5G時代即將到來，對于普通消費者來說，5G的概念可能就是更高的網速，5G大帶寬帶來的上網體驗提升是最直觀的，用手機可以實時觀看清晰度更高的視頻。而在工業(yè)領域，情況則完全不同。很多年前，工業(yè)互聯網的概念就已提出，但直到移動互聯網如此普及的現在，工業(yè)領域設備聯網的比例還是很小，聯網設備涉及的應用也都還很淺。主要原因在于，工業(yè)各垂直領域行業(yè)特性迥異 ，知識壁壘很高，而且工業(yè)制造流程對可靠性和穩(wěn)定性要求非常高，目前的運營商網絡還很難滿足工業(yè)物聯網對性能方面要求。因此物聯網在工業(yè)領域的進展一直比較緩慢，還沒有產生比較成熟的商業(yè)模式和相對大體量的公司。

5G形成的工業(yè)物聯網運用到工業(yè)領域主要體現在四個方面：數據的采集與展示、基礎的數據分析與管理、深度數據分析與應用、工業(yè)控制。

數據采集與展示

     主要是將工業(yè)設備傳感器上采集到的數據信息傳輸到云平臺，并用可視化的方式將數據呈現出來。

     現在的大部分工業(yè)設備，例如數控機床、風力發(fā)電機、工業(yè)車輛等，自身就帶有大量傳感器，并提供集中的數據接口，只有一小部分老舊設備，或者有特殊的數據需求場景，需要單獨加裝傳感器和數據采集裝置。

     在數據傳輸方面，廠房內的設備，環(huán)境比較復雜，一般會使用網線將機床設備連接到集中的數據處理裝置上，再通過4G或者固網連接到云平臺；廠房外的設備，比如工業(yè)車輛，則通過內置4G通信模塊的終端來完成數據采集和傳輸。

     數據采集業(yè)務的難點在于，面對大量不同種類的品牌的工業(yè)設備時，設備數據協議的適配和兼容。最后的數據可視化，是客戶比較核心的需求，可以通過統(tǒng)一的平臺監(jiān)控在網設備的狀態(tài)，便于及時了解設備異常信息，提高管理人員效率。

基礎的數據分析與管理

     基于云平臺采集到的設備數據，進行基本的數據分析，并產生一些SaaS應用，比如設備性能指標異常的告警、故障代碼查詢、故障原因的關聯分析等。

     這一層的數據分析還偏向于通用分析工具的階段，不涉及基于垂直領域深入行業(yè)知識的數據分析，基于這些數據分析結果，也會有一些通用的設備管理功能，像設備的開關機、調整狀態(tài)、遠程鎖機及解鎖等，這些管理應用根據具體的領域需求而不同。

深度數據分析與應用

     深度的數據分析，則涉及到具體領域的行業(yè)知識，需要特定領域的行業(yè)專家來實施，具體根據設備的領域和特性建立數據分析模型。

     目前比較多應用在故障預測領域，大型工業(yè)設備的故障預測一直是難以解決的問題，比如機床、風機等，一旦有大的故障發(fā)生，帶來的影響以及隨后產生的修復成本都是巨大的，實時采集數據并預測設備故障，可以大幅度降低設備故障帶來的影響。

     在大量數據的基礎上，使用機器學習，結合行業(yè)專家的知識，可以產生深度的行業(yè)應用，比如改進制造工藝，優(yōu)化制造流程等，可以提高工業(yè)設備使用效率。

工業(yè)控制

     工業(yè)物聯網的目的就是能對工業(yè)過程實施精準控制。

     基于前述傳感器數據的采集、展示、建模、分析、應用等過程，在云端形成決策，并轉換成工業(yè)設備可以理解的控制指令，對工業(yè)設備進行操作，實現工業(yè)設備資源之間的精準的信息交互和高效協作。

     當前大部分場景的工業(yè)控制系統(tǒng)還需要部署在本地，受通信技術和處理能力的限制，工業(yè)云平臺涉及工業(yè)控制的的深度還不夠。5G技術可以滿足工業(yè)系統(tǒng)對通信能力的要求，實現工業(yè)控制的目標。

5G對工業(yè)物聯網可能產生的影響

     5G并不是為某一個“殺手級應用”而設計的系統(tǒng)，而是面向很多至今甚至尚未可知的應用場景。5G系統(tǒng)的設計采用的是一種自上而下的方法，先定義未來的應用場景，然后從場景里抽象出技術的需求，再根據每個特定的需求，尋找解決辦法，研發(fā)具體的解決方案。

     因為系統(tǒng)的要求十分的廣泛，過去幾代通信系統(tǒng)的技術并不適用于5G的需求。在5G眾多的預設場景之中，5G在技術方面的需求被ITU（國際電信聯盟）歸納為3個大的方面：

■ 超高數據速率（增強型移動帶寬，eMBB）

提供極高的數據傳輸速率，以及極強的信號覆蓋能力

■ 超大連接量（大規(guī)模機器類通信，mMTC）

提供海量設備的數據連接能力，是物聯網的基礎需求

■ 超低時延（超可靠低時延通信，uRLLC）

提供超可靠低時延的通信連接服務，要求極高的可用性和可靠性、極低的時延

工業(yè)物聯網的需求

     對于工業(yè)領域來說，高可靠低時延的通信系統(tǒng)可以說是至關重要。

     一直以來工業(yè)物聯網的應用只能停留在表層的數據采集展示和由此延伸出來的一些管理功能，很難涉及到工業(yè)系統(tǒng)的控制等核心領域，其中通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和延時達不到要求是其中主要的制約因素。

     工業(yè)領域的設備投入巨大，無論是機床、生產線，還是機械設備，生產過程中的故障導致的停工，往往會影響整條生產線，甚至整個產品交付周期。

     為確保穩(wěn)定性，工業(yè)領域的控制系統(tǒng)還是以本地為主，部署大量的硬件和軟件系統(tǒng)。這一方面導致整個控制系統(tǒng)非常復雜，投入巨大，另一方面，也限制了系統(tǒng)的靈活性和可擴展性。在消費者需求日新月異的今天，生產系統(tǒng)的更新跟不上消費者需求的變化，也會導致錯失很多新的機會。

     當前的移動通信系統(tǒng)在工業(yè)物聯網領域的應用涉及并不深入，雖然4G在網速上已經有很大的提升，能滿足用戶隨時觀看視頻的需求，但網絡的可靠性和時延都還有很大的提升空間，并不能滿足工業(yè)場景的要求。

     4G在工業(yè)場景的應用，更多是在對實時性要求不高的場景里，作為數據上傳到云端的一種方式。比如工廠里的機床設備，       每5-10秒鐘會采集一次數據，這些數據匯總一般會匯集到一個統(tǒng)一的終端，由終端通過4G發(fā)送到云平臺。

     為了保證機床設備數據傳輸的穩(wěn)定性，在工廠內部，各個機床與統(tǒng)一終端的連接上，一般都會采用有線連接的方式。這樣的連接方式還是比較重，大量的線纜也會導致工廠內部結構比較復雜。移動網絡系統(tǒng)的性能提升到可以替代有線電纜的時候，工廠內部結構復雜度也會降低，更加便于管理。

     工業(yè)領域對通信系統(tǒng)的這些需求，5G的技術標準可以很好的滿足，極低的時延，保證了工業(yè)領域實時監(jiān)測和控制的要求；高可靠的網絡質量，確保了工業(yè)系統(tǒng)對穩(wěn)定性的要求；大帶寬則可以實現高清3D視頻，甚至AR的傳輸，在遠程操控領域大幅提高了操作精度。