中移物聯(lián)在5G專網(wǎng)上構(gòu)建智慧工廠、數(shù)字孿生、工業(yè)大數(shù)據(jù)的探索及思考

在“新基建”的浪潮下，《“十四五”規(guī)劃綱要》明確提出加大新基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，包括5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)的建設(shè)。未來，工業(yè)大數(shù)據(jù)將和5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一樣，成為國家戰(zhàn)略規(guī)劃重要的衡量指標，如何推動其發(fā)展是產(chǎn)業(yè)亟需考慮的問題。

11月27日，在通信世界全媒體舉辦的“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)開創(chuàng)智慧新工業(yè)”主題沙龍活動上，中移物聯(lián)網(wǎng)有限公司智能連接部副總經(jīng)理王明儒以“基于5G專網(wǎng)工業(yè)大數(shù)據(jù)解決方案研究”為主題發(fā)表演講，分享了中移物聯(lián)在5G專網(wǎng)上構(gòu)建智慧工廠、數(shù)字孿生、工業(yè)大數(shù)據(jù)的探索及思考。

工業(yè)大數(shù)據(jù)的幾大特性

中移物聯(lián)總結(jié)出了工業(yè)大數(shù)據(jù)的幾大關(guān)鍵特征。在王明儒看來，工業(yè)大數(shù)據(jù)要求超低時延的控制，數(shù)據(jù)不出場、安全保護與隔離以及專有的網(wǎng)絡(luò)資源。在海量數(shù)據(jù)采集上，工業(yè)數(shù)據(jù)主要是多元設(shè)備的數(shù)據(jù)接入、持續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，包括數(shù)據(jù)完整性的要求超高及數(shù)據(jù)體量超大。從實時數(shù)據(jù)分析來看，工業(yè)數(shù)據(jù)有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復雜度高、工業(yè)數(shù)據(jù)的異構(gòu)性高、對時效要求高，包括數(shù)據(jù)行業(yè)特征相對比較明顯的特征。

針對中國移動5G專網(wǎng)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域方面的能力支撐以及思考，王明儒表示，中國移動對于不同的行業(yè)細分的場景提供了差異化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力，在車間生產(chǎn)、港口運輸、機器加工等15個細分領(lǐng)域總結(jié)了五大典型要求：超低時延控制、高清視頻回傳、數(shù)據(jù)不出場、安全保護與隔離、定制化的網(wǎng)絡(luò)資源。

對5G提出大帶寬、低時延、廣連接的要求，中國移動等三大運營商需要提供差異化的服務(wù)方式以及多樣性的網(wǎng)絡(luò)連接來支撐保障工業(yè)制造領(lǐng)域，包括工業(yè)大數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)纫蟆Ｖ袊苿釉诖嘶A(chǔ)上根據(jù)不同需求場景提供了3類服務(wù)模式，包括優(yōu)享模式、尊享模式、專享模式，通過服務(wù)的分層分級去滿足工業(yè)場景下的控制要求。“5G融入百業(yè)，呼喚網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力，中國移動5G專網(wǎng)具有專用定制、確定可靠、彈性擴容、柔性配置以及本地卸載等相關(guān)功能，可最大程度上滿足5G工業(yè)控制、5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G大數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)的要求?！蓖趺魅灞硎?。

三大工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景

中移物聯(lián)主要將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用于三大場景。王明儒介紹道，一是對工業(yè)設(shè)備的實時監(jiān)控。先對生產(chǎn)設(shè)備、環(huán)境、企業(yè)ERP數(shù)據(jù)進行采集，通過5G專網(wǎng)傳輸至大數(shù)據(jù)平臺，經(jīng)過清洗轉(zhuǎn)換、分析處理，生成設(shè)備實時狀態(tài)的監(jiān)控模型，并通過大數(shù)據(jù)的API向WEB端移動端提供相關(guān)服務(wù)，為工廠提供設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備運轉(zhuǎn)等實時監(jiān)控服務(wù)。

二是設(shè)備故障識別與預警的場景。先是采集設(shè)備生產(chǎn)的設(shè)備數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)以及企業(yè)的CRM、ERP等數(shù)據(jù)，通過5G專網(wǎng)傳輸?shù)酱髷?shù)據(jù)平臺，利用離線或者實時計算的框架，對設(shè)備的數(shù)據(jù)、ERP數(shù)據(jù)、歷史生成的標簽體系的數(shù)據(jù)結(jié)合故障訓練模型，提供故障識別模型以及故障識別的結(jié)果，并為上層的WEB端、移動端提供相關(guān)的故障預警及故障識別服務(wù)。

三是智能化的工藝流程優(yōu)化。目前主要采集的是生產(chǎn)工藝的數(shù)據(jù)、環(huán)境的數(shù)據(jù)以及ERP數(shù)據(jù)，通過5G專網(wǎng)上報到大數(shù)據(jù)平臺，綜合歷史的工藝數(shù)據(jù)以及當前實時的工藝數(shù)據(jù)，通過決策樹神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的AI算法來生成工藝規(guī)則的模型庫以及工藝對比分析的結(jié)果，從而反推為當前的工藝流程、工藝決策，通過大數(shù)據(jù)API的方式向上層的WEB端、移動端提供相關(guān)的服務(wù)。

“上述三個場景在今年六七月份與國內(nèi)一家大型的家電生產(chǎn)廠商做了合作，我們一起共建了5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智慧工廠的項目?！蓖趺魅褰榻B道，從整個項目的執(zhí)行情況來看，項目能夠與生產(chǎn)工藝緊密結(jié)合，提高工廠的生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品的不良率，在促進工廠智慧工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面發(fā)揮了良好的示范效應(yīng)。從場景實現(xiàn)來看，主要實現(xiàn)了設(shè)備監(jiān)控、設(shè)備故障預警、工藝流程優(yōu)化、機器視覺監(jiān)測等相關(guān)場景，通過5G智慧工廠的數(shù)字孿生平臺，為工廠提供智慧工廠設(shè)備監(jiān)控等相關(guān)服務(wù)。

大數(shù)據(jù)中心體系架構(gòu)的建設(shè)

在國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心對大數(shù)據(jù)中心整個體系架構(gòu)包括未來模型的思考方面，王明儒認為整個體系架構(gòu)的思考分為四層：設(shè)備層、邊緣層、企業(yè)區(qū)域?qū)印a(chǎn)業(yè)層。

在整體的網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)帶寬要求以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)保障上，需要用差異化的網(wǎng)絡(luò)保障來實現(xiàn)分層數(shù)據(jù)之間的快速安全傳輸，其中在工廠內(nèi)部主要使用工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)內(nèi)部數(shù)據(jù)的交換和傳輸；在企業(yè)領(lǐng)域?qū)?，工廠與企業(yè)的大數(shù)據(jù)中心交換主要使用5G專網(wǎng)來滿足數(shù)據(jù)的實時傳輸；在行業(yè)級大數(shù)據(jù)中心或者國家的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心使用中國移動等運營商的骨干網(wǎng)絡(luò)，通過專線專用的方式來保證海量數(shù)據(jù)的實時交換和傳輸。

“未來國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，我們理解可以基于現(xiàn)有的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系構(gòu)建相關(guān)的大數(shù)據(jù)中心。”王明儒表示，目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析解決了對工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)物生產(chǎn)、流通整個環(huán)節(jié)上的標識，在未來的大數(shù)據(jù)中心建設(shè)里面可以用基于工業(yè)標識解析體系結(jié)合工廠的內(nèi)部私域數(shù)據(jù)完成我們對工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)生產(chǎn)、制造、流通模型里面物標識和管理。

王明儒認為，工業(yè)大數(shù)據(jù)未來仍面臨著一些挑戰(zhàn)和機遇，例如解決工業(yè)數(shù)據(jù)的異構(gòu)性問題，建立工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型，解決工業(yè)數(shù)據(jù)流通中的安全問題，打破數(shù)據(jù)孤島推進工業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)共享，規(guī)范工業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)交易，發(fā)揮工業(yè)數(shù)據(jù)價值等。“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的這些挑戰(zhàn)還需產(chǎn)業(yè)界上下游共同推進解決，來促進國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展?！蓖趺魅遄詈蟊硎?。

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