摘要：近年来，数字经济浪潮席卷全球，新一轮经济产业发生巨大变革，以5G、人工智能、大数据、区块链等新兴技术和工业深度融合，逐渐改变了工业生产和商业模式。目前各国都在积极利用信息技术赋能工业生产，如我国“中国制造业2025”、德国“工业4.0”和美国“工业互联网”等，皆在谋求占领新一轮工业革命制高点。在此背景下，工业互联网（IndustrialInternet）作为传统工业生产迭代转型的关键路径之一，各国都在积极探索工业互联网赋能第四次工业革命的模式、方法和路径。基于此，本文章对5G+工业互联网与工业融合架构及关键技术进行探讨，以供相关从业人员参考。
关键词：5G+工业互联网；工业融合架构；关键技术
引言
随着新一代信息通信技术的发展，5G与工业互联网的融合不断加快，国内对工业互联网应用的探索也在逐步加深。“5G+工业互联网”通过5G等新一代通信技术实现工业领域“人、机、物、系统”等的全面连接，加快了中国新型工业化数字化转型的进程。2021年5月和11月，工业和信息化部分别发布了第一批和第二批“5G＋工业互联网”典型应用场景和重点行业实践。
一、5G技术和工业互联网概述
（一）5G技术
5G技术，全称“第五代移动通信网络”。根据理论峰值与实际应用可知，5G网络的传输速度超过10GB/s，是4G网络的几百倍。从实际层面来讲，5G网络影响下，1G的视频资源可以在8s内完成下载。5G网络的根本目的在于让用户能够始终处在联网状态。这一目标不只集中在手机层面，还集中在其他领域的智能产品。如监控系统、BIM测绘系统等。
泡沫仪>机械臂（二）工业互联网
工业互联网的概念最早由美国通用电气公司于2012年提出，初衷是激活传统的工业过程，实现物理世界和数字世界的紧密结合。IIoT是通信技术赋能工业制造的产物，其发展离不开通信技术的支持。传统的线缆连接面临部署和维护成本高、工期长、检修困难的难题，相比之下，无线网络可以大幅减低成本，显著提高生产效率，并且还可以使用无线传感器实现对工业全流程的泛在感知。工业应用对无线网络提出了新的需求，例如用于远程辅助装配的增强现实技术要求网络达到50Mbps，通信时延小于10ms等。
二、5G+工业互联网与工业融合的现状
工业控制系统、高端工业软件、工业网络、工业信息安全四大基础技术控制着工业互联网产业技术制高点，具有基础知识积累要求高、跨学科知识交叉多等突出特征。经过多年发展，目前我国工业互联网产业初步形成了多主体参与、大平台集成的创新体系。按产业链上下游分类，工业互联网产业的创新主体既有为工业互联网提供核心零部件的上游企业，又有为实现工业自动化、数字化、网络化和智能化生产而制造装置和设备的中游企业，还有研发集成工业互联网平台、开发工业App的下游企业。按企业主要业务类型分类，工业互联网的创新主体既有传统的软件企业，又有新兴的互联网平台企业，还有从行业信息化逐步发展起来的制造业企业。当然，除了企业之外，高校和科研院所也在我国工业互联网产业技术创新中发挥着重要作用。
三、5G+工业互联网与工业融合架构及关键技术
（一）5G与机器视觉技术的融合
以AR和VR为代表的机器视觉控制技术，是5G技术深入发展的重要表现，同时也可以被广
泛地应用于工业互联网领域。通过机器视觉技术的应用，作业人员可以对生产设备进行远程操控甚至虚拟设计，使人与设备、产品之间的互动不再需要直接的接触，从而大幅降低了时间和空间对于生产、创造活动的限制与约束，实现产品质量和生效效率的明显提升。尤其是VR技术的应用，可以对生产场景以及生产人员进行外观识别与视觉检测，从而更加精准、客观地协助开展远程监控和安保，避免人工操作可能存在的疏忽或者放任。例如，中兴科技在长沙搭建的智能工厂，通过VR技术实现生产环节的全面监测，基于AR技术开展生产设备的远程检测，使5G技术真正服务于智慧生产。
（二）5G与智慧物流的融合
随着互联网技术的发展，电商行业发展迅速，导致物流成为电商产业链中比较关键的环节。综合利用5G、边缘计算、人工智能、大数据等新兴技术，自动定位货物存放的位置，进行自动分拣，货物库存信息通过边缘计算平台，实现在仓库内数据共享。通过在运输装备上配置智能监控终端，全程、实时、全域采集运输途中的运输装备、货物、人员等的图像和视频数据，并通过5G网络传输至云平台，云平台结合大数据分析和人工智能技术，实时对货物、人员进行监测。并利用实时定位和轨迹跟踪功能，实现工业运输的全过程监控，转接卡
防止运输过程中产生“调包”问题。提别是通过在运输车辆驾驶室安装高清摄像头，驾驶员操作数据实时传输至云平台（集中云或者边缘云），自动记录驾驶员的异常表现，并能通知管理员对其进行实时关注，能够避免疲劳驾驶、危险驾驶等行为，有效保障冷链物流、保税品和危化品等物品运输等过程中装备、货物和人身安全。
（三）5G+工业互联网安全推进
5G+工业互联网安全必须保持核心。5G+工业互联网相关系统的设计、建设和运行应遵守三重同步安全原则，实现同步规划、同步施工、同步运行网络安全。1.通过信息和通信技术部门之间的合作消除这方面的障碍，这将有助于克服工业障碍，全面了解工业控制系统的生产过程，将传统的安全概念纳入工业安全网络和服务，并将安全纳入某些网络和服务。2.5G+工业因特网安全能力建设。为解决工业因特网安全方面的系统性、复杂、互动和动态问题，需要建立工业因特网固有的5G+安全能力，评估工业因特网的总体安全，加强工业因特网上的信息共享和紧急协同作用，并改进工业因特网。3.促进工业转型和智能制造业现代化是中国工业发展的必然趋势。为了改变工业现状，需要对工业进行结构调整和合理化，加强产品创新，提高工业发展的总体水平。
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（四）业务开通过程可视化
工业互联网活动与传统活动之间存在显着差异:一种企业产品不再是辅助生产工具，而是直接生产工具，其二业务对网络性能，如带宽、时延、确定性、可靠性、安全性极度敏感。用户的注意力自然会从产品扩展到网络。因此，互联网行业5G+为用户提供了企业产品和紧密连接的网络，用户对企业产品背后的网络资源给予了前所未有的关注。从订购产品开始，用户就迫切希望知道产品中包含哪些网络资源，哪些网络元素用于他们自己，托管公司的链路拓扑结构，网络性能是否满足公司的需求，以及部署过程中启用了哪些资源我们可以称为“电信产品可视化”。
（五）加强顶层设计
无论是5G还是工业互联网，都不能满足于一厂、一地的小范围融合，而要从省级层面甚至国家层面进行顶层规划与设计，加强传统工业与现代通信业之间的联动发展，将5G与工业互联网的融合应用提高到国家战略的层面，为二者融合提供最优质的外部环境。除了企业规划外，工业和通信行业也应当加强融合应用的制度建设，坚持积极、慎重的态度推动5G与工业互联网融合应用监控模式构建，不断建立和健全相关行业制度和融合规范，切实防
控融合应用过程中可能存在的技术风险和安全风险，从而为二者融合应用创造更加健康的环境。
结束语
通信网络作为“5G+工业互联网”的重要信息基础设施，为工业生产、企业园区、运营管理等提供了可靠、高效、灵活的服务。5G与工业互联网的融合不仅加快了数字化社会、智慧化社会的建设，同时也将推动各项产业升级与行业转型，为社会经济发展注入新动能。止推垫圈
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参考文献
[1]邱杰,黄鹏,刘浩.“5G+工业互联网”综合多应用场景下的网络安全防御关键技术与应用[J].信息网络安全,2020(S1):131-134.
[2]骆骁,周进.“5G+工业互联网”发展现状及展望[J].中国无线电,2020(11):28-31.
[3]邢真,邵伟翔,高峰.5G+工业互联网能力开放进展和研究[J].中兴通讯技术,2020,26(06):7-10.
[4]王继刚,王庆,滕志猛.可定制的5G+工业互联网安全能力[J].中兴通讯技术,2020,26(06):14-20.
[5]袁捷,张峰,于乐.5G+工业互联网安全分析与研究[J].信息通信技术与政策,2020(10):18-22.
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