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通信行业:中国“5G+工业互联网”发展报告

信息技术2021-12-28中国信通院简单网名
通信行业:中国“5G+工业互联网”发展报告

中国“5G+工业互联网” 中国信息通信研究院 2021年12月 No.202129 发展报告 版权声明本白皮书版权属于中国信息通信研究院,并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的,应 注明“来源:中国信息通信研究院”。违反上述声明者,本院将追究其相关法律责任。 pOsNpPsQtNzRsPnOnNxPsRbRaO8OtRqQtRqReRpOpNjMsQuMbRqRqMNZmRoQxNpMuN 编制说明 本报告为《中国“5G+工业互联网”发展报告(2020年)》的持续研究报告。报告编制过程仍延续了“5G+工业互联网”发展指数的基本框架,从政策环境、技术标准、基础设施、应用探索和产业生态五大部分总结我国“5G+工业互联网”发展现状,全面论述5G商用以来的发展动态。同时根据2021年度产业推进热点情况,报告增加了5G URLLC、轻量化5GC、5G边缘计算等技术热点,5G全连接工厂、“5G+工业互联网”融合应用先导区等产业热点,以及国际情况、投融资情况、合作模式等相关内容,并在最后部分提出下一步发展建议。本报告撰写过程中获得了众多专家的指导和帮助。在标准演进、网络建设、关键技术、终端模组、应用落地、投融资情况等各章节,中国电信集团有限公司、中国移动通信有限公司研究院、中国联合网络通信集团有限公司、浙江省工业和信息化研究院、浙江大学、山东大学、北京邮电大学、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、芯讯通无线科技(上海)有限公司、鼎桥通信技术有限公司、晨山资本、上海邮电设计咨询研究院有限公司、施耐德电气、深圳艾灵网络有限公司、山东德晟机器人股份有限公司等单位的专家贡献了大量内容,在此一并感谢。 前 言 “5G+工业互联网”是指利用以5G为代表的新一代信息通信技术,构建与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态。通过5G技术对人、机、物、系统等的全面连接,构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系,为工业乃至产业数字化、网络化、智能化发展提供了新的实现途径,助力企业实现降本、提质、增效、绿色、安全发展。 党中央国务院高度重视5G、工业互联网发展。习近平总书记多次对推动工业互联网发展做出重要指示,强调要持续提升工业互联网创新能力。习近平总书记在给2020中国“5G+工业互联网”大会的贺信中指出,当前,全球新一轮科技革命和产业变革深入推进,信息技术日新月异,5G与工业互联网的融合将加速数字中国、智慧社会建设,加速中国新型工业化进程,为中国经济发展注入新动能,为疫情阴霾笼罩下的世界经济创造新的发展机遇。刘鹤副总理在为2021中国“5G+工业互联网”大会的致辞中指出,发展“5G+工业互联网”是实现高质量发展的重要突破口,是科技自立自强的重要支撑,对实现碳达峰碳中和目标也具有重要意义。 工业和信息化部推进实施“5G+工业互联网”512 工程以来,行业应用水平不断提升,应用深度向更广范围、更深程度、更高水平延伸。2021年,政、产、学、研、用全面推进“5G+工业互联网”发展。本报告结合“5G+工业互联网”发展指数,对我国“5G+工业互联网”发 展进行全面总结。整体来看,全国 “5G+工业互联网”融合发展呈现以下特点:一是我国央地政策支持力度持续加强,投融资力度加码,“5G+工业互联网”发展环境持续向好。二是5G技术标准加速成熟,5G与TSN技术、边缘计算技术部署应用加速,轻量化5GC成为业界探索热点,垂直行业标准加速落地。三是“5G+工业互联网”组网模式及商业模式不断成熟,混合组网模式加速落地,基于5G技术的OT+IT+CT扁平化网络架构实践初步形成。四是典型应用场景和重点行业不断推进,5G全连接工厂成为产业界探索应用“由点到线”新热点,区域特色不断显现,以产业园区为基础载体的“5G+工业互联网”融合应用先导区在部分地区开始创建。五是创新生态逐步完善,具备5G通信能力的工业融合终端产品不断涌现,供给短板不断补齐。信息通信企业、工业企业、解决方案集成商等各产业主体合作力度加强,团体赛推进形式丰富。行业测试床、联合实验室等产业公共服务平台载体也不断引领产业发展。 目 录 一、发展环境持续向好 ................................................................................................ 1 (一)国家层面,顶层设计基本形成 ................................................................. 1 (二)地方政府,配套支持加速完善 ................................................................. 3 (三)产业主体,探索热情不断高涨 ................................................................. 5 (四)金融市场,投融资活跃度提升 ................................................................. 7 二、技术标准加速落地 ................................................................................................ 8 (一)URLLC激活工业控制变革创新 ............................................................... 8 (二)5G+TSN分阶段有序部署推进 ............................................................... 10 (三)5G与MEC融合再掀发展浪潮 ............................................................... 13 (四)轻量化5GC应用加快探索步伐.............................................................. 15 三、基础设施稳步部署 .............................................................................................. 17 (一)网络设施加速覆盖 ................................................................................... 17 (二)组网模式逐步清晰 ................................................................................... 17 (三)扁平化架构初步形成 ............................................................................... 19 四、应用探索纵横深化 .............................................................................................. 21 (一)典型场景落地见效,标准化研究同步推进 ........................................... 21 (二)应用加速连点成线,全连接工厂蓝海广阔 ........................................... 24 (三)优势行业梯次形成,区域性发展特色显著 ........................................... 29 (四)融合创新引领发展,先导区建设多点开花 ........................................... 29 五、创新生态逐步完善 .............................................................................................. 31 (一)融合网络专利技术创新活跃 ................................................................... 31 (二)产业短板终端模组加速供给 ................................................................... 34 (三)垂直领域商业模式雏形渐出 ................................................................... 36 (四)产业公共服务平台不断构建 ................................................................... 38 六、接续发展合力推进 .............................................................................................. 39 缩略语 .......................................................................................................................... 41 图 目 录 图1 全球工厂数字网联增长趋势................................................................................ 6 图2 现有工业无线技术尚未满足需求........................................................................ 6 图3 改造升级网络的意向需求.................................................................................... 7 图4 3GPP 5G标准演进 ............................................................................................... 9 图5 5G URLLC演进及工业自动化应用 .................................................................. 10 图6 无缝衔接(TSN over 5G) ................................................................................ 12 图7 承载网融合(5G over TSN) ............................................................................ 12 图8 端到端TSN化的5G(TSN与5G深度融合)示意图 ................................... 12 图9 普通AGV部署和基于5G云化的AGV部署 .................................................. 14 图10 “5G

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