、人工智能等新技術助推交通行業快速向低碳化、智能化、網聯化方向發展,公路交通行業正處在數字化轉型的關鍵節點上。路口交通治理挑戰據統計,近年來全國每年都發生近20萬起交通事故,造成大量人員傷亡和財產損失,其中發生在交叉路口的占70左右。車輛行駛路線沖突和司機轉彎視線
96、受阻導致道路交叉路口成為交通事故的多發地段。此外,交叉路口的局部擁堵是城市交通擁堵31智能路口:超邊緣算力賦能交通管理數字化升級圖1 中興通訊智能路口解決方案架構中興通訊交通行業方案主管張晨公中心云OBU毫米波雷達激光雷達信號燈攝像頭路側智算設備RSUMECV2X設備管理V2X業務平臺感知AI分析第三方應用靈活部署5GVMS問題的主要原因之一。道路擁堵通常最先發生在路網的一個關鍵交叉口處,而交叉路口的擁堵會影響到與之相關聯的路段和相鄰的交叉口,呈現“點-線-面”蔓延的趨勢,甚至構成區域性交通擁堵,影響整個路網功能效率的發揮。交通基礎設施信息化、智能化,將減少路口交通安全事故,緩解城市交通擁堵的
97、壓力,是交通治理發展的必然趨勢。智能路口方案 如圖1所示,中興通訊智能路口方案以路側智算設備為核心,旨在通過邊緣計算和高度集約化路口交通電子設備,將人、車、路、環境等交通狀態數據有機結合起來,使交通系統在路口甚2021/NO.05中興通訊技術 ( 簡訊 ) 專 題325G賦能行業至更大的時空范圍具備感知、互聯、分析、預測、控制等能力,保障交通安全、提升交通系統運行效率及管理水平。由于交叉路口場景的復雜性,路口交通治理需要減少交通安全事故的發生,保障行人通行安全,同時兼顧路網通行效率,避免車輛擁堵。智能路口方案的關鍵部分主要包括路口交通數據多維感知、超邊緣算力實時分析、交通預警信息智能發布以及交
98、通治理云邊協同。交通數據多維感知路口的數字化過程首先要實時采集、收集完整的交通狀態數據,獲取道路關鍵節點各進出口車輛和行人的動態、靜態信息,為交通調度和統籌控制提供必要的基礎信息。道路的交通狀態數據主要來源有地感、GPS及北斗、視頻、雷達、信號機等。在道路感知方面,智能路口方案支持視頻幀級解析,可接入攝像頭、激光雷達等多種類型的感知傳感器,在不同的天氣和場景下有效識別行人、車輛、非機動車、車道線等道路場景元素,獲取交通參與要素的空間位置、速度、方向、類型、尺寸等多維交通狀態數據,也可以基于路側智算設備內置的AI算法進行車輛行為分析預測,智能化感知道路交通狀態。超邊緣算力實時分析邊緣計算(Mul
99、ti-access Edge Computing, MEC)是指在靠近物或數據源頭的一側,采用網絡、計算、存儲、應用核心能力為一體的開放平臺,在邊緣處理數據減少延遲,從而實現實時和更高效的數據處理。面對海量的交通感知數據的實時處理和分析帶來的嚴峻挑戰,中興通訊推出路側智算設備ZTE EdgeAI系列產品,就近提供算力服務,為路口交通管理提供超邊緣算力支持,實現交通多維感知數據的實時分析,通過內置AI算法快速計算生成實時準確預警信息。根據實際場景的算力需求,中興通訊智能路口方案在靠近路口側部署邊緣計算產品路側智算設備,實現十字路口、高速公路等復雜路況場景下交通事件的毫秒級響應。中興通訊路側智算設
100、備支持一機多能以及場景自適應,可隨需加載多種交通事件AI算法,適應不同客戶的需求和應用場景。例如,行人過街算法能夠實時捕捉即將過街的行人,智能預警過往車輛避讓,適用于各類人行道口等人車混行類場景;車輛碰撞算法可以根據車輛速度和位置計算兩車碰撞概率,智能預警相關車輛,適用于公路平交路口及高速出入口等車輛匯聚類場景。依托超邊緣級算力部署,中興通訊智能路口方案支持多種道路關鍵節點場景下車路協同智能感知及消息處理。交通預警信息智能發布在智能路口方案中,路側智算設備將生成的交通預警信息通過多種方式向外廣播,除了采用電子標識牌提醒方式外,還可以通過V2X(Vehicle to everything)技術將
101、預警信息直接傳遞給智能網聯汽車。中興通訊智能路口方案支持通過5G網絡連接路側智算設備與電子標識牌,5G的低時延和高可靠確保電子標識牌能夠及時接收并發布交通預警信息,智能提醒過往行人車輛,幫助其獲取視距外交通狀態信息。同時,智能路口方案也包含車路協同網絡架構,提前布局未來自動駕駛演進方向,利用V2X技術建立V2I(Vehicle to Infrastructure)預警信息發布通道。RSU(Road Side Unit)作為C-V2X技術的路邊單元,負責接收路側智算設備下發的路況信息等實時交通預警信息,并動態播報給通行車輛OBU(On board Unit),實時向智能網聯車輛推送路側計算的路面
102、交通狀況信息。隨著V2X技術的廣泛應用,更高效的車路協同將提升整個路網出行效率,減少交通事故的發生。推動當地國省道交通治理數字化轉型。隨著村組公路建設熱潮,云南楚雄彝族自治洲地區農村公路與S214省道形成了星羅棋布的平交路口,嚴重影響了主干道的通行能力。在平交路口交匯處,各個方向的車輛和行人之間相互干擾,成為影響道路交通安全和通行能力的隘路。平交路口成為S214省道交通事故的多發地,某些路口甚至還被當地群眾稱為“死亡路口”。云南楚雄洲牟定公路分局采用中興通訊智能路口方案,實時捕捉各個方向道路交通狀態,邊緣計算和車路協同共同實現平交路口治理智能化升級(見圖2)。當出現路口車輛匯聚或村民過街時,主
103、路和支路的電子標識牌以及RSU同時廣播發布預警信息,智能提醒主路的過往車輛減速以及注意避讓行人,幫助村民安全出行,提升路口交通安全性及通行效率。未來,中興通訊智能路口將賦能平交路口治理、高速路口車輛匯入管理、隧道行車安全預警、園區道路數字孿生、交通信號智能優化等場景,實現更高效、更智能、更安全的智慧交通。2021/NO.05中興通訊技術 ( 簡訊 ) 圖2 云南楚雄智能 路口場景示范交通治理云邊協同在交通效率類應用場景中,智能路口方案需要路側邊緣云與交通中心云共同實現交通信號優化和交通治理數字化升級。例如,面對交通信號配時優化和數字孿生仿真場景,路側智算設備在移動網絡邊緣提供IT服務環境和計算
104、能力,同時上報經過處理的結構化數據。道路關鍵節點交通狀態數據從邊緣節點匯聚集中到交通中心云,進行交通大數據分析以及數據共享,同時進行算法模型的訓練和升級,將升級后的算法推送到前端路側智算設備更新和升級。中心云計算與邊緣計算緊密協同,基于路口感知的實時交通狀態,共同實現紅綠燈配時優化以及路口數字孿生等交通治理數字化升級,從而最大化云計算與邊緣計算的應用價值。云南落地實踐中興通訊智能路口方案落地云南S214省道楚雄州段某平交路口,實現路口交通狀態智能預警,33前,全球廣泛采用以信息化促進城市軌道交通發展的戰略。大規模的城市軌道交通建設、運營及管理需要信息化手段支撐,每一條線路的開通都會對整個城軌網
105、絡運營管理難度帶來指數級增加,對于ICT基礎設施也提出了很大的挑戰。傳統的信息化建設模式周期長、投資大、涉及系統多、集成和實施難度高,已無法滿足當前城市軌道信息化發展要求。云計算技術的出現及其逐漸成熟的應用模式,符合城軌交通行業管理的需要,越來越多的城市在軌道交通建設時,開始引入城軌云解決方案,解決傳統城軌建設的問題。城軌云解決方案基于云計算、大數據等技術的未來演進發展趨勢,以智慧城市軌道交通信息技術架構及網34圖1 中興通訊城軌 云技術架構中興通訊5G行業綜合方案總監汪君強當雙核云平臺引領智慧城軌統一管理門戶2雙活/災備數據中心兩級部署三級管理三個安全區域321統一管理門戶客戶價值提升效率保
106、障安全集約資源簡化運維生產數據中心雙活/災備數據中心安全生產網應用和數據服務安全資源池云資源池(計算、存儲、網絡)外部服務網應用和數據服務安全資源池云資源池(計算、存儲、網絡)內部管理網應用和數據服務安全資源池云資源池(計算、存儲、網絡)車站/車輛段/停車場專 題5G賦能行業絡安全規范為依托,中興通訊推出新一代城軌云解決方案。城軌云整體技術架構由一個平臺、兩個中心、三張網組成(見圖1)。云管平臺對兩個中心三張網絡的計算、存儲、網絡和安全等資源統一管理。兩個中心(生產、數據中心)采用雙活架構設計,保證業務服務連續性。三張網絡(安全生產網、內部管理網、外部服務網)承載城軌交通的全部業務系統。城軌云
107、平臺支撐運營生產信息系統、乘客服務信息系統、企業管理信息系統三大業務系統。方案充分運用云計算、大數據等先進理念和技術,按照“集約高效、共享開放、安全可靠、按需服務”的原則,實現基礎設施共建共用、信息系統整體部署、數據資源匯聚共享、業務應用有效協同,開展大數據開發利用,為地鐵管理和公共服務提供有力支持,助力城軌智能化、智慧“云”啟未來,中興通訊2021/NO.05中興通訊技術 ( 簡訊 ) 融合,為上層應用提供虛機、容器、裸金屬資源的靈活供給;多云統一管理,實現異構云接入,滿足城軌線網多云管理需求;提供豐富的PaaS能力,實現業務互通,數據共享。集約建設,按需分配,提高資源利用率基礎設施資源集約
108、建設,根據各業務系統實際需求,軟硬件資源按需動態分配,動態共享,IT資源利用率從10%上升到60%+??焖俨渴?,縮短建設周期,降低投資成本微模塊結構,提供靈活的分期部署,部署時間縮短80%;容器云架構、微服務平臺,支持城軌業務應用快速開發和治理。極簡運維,提高運維效率,降低運維成本智能化運維工具NetInsight、Inspector等,提供網絡實時全景拓撲,智能分析,快速定界網絡故障;設備巡檢,數據一鍵采集,故障定位迅速;歷史趨勢智能分析,及時預知風險;可視化作業編排,運維自動化;提升60%+運維效率,運營成本下降30%+。安全可靠,保障業務穩定和數據安全提供多副本、故障自愈、雙活容災等多種
109、機制提升平臺的可靠性,保障業務的連續性和數據安全。符合等保2.0“一個中心,三重防護”整體技術架構,全面防護城軌業務系統安全。方案實踐杭州地鐵3號線視頻線網云平臺項目中,中興通訊通過虛擬化云平臺提供計算、存儲、網絡虛擬化資源,利用云管軟件,實現云平臺內部資源的管理調度。對比傳統建設方式,資源利用率提高75%,運維效率提高70%,系統處理能力得到極大提升。截止目前,中興通訊已服務軌交行業20余年,支撐40多個城市、100余條線路的軌道交通建設。作為智慧城軌先行者,中興通訊將攜手客戶和行業合作伙伴,共同加速軌交行業數字化轉型?;l展。中興通訊城軌云整體解決方案主要包括云平臺、網絡、容災、安全等建設
110、子方案。云平臺建設中 興 通 訊 T E C S 云 平 臺 解 決 方 案 基 于OpenStack和k8S的雙核融合開放架構,以整合孤立的資源為目標,提供實現硬件資源虛擬化、共享、統一管理的端到端解決方案,以彈性、靈活、高效、安全的云數據中心解決方案為用戶快速開通各類業務提供支撐。網絡建設城軌云網絡建設按照業務不同,分成核心安全生產區、內部管理區和外部服務區三大分區,實現各業務的統一部署及未來新增線路業務快速部署和上線。中興通訊借助領先的網絡虛擬化技術為城軌客戶提供自助式服務目錄和門戶,支持網絡資源的圖形化編排、自動化部署(實例化),包括防火墻、路由器、網絡、子網、負載均衡等。容災建設根據
111、城軌行業規劃相關要求,需建設城軌云同城災備數據中心,當主中心發生故障時確保業務正常運營。中興通訊城軌云不但支持兩個數據中心容災/雙活方案,還支持多活容災方案。安全建設中興通訊城軌云為城軌業務提供滿足等保(2.0)3級的城軌云安全防護體系,能夠按照系統的功能和重要性劃分不同的安全域,并根據從外到內、從邊界到中心的方式構建防護體系,以滿足客戶的安全需求,并能夠對未知威脅及時預知、防范,智能應對各種安全威脅。中興通訊城軌云解決方案亮點中興通訊城軌云平臺基于開放架構,系統高可靠、管理高效率、資源高可用、業務高彈性。統一平臺,高效管理,滿足未來業務發展訴求云平臺通過OpenStack、k8S雙引擎的深度
112、3536什么是智能工廠?動化與控制發展數十年,智能制造、智能工廠、工業4.0等概念也熱議已久。如何認識智能制造、智能工廠?我們認為,智能工廠是一個自行進化的柔性系統,通過互聯互通的信息技術,能自我感知、自我學習、自我適應,實現生產洞察、決策、自動運行整個生產。智能工廠將擁有更高的響應度,使得決策更具前瞻性和預測性,大大提升生產效能,增進與供應商、客戶之間的關系。鑒于技術的快速發展,智能工廠代表的是一個長期演進的過程,而不是一次性的現代化改造。生產的互聯互通、工廠的自我感知自我學習都離不開數字化,數字化是智能制造、智能工廠的基礎。中興通訊濱江基地數字化挑戰與愿景中興通訊是智能制造的推動者,也是智
113、能制極致濱江:智造升級,變革從自己開始自中興通訊5G行業規劃總工符志宏造的實踐者。中興通訊濱江全球5G智能制造基地位于南京市江寧區濱江開發區,2020年3月正式投產,僅7個多月時間,2020年總產值超過300億元。中興通訊秉承“用5G制造5G”理念,發揮自身既懂生產、又懂5G網絡技術的優勢,以極致場景驅動,志在打造5G全連接數字化工廠,實現生產、運營、管理全面極致優化的智能工廠。中興通訊將數字化轉型定為公司級戰略,公司各層級各職能部門對數字化轉型戰略支撐點和發展目標認識清晰,各單領域應用和IT建設節奏較快,數字化業務流程基本貫通,但跨領域數據分析決策、生產研發協同、生產計劃實時預測和管理等方面
114、仍有很大可提升空間。如:數字化MES系統部分管理粗放,設備產品會出現浪費,部分生產工序只管理到批量、按工單配料,沒有管理到工序;SPI錫膏檢測、貼片、回流焊、AOI自動光學檢測、物料低位等預警與派單的智能分析與主動推送可進一步提升等。372021/NO.05以極致場景驅動智造升級在濱江智能制造基地的智能化改造過程中,中興通訊提出以數字化為綱,制定公司智能制造整體目標,定義細分場景,以極致場景驅動,逐步推進智造數字化升級。從客戶視角,訂單狀態可視;從工廠生產視角,向自動化、無人化升級;從生產管理角度,向線上、在線、智能在線升級;從物流角度,以推拉結合的方式控制單板庫存,AAU單板庫存下降至約8小
115、時。中興通訊通過數字化技術構建了濱江智能工廠完整的研發協同、計劃、采購、生產、物流及運維環節,形成了數字化管理閉環,推進工廠生產、運營、管理的智能升級。自動化生產從全流程出發,統一規劃,分步實施,加強模塊化設計與測試平臺建設,進行系列化改進,如貼片環節全自動化、裝配自動化、自動貼標、AGV運送、XR遠程專家,實現生產自動化和智能化,針對不同場景構建對應的業務應用,合同訂單縱向貫通,生產過程透明可視,實現生產進度實時可視、風險及時預警,主動干預,任務閉環,提升客戶感知。數字大腦,讓工廠學會自我思考為了應對生產個性化、小批量化、智能化的高效自動化生產需求,中興通訊利用傳感、物聯網、5G網絡、邊緣計
116、算、大數據AI、機器視覺等技術,通過精準交付、智能制造、智慧物流、智慧園區等部分升級改造,實現更智能、高效、高質量的產品制造。隨著工廠運營中心數字大腦各部分的逐步升級,讓工廠生產學會自我思考。工廠數字大腦通過設備智聯與數據采集,建立工廠-車間-線體-設備的數字化體系,實現生產過程數字化;通過知識建模與生產大數據分析,逐步實現智能排產、生產進度監控、生產資源管理(工裝、鋼網、人員狀態管理和資源分配)。如人、機、料、環等要素接入運營中心,作業模式由線上演變為在線,SPI錫膏檢測、貼片、回流焊、AOI自動光學檢測、物料低位等情況通過大數據分析主動推送預警與派單,實現資源共享與派單提效。數據大腦升級,
117、離不開以智能制造執行系統iMES為核心的改造。iMES系統基于微服務架構,分級部署,支撐多工廠多模式的制造場景。企業級MES打通外部訂單、生產任務調度;域級MES打通車間設備,對車間現場各系統下發執行指令,實現生產設備與系統互聯互通,完成全流程的數據采集與工藝管控,實現設備可視、線體可視、物流可視,并結合邊緣計算與大數據應用,拓展數字化生產與數字化運營。iMES系統的通用數字化工藝平臺,實現工藝信息從前端,如研發、中試,穿透至生產一線,通過結構化的工藝設計,實現工藝參數的智能管理,集文件制作、智能歸檔、智能應用與一體。5G全連接,數字化的加速器中興通訊濱江智能制造基地秉承“用5G制造5G”的理
118、念,打造5G全連接工廠。5G是設備智聯的基礎,也是工廠數字大腦不可或缺的神經觸角。5G全連接規劃了16大類、40余項5G+工業融合創新應用,積極推動制造流程的重塑和變革,向智能制造演進。目前已初步建成極致濱江智能制造示范標桿,向柔性化、智能化、少人化、無人化智能制質量追溯以及預測性維護,提供生產調度指令下發與執行和實時狀態的反饋,直觀監測物料和成品的流轉,實現生產物料和成品在規劃、生產、運營全流程數字化管理以及產線仿真優化、生產設備預測性分析等功能。生產預測分析:孿生系統對生產數據進行匯總分析,形成生產數據模型庫,實現對產線的多維度剖析,查優補缺,提高產能,為產線的優化策略提供全面的數據資料支
119、撐;智能設備維保:以5G為通道,基于物聯網平臺,搜集產線設備的運行時長、產能、運行數據等信息,并根據設備信息自動生成設備維保任務,維修保養記錄線上存儲,形成完整的全生命周期的設備臺賬,實現設備的精細化管理。工廠園區數字孿生對園區人、設施、車輛、環境、能耗等進行數字化管理,精準運營、實現少人化,從而提高園區管理水平。系統利用視頻虛實融合、激光掃描、物聯網、3D成像等技術,將園區中的資產、車輛、安保、環境、視頻監控、ICT網絡、能耗等信息數據集成、整合、融入,實現設備聯防聯動監控,快速定位設備故障點,對區域內人員、資源等實現高效調配,保障管理高效、運維科學,最終實現園區運營的可視化分析、園區業務的
120、閉環聯動、園區決策仿真模擬等功能。中興通訊濱江智能制造基地數字化轉型一直在路上。中興通訊從自我做起,以極致場景驅動,通過點滴的積累,提升生產效率、降低次品率、增強客戶體驗,實現智能制造的柔性化、無人化,打造“極致濱江”智能工廠,為業界樹立新標桿。園區數字孿生管理界面造工廠演進。主要應用聚焦于企業園區一體化管理和生產車間、立庫的5G化改造,初步實現5G全連接工廠,部署上線的5G應用包括5G云化機器視覺類應用(來料監測、AAU轉接柱/螺釘視覺識別、AAU點膠與PCB板檢測、機器視覺反向引導控制機械臂)、5G云化AGV、XR遠程單板維修操作指導、360度全景生產環境監控、產線數字孿生、無線看板、望聞
121、問切機器人、5G看板、園區數字孿生、5G非接觸式紅外測溫、園區5G巡邏機器人、5G無人掃地車等。通過智能化應用升級,濱江智能制造基地單位產值所需人力較中興通訊其他生產制造基地低25%,取得了顯著效益。數字孿生,助力工廠透明化管理濱江基地針對工廠生產和園區管理兩種不同場景,設計了不同的數字孿生。生產線數字孿生讓生產更透明,讓管理更智能。系統實時反映產線生產狀況,進行生產預測、38山鋼鐵集團公司是具有悠久歷史的大型鋼鐵聯合企業,為中國鋼鐵工業的發展壯大做出了卓越貢獻。2010年5月,鞍山鋼鐵集團公司和攀鋼集團有限公司聯合重組,成立鞍鋼集團。在十四五開局之年,鞍鋼集團面臨生產、通信設備老化,信息化和
122、自動化生產技術滯后等一系列問題,迫切需要借助新技術提升生產效率、降低生產成本、提升管理水平。國家相關政策也驅動國內鋼鐵企業加快轉型升級步伐,以推進國家鋼鐵產業戰略落地。鞍鋼集團數字化轉型升級路徑在數字化轉型過程中,鞍鋼集團緊緊把握鋼鐵智能制造升級路徑的四個方面:第一,鋼鐵業務驅動,鋼鐵流程的生產、質量、能源、設備、物流等業務需求驅動智能制造建設;第二,信息技術支撐,利用新興ICT融合信息技術與傳統自動化、數字化、網絡化技術進行集成,支持智能制造發展;第三,以物聯網平臺為核心實現多維數據融合,將傳統控制系統數據、工序數據、專業屬性數據進行融合,充分發揮數據價值;第四,系統功能協同,傳統五級控制架
123、構朝縱向單業務云邊端協同、多業務橫向協同發展,實現系統高效。隨著我國5G技術的成熟和商用,“5G+工業互聯網”為傳統制造業智能化轉型提供了最優解。特別是鋼鐵生產領域,因其流程長、工藝復雜、場景多樣化、經濟體量大的特點,成為5G應用場景落地的主要戰場。5G的特性切合了鋼鐵企業智能制造轉型的無線網絡應用需求,其高性能、低時延的特點也滿足了遠程集控、數據采集、機器視覺、AR運營維護等垂直領域的數據傳輸要求?!?G+邊緣工業互聯網平臺”則是孵化智能應用,助力智能制造的重要信息基礎設施。39中興通訊5G行業資深方案專家馬恒 鞍2021/NO.055G+工業互聯網助力鞍山鋼鐵生產數字化升級40業務創新,網
124、絡先行2020年,作為中國移動第一個4.9GHz頻段外場試點場所,遼寧移動鞍山分公司在鞍鋼廠區建設了64個公網基站,其中首次部署多個4.9GHz基站和MEC邊緣云資源池,遍布園區的基礎設施為5G工業場景業務創新提供了堅實的通信基礎。2021年,鞍山移動將進一步加速在多個區域部署商用的4.9GHz基站,全方位滿足鞍鋼總部和各分廠業務對帶寬和可靠性的嚴苛要求。通過新型的5G專網建設,鞍鋼集團將打通OT域與IT域的連接,實現物聯網和互聯網融合的新型工業互聯網,更好服務地于工業現場。成功試點5G+工業互聯網三大業務場景2019年起,鞍鋼集團信息產業有限公司攜手中興通訊、鞍山移動,利用5G新基建基礎設施
125、,在信息技術支撐和物聯網多維數據融合方面進行了實踐,成功試點5G+工業互聯網三大業務場景。熱軋生產線5G電機生命周期管理鞍鋼冷熱軋產線有各種輥道電機需要維護,可通過5G終端和網絡傳輸采集模擬量或數字量數據,同時通過新建MEC,實現數據分流,將采集數據上傳至工程師站。工程師站將數據處理后上傳云平臺,分析采集的數據,輸出設備評估和故障預測,延長設備使用壽命,提升生產效率。本項目系統應用在熱軋廠1780生產線400臺輥道電機上。在電機24小時不間斷工作中,傳感器通過采集輥道電機電流、振動、溫度等運行時的狀態參數,利用無線網絡傳送到精鋼云平臺。系統采用過程檢測、人工智能和大數據技術,借助高速信號采集、
126、分布式建模和專家診斷能力優勢,提供基于數據建模、多元統計等過程監測方式,實現電機生命周期管理。系統上線后該生產線避免緊急停機、故障維修次數下降20%,通過管控系統提升機組作業率5%,每年節約維修費用約10萬元,每年產值增加收入8750萬元。冷軋車間5G機器視覺帶鋼表面質量缺陷檢測該系統主要應用于工業生產線上的質量檢測。生產線工業相機(后續內置5G模組)+MEC邊緣計算服務器,MEC將用戶面數據流分流至鞍鋼云平臺“精鋼云”;信令流通過MEC連接SA核心網。通過多條產線共享缺陷庫,提升檢出率和識別率,提升工作效率,后續可推廣至鋁板、鋼板、造紙等行業的質量檢測。本項目應用在冷軋廠4#線酸軋機組,上下
127、兩側各安裝工業相機3臺,利用工業相機拍攝高清圖像,每秒拍攝圖片120張,生成完整圖片40張,合成后的高清圖像通過5G網絡上傳到精鋼云平臺,滿足生產線4米/秒的高速運轉速度。在云平臺側采用圖像處理軟件、圖像拼接合成軟件、缺本項目應用在煉焦廠皮帶通廊,在100米皮帶通廊部署攝像監測系統,覆蓋皮帶頭尾部、皮帶通廊出入口、皮帶作業重點區域,共計16個4K高清攝像頭。高清視頻通過5G網絡回傳到精鋼云平臺,通過人員目標檢測及動作檢測、原料檢測、皮帶檢測等內容,搭建機器視覺全監控平臺,提升現場設備管控能力,保障現場工作人員安全。通過現場采集的圖片分析,誤檢從9204張減少到15張,未出現漏檢圖片,檢測準確率
128、為99.99%以上。該系統每年可節省皮帶維修費100萬元。2021年1月,鞍鋼集團全球首發一鍵式5G工業專網+智慧煉鋼生產控制場景,并接待了工信部、發改委、市政府和移動集團等多批領導的視察。后續鞍鋼集團將聯合中國移動、中興通訊,在物聯網平臺業務賦能工業應用、AR遠程運維等多個5G場景進行規模商用試點,力爭將5G創新應用從盆景向風景轉化,最終向商業閉環的前景不斷推進。陷檢出及識別分類算法軟件執行計算,利用采集到的共享數據及機器學習模型、共享缺陷識別庫、優化缺陷類別庫自動判定帶鋼表面缺陷超出產品質量許可范圍的鋼卷。方案解決了圖像同步自適應、光照強度自適應、帶鋼跟蹤自適應等多項技術難題。通過部署帶鋼
129、表面質量缺陷檢測,目前此生產線常規缺陷檢出率達95%以上,常規缺陷識別率最高可達98%,設備穩定運行率99%。對帶鋼缺陷的實時檢出,可降低可控重復缺陷的持續產生,減少產品表面質量人工判定易產生的異議,每條生產線每年提高經濟效益400萬元,可避免停機和傷輥等事故發生,每年降低成本300萬元。煉焦廠5G機器視覺皮帶通廊安全監測基于5G的機器視覺皮帶通廊安全系統是視頻監控系統與自動控制系統的結合,通過視覺分析給出控制建議,實現整體自動化,保障設備運行期間的安全和穩定。412021/NO.052021年1月,鞍鋼集團全球首發一鍵式5G工業專網+智慧煉鋼生產控制場景,并接待了工信部、發改委、市政府和移動集團等多批領導的視察。后續鞍鋼集團將聯合中國移動、中興通訊,在物聯網平臺業務賦能工業應用、AR遠程運維等多個5G場景進行規模商用試點,力爭將5G創新應用從盆景向風景轉化,最終向商業閉環的前景不斷推進。