通信行业：中国5G垂直行业应用案例2021
版权所有 © 2021 GSMA中国5G垂直行业应用案例20211 GSMA 代表全球移动运营商的共同权益。 GSMA 在更广泛的全球移动生态系统中连结着 750 多家移动运营商，将近 400 家企业，其中包括手机与终端制造商、软件公司、设备供应商、互联网企业、以及相关行业组织。GSMA每年在巴塞罗那，洛杉矶和上海举办业界领先的 MWC 大会，以及 Mobile 360 系列区域会议。 更多有关 GSMA 信息，请阅览 www.gsma.com关注 Twitter : @GSMA 微信公众号 : GSMA_MWCS中国信息通信研究院（以下简称“中国信通院”）始建于1957 年，是工业和信息化部直属科研事业单位。多年来，中国信通院始终秉持“国家高端专业智库 产业创新发展平台”的发展定位和“厚德实学 兴业致远”的核心文化价值理念，在行业发展的重大战略、规划、政策、标准和测试认证等方面发挥了有力支撑作用，为我国通信业跨越式发展和信息技术产业创新壮大起到了重要推动作用。近年来，适应经济社会发展的新形势新要求，围绕国家“网络强国”和“制造强国”新战略，中国信通院着力加强研究创新，在强化电信业和互联网研究优势的同时，不断扩展研究领域、提升研究深度，在 4G/5G、工业互联网、智能制造、移动互联网、物联网、车联网、未来网络、云计算、大数据、人工智能、虚拟现实 / 增强现实（VR/AR）、智能硬件、网络与信息安全等方面进行了深入研究与前瞻布局，在国家信息通信及信息化与工业化融合领域的战略和政策研究、技术创新、产业发展、安全保障等方面发挥了重要作用，有力支撑了互联网 +、制造强国、宽带中国等重大战略与政策出台和各领域重要任务的实施。 中国电信 华为 爱立信 中国移动 中国联通 中兴通讯 大唐移动GSMA对本次报告的主要合作单位表示感谢：*及多家产业伙伴，限于篇幅，在此不一一列出。顾问：斯 寒，GSMA大中华区总裁王志勤，中国信息通信研究院副院长作者：常 洁，GSMA大中华区创新与生态合作总经理关 舟，GSMA大中华区公共政策总经理关庆贺，GSMA大中华区创新与生态合作经理 0203060912151822252831353841444852565962656871前言5G 智能电网在南方电网的应用中国电信 5G+MEC 智慧商业数字孪生平台山西华阳集团 5G+ 智能矿山庞庞塔煤矿 5G+ 智能矿山精研科技基于 5G+AI 技术的质检车间美的集团 5G+ 智能制造湖南华菱湘钢 5G 智慧工厂基于5G独立核心网的宝钢湛江钢铁高质量工业专网及应用创新海螺集团 5G 智能制造云南神火铝业 5G 智慧工厂山东联通东营胜利油田 5G+ 智慧油田山东东营港 5G 智慧化工园区宁波舟山港 5G 智慧港口爱立信南京 5G 智能工厂贵州轮胎 5G 全连接柔性生产线天津空客 5G 智慧工厂厦门公交 5G BRT 智能网联车路协同系统基于 5G MEC 的分布式通用机器视觉平台深圳市福田区医联体 5G+MEC 智慧医疗新昌人民医院 5G MEC 切片专网中央广播电视总台 5G+4K/8K 制播平台中央广播电视总台 5G 新媒体实验平台目 录 斯寒GSMA 大中华区总裁王志勤中国信息通信研究院副院长截至 2020 年底，全球已经在 57 个国家和地区商用了 142 张5G网络，全球5G终端连接数达到2.3亿。其中中国5G的发展尤其令人瞩目，2020 年中国累计建成 5G 基站将近 72 万座，实现了重点区域的连续覆盖，5G 终端连接规模全球占比超过了 85%。在这些数字的背后，5G在行业市场的应用发掘和发展也是市场焦点。5G走向行业的核心是ICT的数字要素与OT技术的深度融合和再次升级，生产要素的变化驱动生产力和生产关系的变化。未来 10 年，将是中国产业互联网最值得期待的 10 年。5G技术作为驱动产业互联网发展的重要因素，这既是一个新的机遇，同时也存在着巨大的挑战。 我们欣喜的注意到行业客户在从信息化、自动化向数字化、智能化转型的过程中都在积极的拥抱5G技术，也在思考如何利用新的连接和服务能力更好的为企业赋能，目前中国5G赋能行业方面的探索如火如荼，包括在商业化模式上，并取得了很多宝贵的经验。《中国 5G 垂直行业应用案例 2021》联合中国运营商和技术伙伴，共汇集21个优秀的5G行业应用实践，涵盖工业制造、港口矿山、交通运输、电力、医疗和内容等诸多领域，聚焦新一代信息技术在行业市场的应用场景、技术特点和未来发展机遇，例如： ●如何在生产条件最复杂也最具挑战的的井下煤矿建设 5G 防爆基站 ●在货物吞吐量连续十一年位居世界第一的集装箱远洋干线港口，如何利用 5G 视频实现智能理货和远程操控 ●在覆盖5个省区，供电人口占全国18.2%的城市电网配电中使用 5G 网络切片专网，保证精准授时 ●在城市内 60 公里的公交干线，50 辆运营车辆实现车路协同和自动驾驶之后，如何协助企业运营适应新技术带来的变化。 ●在高温高危的钢铁生产企业，如何通过 5G 专网让设备开口说话、机器自主运行、企业更高效率我们衷心希望通过报告中梳理的应用场景、项目反馈，商业化进展以及经验思考，能够为中国和全球5G技术在行业应用中的推广与发展，尤其是对下一步5G技术在不同行业的规模化发展带来积极的示范与参考。当前，5G 作为新一代信息通信技术领域的引领性技术，将全面构筑数字基础设施，打通信息流动“大动脉”，成为经济社会转型发展新引擎。5G 赋能千行百业，不断向垂直行业渗透，为设备赋智、为企业赋值、为产业赋能，推动数字经济实现消费互联网和产业互联网经济双轮驱动。2020年是极不平凡的一年，新冠疫情的爆发也加速了5G发展按下了快车键。中国信息通信研究院与GSMA联合，在疫情早期推出了5G数字抗疫案例集，共同举办专题研讨会，推动全球 5G 发展。为进一步促进5G应用创新，中国信息通信研究院联合IMT-2020（5G）推进组、5G应用产业方阵，连续组织三届 “绽放杯”5G 应用征集大赛，充分发挥社会各界力量，面向行业、企业及个人广泛征集5G应用，集思广益，深入挖掘孵化5G特色应用，加速5G应用规模落地。大赛得到社会广泛关注和支持，并取得积极成效。2020年，大赛共收到项目4289个，充分调动了政产学研用及社会各界多方力量，展示了5G应用的最新成果和发展趋势，促进 5G 应用落地。本书精心收录了21个中国5G行业应用优秀案例，其中不少也是“绽放杯”5G 应用征集大赛的获奖作品。希望这些案例能给致力于5G产业与应用发展的朋友以借鉴和启发，并涌现出更多的创新与实践。5G融合应用需要全球产业界的持续不断的探索，中国信息通信研究院愿与GSMA及全球各界朋友通力合作，共抓 5G 产业繁荣发展新机遇，共谱世界数字经济壮丽新篇章。前 言 5G智能电网在南方电网的应用合作单位案例综述南方电网成立于 2002 年 12 月 29 日，供电范围包括广东、广西、云南、贵州、海南五省区，并与越南、泰国、缅甸、老挝等国家、地区电网相联。供电面积超 100 万平方公里，供电人口达 2.54 亿，占全国人口的 18.2%。南方电网、中国移动、华为强强联合，从2018年开始开展了5G+智能电网应用创新，从技术到业务等方面取得重大突破。5G为智能电网带来安全隔离、高可靠的虚拟专网并实现 8 项全球第一：从顶层设计、国际标准、关键技术、现网试点到业务运营，全面打造 5G 行业应用标杆。提升电网自动化与巡检的效率，节省建设成本，同时为运营商增加行业收入，建立良好的行业生态，并持续孵化商用产品和商业模式。三方在“发-输-变-配-用”五大电力业务应用领域的53个场景持续探索应用，并在广深现网率先开通了全业务示范区，实现小规模试商用。计划 2021 在中国南方五省规模复制商用。5G 智能电网作为中国移动集团的龙头项目，在技术和商业探索上都取得了重大成果，是 5G 赋能行业经典案例。5G 网络大带宽、低时延、高可靠性、安全切片的特点，完美契合电网业务需求。2020 年三方完成了授时终端、切片运营的技术攻关，同时广东移动在向从卖卡向卖切片服务转型上迈出了重要的一步。南方电网的广域切片专网服务模式，是广东移动开拓政企市场实现新业务增长的重要里程碑，更为各行各业提供了 5G 应用的模范示范。 葛磊中国移动通信集团广东有限公司副总经理第一本白皮书《5G+ 智能电网白皮书》5G 行业应用向 3GPP 提案数全球第一 第一个部署 5G+ 差动保护应用第一个部署 5G+PMU 应用第一个打通现网端到端切片流程第一款 5G 电力 CPE第一个全业务示范区绽放杯评选蝉联第一名12345678发输变配用项全球第一85G 智能电网在南方电网的应用03中国5G垂直行业应用案例2021 5G 智能电网在南方电网的应用电力系统的流程并不复杂，从电厂发电，经过主电网大容量高电压输送到用电中心，然后分配到千家万户。未来的智能电网将向海量连接、安全高效、末梢延伸发展，主要应用业务场景为：输电领域输电网覆盖面积大，既有城市的地下电缆，又有高压线路，输电领域遇到的最大问题在于其广袤覆盖，监测故障非常困难，以前主要靠人力，工作效率非常低。比如南方电网全网有超过30万公里的线路，11万座以上的铁塔，多年来企业一直尝试如何用高新技术解决长线运维的问题，例如用红外线等方式实现无人机探测，采用通信手段将数据传送回来，无线高速传输可大幅度提高传输效率。5G技术可以实现数据及时高速回传，再通过边缘云 AI 进行判断，能够大幅度提高问题判断的准确性，大幅度提高运维效率。变电领域人们比较常见的变电站需要其具备在线监测和移动巡检功能，5G能够提高其工作效率和实现设备运维状态的准确判断。配电领域面向智能电网发展需要实现海量连接、安全高效、向末梢延伸，配网环节面临的挑战最突出。配电网相当于通信网络中的接入和汇聚层，由于成本高企业自己很难实现全域的光纤覆盖。目前主网已经实现光纤覆盖，但是电网末梢神经的配网，目前属于“盲调”状态，因为数量大，光纤全覆盖成本高、时间长、维护难（15 万 /km）。南方电网共有 30 万个电房，这些电房感知能力和控制水平主要受制于通信手段，特别是在控制方面，难以实现实时控制。南方电网在这方面做了大量工作，例如 PMU 和差动保护等， 这些技术对通信要求高，采用5G技术（（10毫秒时延和 1us 精准授时等）就可以极小地控制故障范围，并且快速恢复对用户的供电，大大提高了用户的供电可靠性，降低建网成本。在用电方面，南方电网有超过 9000 万用户，需要进行抄表工作。今后的发展需要分布式能源接入具有互动能力，这是 4G 满足不了的，而 5G 就可以实现，为用户创造价值打开了一扇门。80倍效率提升2.7倍效率提升人工巡检 15-20 天人工巡检3天5G 配网差动保护故障隔离时间从分钟级缩短到毫秒级AI 巡检 1+5G 视频回传2 小时AI 巡检 1+5G 视频回传1 小时行业挑战输电领域变电领域配电领域04中国5G垂直行业应用案例2021 5G 是南方电网数字化转型战略的关键技术，经过近 3年的联合探索，三方联合项目工作组，针对每一个应用场景进行深入研究，明确网络和参数如何满足对业务场景的支持，尤其是网络切片的资源分配和性能表现在商用环境下对于电网业务的支持。目前在输 - 变 - 配 - 用等环节的小规模试点表明 5G 网络能够更好地满足电网业务的安全性、可靠性5G 智能电网在南方电网的应用和灵活性需求，带来生产效率的提升和运维成本的降低。依托国家新基建项目，南方电网、中国移动、华为将持续强强联合，采用5G+AI+云助力南方电网数字化转型。三方将持续联手在广州南沙和深圳打造 5G+ 数字电网示范区，并在南方五省规模推广，努力推动从技术验证到规模化的应用，共同培育 5G+ 数
