5G商用一年多，垂直行業應用遍地開花。

截至 2020 年底，全球已經在 57 個國家和地區商用了 142 張5G 網絡，全球 5G 終端連接數達到 2.3 億。其中中國 5G 的發展尤其令人矚目，2020 年中國累計建成 5G 基站將近 72 萬座，實現了重點區域的連續覆蓋，5G 終端連接規模全球占比超過了 85%。在這些數字的背后，5G 在行業市場的應用發掘和發展也是市場焦點。5G 走向行業的核心是 ICT 的數字要素與 OT 技術的深度融合和再次升級，生產要素的變化驅動生產力和生產關系的變化。

未來 10 年，將是中國產業互聯網最值得期待的 10 年。5G 技術作為驅動產業互聯網發展的重要因素，這既是一個新的機遇，同時也存在著巨大的挑戰。我們欣喜的注意到行業客戶在從信息化、自動化向數字化、智能化轉型的過程中都在積極的擁抱 5G 技術，也在思考如何利用新的連接和服務能力更好的為企業賦能，目前中國 5G 賦能行業方面的探索如火如荼，包括在商業化模式上，并取得了很多寶貴的經驗。

本期的智能內參，我們推薦GSMA的報告《中國 5G 垂直行業應用案例2021》，聯合中國運營商和技術伙伴，原報告共匯集 21 個優秀的 5G 行業應用實踐，這里我們歸類整理了其中16個行業應用實踐，涵蓋工業制造、港口礦山、交通運輸、電力、醫療和內容等諸多領域，聚焦新一代信息技術在行業市場的應用場景、技術特點和未來發展機遇。

原標題：

《中國 5G 垂直行業應用案例2021》

作者：常潔關舟關慶賀

01.5G智能電網

南方電網成立于 2002 年 12 月 29 日，供電范圍包括廣東、廣西、云南、貴州、海南五省區，并與越南、泰國、緬甸、老撾等國家、地區電網相聯。供電面積超 100 萬平方公里，供電人口達 2.54 億，占全國人口的 18.2%。

南方電網、中國移動、華為強強聯合，從 2018 年開始開展了 5G+ 智能電網應用創新，從技術到業務等方面取得重大突破。5G 為智能電網帶來安全隔離、高可靠的虛擬專網并實現 8 項全球第一：

▲南方電網8個全球第一

從頂層設計、國際標準、關鍵技術、現網試點到業務運營，全面打造 5G 行業應用標桿。提升電網自動化與巡檢的效率，節省建設成本，同時為運營商增加行業收入，建立良好的行業生態，并持續孵化商用產品和商業模式。三方在“發 - 輸 - 變 - 配 - 用”五大電力業務應用領域的 53 個場景持續探索應用，并在廣深現網率先開通了全業務示范區，實現小規模試商用。計劃 2021 在中國南方五省規模復制商用。

1、行業挑戰

電力系統的流程并不復雜，從電廠發電，經過主電網大容量高電壓輸送到用電中心，然后分配到千家萬戶。未來的智能電網將向海量連接、安全高效、末梢延伸發展，主要應用業務場景為：

輸電領域：輸電網覆蓋面積大，既有城市的地下電纜，又有高壓線路，輸電領域遇到的最大問題在于其廣袤覆蓋，監測故障非常困難，以前主要靠人力，工作效率非常低。比如南方電網全網有超過30萬公里的線路，11萬座以上的鐵塔，多年來企業一直嘗試如何用高新技術解決長線運維的問題，例如用紅外線等方式實現無人機探測，采用通信手段將數據傳送回來，無線高速傳輸可大幅度提高傳輸效率。5G技術可以實現數據及時高速回傳，再通過邊緣云 AI 進行判斷，能夠大幅度提高問題判斷的準確性，大幅度提高運維效率。

變電領域：人們比較常見的變電站需要其具備在線監測和移動巡檢功能，5G 能夠提高其工作效率和實現設備運維狀態的準確判斷。

配電領域：面向智能電網發展需要實現海量連接、安全高效、向末梢延伸，配網環節面臨的挑戰最突出。配電網相當于通信網絡中的接入和匯聚層，由于成本高企業自己很難實現全域的光纖覆蓋。目前主網已經實現光纖覆蓋，但是電網末梢神經的配網，目前屬于“盲調”狀態，因為數量大，光纖全覆蓋成本高、時間長、維護難（15 萬 /km）。

南方電網共有 30 萬個電房，這些電房感知能力和控制水平主要受制于通信手段，特別是在控制方面，難以實現實時控制。南方電網在這方面做了大量工作，例如 PMU 和差動保護等， 這些技術對通信要求高，采用 5G 技術（（10 毫秒時延和 1us 精準授時等）就可以極小地控制故障范圍，并且快速恢復對用戶的供電，大大提高了用戶的供電可靠性，降低建網成本。

在用電方面，南方電網有超過 9000 萬用戶，需要進行抄表工作。今后的發展需要分布式能源接入具有互動能力，這是 4G 滿足不了的，而 5G 就可以實現，為用戶創造價值打開了一扇門。

2、解決方案和價值

5G+AI 為電網提供了安全靈活的智能虛擬專網服務，極大的助力了南方電網的數字化轉型戰略。在配電場景，通過 5G 高精度授時和低時延，實現配網差動保護，降低建網成本50%；在輸變電場景，通過5G+AI實現智能巡檢，工作效率提升80倍。通過端到端切片技術和芯片加密技術，保障了電網業務的安全隔離。

目前已經在廣州深圳小規模商用，并將在 2021 年廣泛推廣至南網五省，規模千萬級以上，社會效益、經濟效益 50 億元以上。未來，將進一步將 5G 推廣至用電等其他綜合環節，應用到千萬乃至億級電力終端，有效降低停電時長，全面提升供電效率，降低人民用電成本，避免社會經濟損失、節省電網運營成本。

電網是一張無處不在的網絡，需要運營商為其提供一張廣域虛擬專網。本項目定義了運營商廣域切片服務的標準，目前南方電網、移動和華為已經完成南方五省的切片頂層架構設計，并根據不同的服務等級設計出專有切片和通用切片計費模式。未來將向其他行業復制。

5G 是南方電網數字化轉型戰略的關鍵技術，經過近 3年的聯合探索，三方聯合項目工作組，針對每一個應用場景進行深入研究，明確網絡和參數如何滿足對業務場景的支持，尤其是網絡切片的資源分配和性能表現在商用環境下對于電網業務的支持。目前在輸 - 變 - 配 - 用等環節的小規模試點表明 5G 網絡能夠更好地滿足電網業務的安全性、可靠性和靈活性需求，帶來生產效率的提升和運維成本的降低。

依托國家新基建項目，南方電網、中國移動、華為將持續強強聯合，采用 5G+AI+ 云助力南方電網數字化轉型。三方將持續聯手在廣州南沙和深圳打造 5G+ 數字電網示范區，并在南方五省規模推廣，努力推動從技術驗證到規模化的應用，共同培育 5G+ 數字生態繁榮。

02.5G+MEC智慧商業數字孿生平臺

商業綜合體是現代城市商業新布局，是現階段典型的城市人流和零售多業態聚集地，也是暢通國內大循環、促進新型信息消費和推廣 5G 消費級應用的重要布局。中國電信積極推動“門店裂變、運營聚變、銷售智變”渠道“三變”創新，以客戶為中心加快構建線上線下一體化、數字化、生態化的新型營銷服務渠道體系，2020 年率先發布 5G+MEC 智慧商業數字孿生平臺，2021 年推出千家 5G+MEC 智慧商業綜合體合作計劃，加速打造數字化營銷新場景，賦能流量一站式轉化。中國電信愿與產業各方一道積極創新，共享渠道價值，共筑 5G 生態，共創智慧生活。

2020 年新冠疫情嚴重沖擊傳統商業經濟，加速了商業綜合體數字化轉型步伐，重構商業場景、打造線上線下深度融合的新型信息消費模式成為行業共識。中國電信率先打造全國首個 5G+MEC 智慧商業數字孿生平臺，為實體商業構筑 5G 新基建數字能力底座。平臺依托中國電信全球領先的云邊協同 5G SA 網絡，擁有高精度點云地圖及空間三維重建等核心技術，依托自主研發邊緣計算平臺將用戶側應用能力下沉到商業綜合體就近邊緣節點，提供低時延、高帶寬、云渲染的算力保障。

平臺現已落地賦能合肥萬象城、北京西單大悅城、上海正大廣場、廣州正佳廣場、蘇州吾悅廣場、杭州銀泰廣場、成都寬窄巷子、福州蘇寧廣場等 100 余家頭部商業綜合體、商業步行街和自貿港，惠及兩萬余家零售商戶，助力實體商業加速新型基礎設施建設和數字化轉型，幫扶商戶培育擴大線上線下融合的信息消費模式，推動客流回暖，加速消費復蘇。

1、行業挑戰

一方面，疫情之下商業綜合體、商業步行街客流銳減、營收受到較大沖擊，如何在做好疫情防控下提升客流和銷售轉化，實現營收回暖增長成為當務之急。另一方面，面對消費升級的時代，將文化氣質、情感內涵、社交體驗、生活情境融入消費場景，成為重構人與商業連接的關鍵。商業綜合體作為匹配消費者需求場景化的連接點，紛紛加速全域數字化融合創新。通過新技術拓展數字觸點，豐富消費場景、提升消費品質，與用戶建立深度互動，產生情感共鳴和社交分享，持續提升用戶滿意度和客戶精細化運營效率。

然而目前仍存在諸多挑戰，如多數商業綜合體缺乏數字化運營平臺，綜合體及商戶數據未貫通，商戶客流經營及精準營銷能力弱；線上線下融合購物場景缺失，無法滿足年輕客戶消費需求，私域流量匯聚手段單一；商業綜合體實體空間較大，但空間功能未充分挖掘，沉浸式消費場景不足，活動體驗感知、迭代速度和消費轉化效率低。

5G+MEC智慧商業綜合體建設及應用探索實踐表明，這些關鍵挑戰性問題的解決，亟需 5G 賦能。中國電信與頭部商業綜合體強強合作，開展千兆 5G、千兆寬帶、千兆WiFi “三千兆”網絡建設，大幅升級基礎連接能力，為商業綜合體構建“數字孿生平行世界”，在虛擬現實空間成功部署 5G 云 XR 數字景觀、5G 云 XR 虛擬導購、5G 云 XR 紅包探寶、5G 云 XR 娛樂空間、5G AI 虛擬人直播、5G+AI 大數據分析等一系列 5G應用，為商業綜合體及商戶創造全新導流導購及數字化營銷場景，加速實體商業人、貨、場數字化升級，也為消費者帶來全新的沉浸式、娛樂化購物體驗。

2、解決方案和價值

5G 數字孿生空間。5G+MEC 智慧商業數字孿生平臺通過對商業綜合體等線下商業場景進行數字孿生基座的采集重建，將現實空間解析再編程，建立物理空間的數字孿生世界映射，進而在其中創作有趣的逛街、消費、社交、互娛體驗，消費者通過手機、平板 APP、小程序及 AR 眼鏡等 XR 交互終端，在真實場景訪問虛實融合的商業互娛平行世界，打通會員積分、品牌營銷與商業閉環，通過 XR 場景智能引擎讓線下商業可以像游戲一樣運營。

▲為商業綜合體打造 5G 數字孿生空間，通過點云地圖部署虛擬景觀道具，經過簡單操作即可完成內容發布

平臺基于中國電信自主研發的 MEC 平臺，在天翼云進行“消息轉發服務”、“定位解算服務”部署，依托邊緣計算進行云網協同，針對數字孿生平臺及豐富的 AR、VR、MR 應用提供了低時延、大帶寬、高算力的業務保障能力；在應用架構設計中，基于云邊協同將 XR 云渲染、云游戲等內容部署在 MEC 上，充分保證連接可靠性的同時降低時延和抖動，面向商業綜合體運營方實現大空間、定制化場景的厘米級空間定位和小時級高效規模部署，面向消費者提供極致的沉浸式、高精度、高保真、大規模混合現實應用，將時延從 50ms 降至 10-20ms，行業率先實現 5G+MEC 商用場景在公眾市場的落地。中國電信通過快速部署 5 步法，即網絡 + 邊緣機房部署、商業綜合體和商戶整體上云、數字孿生點云地圖采集、5G 云 XR 定制化建模編輯和 5G 云 XR 各類部署落地，可實現一周內完成一個新商業綜合體數字孿生建模、平臺接入落地和定制化場景部署。

5G 云 XR 數字營銷。5G 云 XR 數字營銷包括 5G 云 XR 數字景觀、5G云 XR 導航導覽、5G 云 XR 紅包探寶、5G+AI 智能停車、5G 超高清云直播，圍繞商業綜合體零售場景打造從“引流入場”到“場內停留”再到“離場后觸達”全流程智慧解決方案，為消費者提供了全新游購體驗。5G+AI 智能停車系統通過 3D 掃描建模和車輛智能識別，幫助顧客停車尋車，解決停車場管理痛點，結合大數據分析實現精準會員服務推送。消費者走近商場即可收到實時卡片推送，了解美食、停車及最新會員權益服務。中國電信 5G 未來大使將帶消費者穿越時空旋轉門進入 XR 數字孿生平行世界。

打開店鋪 AR 導航導覽，逛街沿途隨心瀏覽千店千面的品牌視頻廣告和點評評分，掃碼商戶店招用 AR 探寶技能尋獲超值大獎，搶 AR 紅包贏取超級福利。身臨其境與中華文化、宇宙星空、海底世界、藝術長廊等 AR 虛擬景觀打卡合影。離開商場后，消費者可以通過服務號功能關注對應商家，了解商家最新的優惠活動信息，持續保持互動。用戶還可以足不出戶體驗 5G 云 VR 超高清帶來的云端音樂節、云端藝術周等，一切都將會是一場虛實交融的奇妙旅程。

5G 云 XR 娛樂空間。在匯集時空穿梭機、無人賽車、飛行影院等多款勁爆5G 云 VR 游戲的 5G 云 XR 娛樂空間，消費者爭相感受5G XR 技術帶來的沉浸式感官風暴。與 AI 偶像互動熱舞，實時錄制高燃酷炫短視頻制作成視頻彩鈴；還有商業綜合體定制版行業 5G 視頻彩鈴，為綜合體運營方和零售商戶量身定制。

5G 云 XR 虛擬導購。通過為零售商戶實現 5G 云 XR 全景虛擬導購，用戶足不出戶利用手機便可隨時隨地享受云貨架、云櫥窗、云逛街等沉浸式購物體驗，與心儀的商品深度互動，同時還可點擊查詢每款虛擬商品實時價格、限時特惠活動、會員權益信息等，在輕松自然的娛樂環境中完成線上下單購物。

在平臺部署實踐和規模推廣中，實體商業將數字孿生空間作為線上流量入口，商戶進行線下流量變現。通過基于 5G XR 應用的數字化活動、5G 直播等數字化傳播、大數據 + 人工智能數字化營銷，打造了“商業運營方 + 電信運營商 + 零售商戶 + 顧客”的 B+B+b2C 商業新模式，形成了前后向一體化的變現流程，持續帶來長效收益。

三個典型案例：在文旅行業，成都寬窄巷子打造 5GXR 全景寬窄，店鋪全景體驗日均人數超萬人，街區客流增幅 33%，并榮膺商務部全國示范步行街。在貿易領域，打造海南自貿港酒店免稅商品沉浸式購物新體驗，為中免商城降低近 15% 的運營成本，使酒店客房價上漲近 50%。

在商業地產領域，合肥萬象城打造國內首家5G+MEC 智慧商業綜合體，全面升級數字化引流和沉浸式娛樂消費體驗，客流增幅環比提升 15%，百余戶商家營業額環比增長 30%。以上技術標準與應用場景已被編入2020 年 5G 應用產業方陣發布的《5G+ 五星購物中心行業白皮書》，并在加快推動 5G 在商業領域的標準化建設和深度融合。

平臺 2021 年計劃賦能全國千家商業綜合體和 10 萬家零售商戶，深入探索在數字零售領域的應用場景，深度融入商業運營及營銷流程，加快推動線上線下融合的信息消費擴容提質升級。

03.5G+智能礦山

新元煤礦隸屬于華陽集團，煤碳年產量 270 萬噸，可采儲量 7.13 億噸。5G 發展伊始，華陽集團就積極擁抱5G 應用，希望借助這個工具，合作探索基于 5G 技術的煤炭產業智能化發展之路，實現企業生產效率、生產能力的變革，提高企業盈利能力，不僅如此，通過行業標桿試點，也能從一點到面，未來推動煤炭行業裝備升級改造。

2019 年 5 月 25 日，華陽集團、中煤協會組織多方專家召開 5G 技術礦井應用研討會，項目啟動。2019 年 9月 5 日，華陽集團、中國移動、華為公司成立“5G 通信煤炭產業應用創新聯盟”，項目進入實質推動階段。2019人工日常巡檢多為了監測巷道的壓力變化，煤礦部署了大量的礦壓監測傳感器，現在主要采用人工抄表，效率低實時性差，如何實現自動抄表。

另外，煤礦中的機械設備部署有傳感器，一般每臺機械上部署幾個到十幾個，數據傳輸對網絡需求顯著。2020年 11 月 18 日，實現全國首次 5G 基站煤礦井下測試，單基站井下覆蓋距離 400 米。2020 年 4 月 29 日，華陽集團聯合山西移動、上海山源、華為公司在江蘇常州中國煤炭科工集團聯合獲取全國首個 5G 基站煤安認證。2020年 6 月 18 日，5G 智慧礦山聯盟成立，山西省省長林武宣布我國首座 5G 煤礦在山西華陽集團新元公司正式落成。

目前新元礦與山西移動合作，采用隔爆和煤安認證的基站設備，第一期已經部署 14 臺 RRU, 第二期部署 64 臺RRU ，為保障煤礦數據安全，還在新元礦部署了 MEC/UPF，保障數據不出園。

1、行業挑戰

安全生產：安全生產是煤炭企業的第一要務，針對井下生產環境中高瓦斯、高煤塵、水害滲水等情況，以及員工井下工作時間長、勞動強度大（24 小時 3 班倒）等問題，如何利用移動通信技術，改善勞動生產環境。

生產監控難：由于井下傳統工業環網帶寬限制，傳統的井下監控系統只能通過有線解決少量視頻上傳，但對于井下少人化甚至無人化操作所需的海量視頻上傳是“杯水車薪”。另外，在綜采面由于采煤機、電液壓支架、刮板運輸機時刻處于運動狀態，傳統的有線光纖經常扭斷，如何保證視頻監控滿足生產要求。

人工日常巡檢多：為了監測巷道的壓力變化，煤礦部署了大量的礦壓監測傳感器，現在主要采用人工抄表，效率低實時性差，如何實現自動抄表。另外，煤礦中的機械設備部署有傳感器，一般每臺機械上部署幾個到十幾個，數據傳輸對網絡需求顯著。

煙囪式網絡多：井下之前為配合不同生產系統建設了多種制式的網絡，如何通過一張統一的 5G 網絡承載不同類型的業務需求，同時也解決企業要求的數據不出園的安全問題。

2、解決方案和價值

基于統一的 5G 網絡，該項目目前主要開展了以下 4 個方面的 5G 應用探索：

（1）、5G 巡檢。通過 5G 連接硐室巡檢機器人，把巡檢數據、視頻、音頻信號傳送到井上監控指揮中心，實現了新元礦井下變電所的無人巡檢。

（2）、綜采面無人操作。60 路 4K 高清，利用“超千兆上行”大帶寬，實現了海量的 4K 高清視頻的回傳。

（3）、掘進面無人操作。利用 5G 網絡的高可靠、大帶寬、低時延的特點，通過井上對井下設備的遠程控制，減少掘進崗位人員數量。

（4）、數據采集。利用礦用 NB IoT 網絡，實現水文、瓦斯等采集信息的無線回傳，減少傳輸施工和維護難度。

由于煤炭行業安全生產對環境的嚴苛要求，項目組主要集中力量圍繞以下三個方面開展課題攻堅工作：

1、定制礦用 5G 基站，針對井下煤礦防爆的要求，聯合行業合作伙伴，打造全球首個 5G 礦用基站。

2、推出千兆上行特性，井下煤礦海量視頻回傳需求，與傳統的地面以下行為主的個人移動截然不同，井下需要大上行，華為創造性地研發了 1:3 配比（DL:UL），實現了超千兆上行，滿足井下視頻回傳需要。大上行的實現，已經成為 5G 煤礦的必選項，后續將寫入到 5G 智能煤礦的標準中。核心網風箏模式，大網斷，小網不斷，滿足礦山企業獨立組網需求。

3、迅速推出礦用 5G 終端，聯合行業伙伴快速推出基于 5G 網絡的井下 4K 攝像頭、 手機終端、 防爆CPE、5G通用模組、邊緣網關、傳感器。

▲5G+智能礦山價值

首個5G煤礦落地，堅定了5G加速能源綜改的決心，增強了企業應用5G的信心，凝聚了行業5G創新的恒心。作為“新動能推動中國經濟新發展”的典型案例，改變了社會對煤礦員工傳統工作環境的印象，煤礦工人可以在舒適的地面操作中心遠程采煤，實現從黑領到白領的轉變。

展望未來，以 5G 為基礎的一張基礎網絡，結合云計算、AI 和行業應用的綜合優勢，多方還將持續在無人駕駛、AR 運維、精準定位等方面持續探索，從井下的煤炭生產逐步擴展至地面的洗煤，選煤，煤炭運輸等領域，最終實現構建 5G+ 智能礦井的標準體系，進一步推動煤礦產業的智能化發展。

04.5G+AI技術的質檢車間

2020 年，是 5G 規模建設的一年。江蘇移動從本省實際出發，在工業制造領域積極探索“5G+ 工業互聯網應用”。江蘇省有發達的制造業產業集群，但也存在生產效率難提升，數字化水平不足，生產安全難保障等痛點。江蘇移動以 5G 網絡為基石，工業智能應用為切入點，已拓展了 200 多個 5G 垂直行業項目，其中與 72 個行業客戶聯合開展了“5G+ 工業互聯網”的探索。中國移動通信江蘇有限公司常州分公司（以下簡稱“常州移動”）聯合常州微億智造科技有限公司（以下簡稱“微億智造”）和中興通訊，打造 5G+AI 質檢示范車間端到端方案，成功在江蘇精研科技有限公司落地。

1、行業挑戰

江蘇精研科技有限公司，是一家專業的金屬粉末注射成型（MIM）產品生產商和解決方案提供商，是國內 MIM行業內首家上市公司，主營業務為消費電子領域和汽車領域提供高復雜度、高精度、高強度的定制化 MIM 核心零部件，為該細分行業排名第一的企業。公司重視產品技術研發，副總裁鄔均文先生參與完成的“高性能特種粉體材料近終形制造技術及應用”項目榮獲 2019 年度國家技術發明二等獎。公司產品現已最終應用于微軟、Fitbit、三星、VIVO、OPPO、聯想和本田等國內外知名消費電子和汽車品牌。

在精研科技實際生產環節中，3C 產品零部件質檢部分的工作需要投入大量的人力，客戶對品質要求嚴格，每個零部件需要人工借助工業電子顯微鏡，耗費 30 秒至 1分鐘才能完成質檢，為此精研在質檢車間投入近 3000 名工人，占全廠總人數二分之一，每月支出的人工成本超過2500 萬元。而對于整個制造企業而言，工業質檢領域一直面臨人工檢測質量不穩定、招工難、留人難、培訓難、成本高等難以解決的痛點。尤其在 2020 年新冠疫情的形勢下，招工尤為困難，另一方面企業面臨著蘋果等品牌天量訂單交付的壓力，如果不能按時交付，將會面臨巨額的賠款。

為此，常州移動、微億智造和中興通訊等單位進行聯合創新，立項開發“5G+AI 缺陷檢測”解決方案。本項目依托微億智造在國內 AI 缺陷檢測領域領先的技術優勢，聯合常州移動和中興通訊在精研科技質檢車間部署5G+MEC 專用網絡，共同開發 5G+AI 質檢機產品、打造5G+ 工業大數據云平臺，形成端到端解決方案，服務于制造企業質檢，不斷提升工作效率。

2、解決方案和價值

5G+AI 質檢端到端方案。微億智造是一家專注于研發工業視覺質檢和工業大數據平臺的公司，在國內 AI 質檢領域具備領先優勢。江蘇移動常州分公司與生態合作伙伴微億智造科技有限公司一起，通過深入精研科技生產車間調研，提煉質檢需求。項目為精研科技定制開發的 AI 質檢機，整合了工業相機，機械臂，PLC（可編程邏輯控制器）等元器件。AI 質檢機連續拍攝多張超高清照片，傳輸到 AI 算力平臺進行圖像檢測并給出檢測結果。AI 算力平臺基于圖像識別技術，模擬生產線工人表面檢測工序，通過樣本進行機器學習，2000份數據樣本的情況下可以達到 99.96% 查全率，質檢效率是人工的 30 倍左右。

質檢機回傳多張高清照片到AI算力平臺， 根據照片數量不同，需要網絡提供的上行網絡速率在150 ～ 300Mbps，傳統基于 2.6GHz 的 4G 移動網絡，由于上行時隙配比較小，不能滿足質檢機需求。中興通訊根據實際業務需求，設計了 5G+MEC 專網方案。中國移動擁有 4.9G 100MHz 頻譜資源，適用于專網部署。

另一方面，行業專網通常對上行速率要求遠高于下行速率，通用的 2.5ms 雙周期幀結構，上行時隙占比低，不能很好滿足需求。針對這種超大上行的應用場景，中興通訊研發實現了 2.5ms 單周期，3U1D 的時隙配比的 4.9G 基站版本，大大增強了上行傳輸速率，單用戶峰值速率達700Mbps，滿足質檢機的上行速率需求。

在 AI 算力平臺側，中興通訊提供了增強型一體化MEC 邊緣云方案，邊緣云系統基于 NFV 標準三層架構進行擴展，采用由多樣化硬件和異構開放、輕量化管理的基礎平臺層、核心能力層和業務應用層組成的全棧式融合架構，與云端協同，提供邊緣計算服務。

邊緣網絡云可在邊緣位置提供計算、網絡、存儲、加速、安全等全面的云計算服務，并為網元、互聯網 /IT 應用等提供部署、調度、運行等穩健的基礎環境，可降低響應時延、減輕云端壓力、降低帶寬成本，滿足多樣化的邊緣應用場景。質檢照片流數據本地轉發，不需要繞行大區 5G 核心網，保證企業數據的安全。另一方面，MEC提供強大的CPU，GPU算力，滿足 AI 算力平臺運行。

一期項目成效：智能化升級價值初現，前景廣闊。5G+AI 質檢系統一期項目落地運行后，商業價值逐步顯現。第一，質檢工作效率有了近 30 倍提升，單臺質檢機可以取代 30 個工人，可以節約大量的質檢人工支出，同時也能解決招工難，人工質檢不穩定的難題。整套系統的投資當年就可以收回成本，之后將持續創造價值。

精研科技質檢車間項目抓住了金屬粉末注射成型（MIM）行業質檢流程中用工難，招工難的痛點，深度融合 5G+AI 新技術，將 5G 的大帶寬、低時延的特性充分發揮，實現了 AI 質檢機算力上云，大大節省了單機成本，為工業互聯網給予了有力賦能。同時 5G+AI 的質檢車間為企業節省了大量的用工支出，良好的投入產出比使得企業有意愿跟合作伙伴簽訂合同，最終實現多方共贏。一期項目總共投產 22 臺質檢機，累計可替換工人 600 個左右，當年即可回收投資。

從一期項目開始，微億智造對于質檢的瑕疵圖片進行了大數據的實時分析，后續還將通過產品缺陷數據與生產參數建立關聯，反向調整各項生產工藝。例如對注塑成型環節的模具尺寸公差進行精密調整，提升模具精度，減少經驗總結與后續計劃損耗。對燒結階段溫度、壓力等工藝參數進行優化建議及分析，提高產品的良品率。通過 AI 對大量樣本的訓練，進一步優化生產工藝模型，相信在未來二，三期項目實施后，將為客戶帶來更大的價值。

此外，常州市鐘樓區政府與江蘇移動、微億智造共同搭建5G+工業大數據云平臺，平臺主要由“制造執行大腦”、“彈性算力平臺”兩部分構成。計劃在未來幾年，為更多的生產制造企業會提供“彈性算力”的能力。企業無需購買任何設備，無需支付后續的維護升級費用，算力按需使用，費用按需支付，使得更多的中小企業也能用得起。同時結合中興通訊提供的 5G 技術，為生產企業提供更快捷方便的彈性算力輸出，降低生產企業使用人工智能及大數據技術的成本，加快企業的數字化轉型，實現產業升級。

05.5G+智能制造

5G+智能制造項目主要在美的集團微清事業部展開。廣東美的廚房電器制造有限公司（微清事業部）位于馬龍的生產基地，規劃總占地面積 50 萬平方米，建筑面積 42萬平方米，員工數量超過 9000 人，主要生產微波爐、大烤箱、小烤箱、蒸汽爐等產品群，現有總裝線 59 條，年產能超過 4000 萬臺，2019 年實現營業收入 129 億元。

項目主要面向美的微清事業部在柔性生產中面臨的產線升級改造問題進行服務，整個項目共分為三個階段建設實施：

▲美的集團5G項目三個階段

1、行業挑戰

企業柔性制造需求較大，產線調整頻繁，設備技改及生產能力提升過程中會頻繁發生產線、設備、物流布局的變動，網絡部署也要隨之改動，涉及的網絡變動建設費用投入超過 600 萬 / 年。

采集密集的產線、設備機臺區，WiFi 網絡易掉線，跨 AP 切換掉線嚴重，業務系統采集、刷新速度慢，用戶體驗不好。

▲智能制造業務痛點

2、解決方案和價值

2020年6月起，項目針對美的微清事業部生產園區內智慧倉管/物流、5G的云化PLC、園區安全監控、生產巡檢機器人、5G 機器視覺 AI、5G 產線設備 AR 輔助、掃碼槍管理、生產 MES 看板、生產數據采集管理等業務場景進行深入研究，并根據場景需要進行 5G 網絡覆蓋，開展以上新應用場景的 5G 工業運用。

智慧倉管 / 物流。美的成品倉貨架共有五層，需高位叉車用于貨品的上架、下架，現有 20 多臺高位叉車。因貨物運輸頻繁，每臺高位叉車需與 WMS（倉儲管理系統）進行信息交互。叉車上配置定制化 PC 終端，通過 5G 網絡實現叉車作業系統與WMS 通信，實現物流調度信息的實時同步。

倉庫內 AGV 路徑：從注塑車間到車間內的倉庫，從倉庫到車間門口，共需 AGV11 臺。原使用企業內的 WiFi 需認證，同時考慮隔離，當前針對每個項目均獨立部署一套WiFi 局域網絡，并不便于 AGV 設備大范圍、跨區域調配。目前應用 5G 網絡，支撐 AGV 到調度系統服務器的實時信息同步（小車任務下發指令，小車狀態管控，信息反饋），使 AGV 小車全作業區域運行具備先決條件。

▲倉庫內 AGV 路徑

基于 5G 的云化 PLC。當前 PLC 現狀“一高兩難“：布線成本高，運維困難，工業控制協同難。以碼垛機為例一層樓只有 2 個碼垛機線，一出問題，導致整個生產停下來；5 個大機柜，工控 PC 機 4 臺，連線復雜，成本高，散熱困難，不敢關門；PLC-SCADA-MES 多級架構交互復雜，編程和調試都困難，容易出問題。

現在通過云化PLC，實現“無線自動化產線”，解決“一高兩難”。無線化產線：布線簡單，成本低，占用空間小；產線調整快：根據業務需求，快速調整產線布局；業務協同簡單：云端統一 PLC 編程，效率高，數字化。

5G+ 園區安全監控。現有園區監控固定回傳成本高：采用視頻光端機 + 裸光纖或 XPON+ 光貓方式，12 芯光纜每公里平均 8-10 萬元，其中挖溝成本 3 萬元左右，節點擴展不靈活；PoE 供電在線率低，維護成本高；現有4G 上傳帶寬有限，難以支撐多路高清視頻應用。

通過 5G+ 云實現了監控能力提升，具有如下價值：無線方式，可以隨需部署視頻監控節點，包括移動監控等模式；5G 提升上行帶寬，支撐高清視頻、更精細視覺識別等應用；云存儲、GPU 等云服務能力支撐海量數據存儲、視頻 AI 分析。

▲5G+ 園區安全監控

5G 生產巡檢機器人。美的微清制造園區占地 50 萬平米，廠區每次巡邏需30 分鐘，夜晚或節假日期間，保安人員收到警報后需在最短時間內趕到現場確認警報真實性。工作量大；制造車間的生產設備和物流設備眾多，需要定期安排巡檢人員到各個制造車間現場巡檢和維護，確保生產線和物流線的各類問題及時解決，潛在運行故障風險及時排除；另外，家電制造車間面臨噪音大、異味、高溫、空間狹小、設備多而復雜，視覺環境差、作業面積廣等問題。

通過集成 5G 的巡檢機器人實現了移動部署，利用巡檢機器人代替工人對產線運行情況進行巡檢，節省人力，同時可以保證 7*24 小時全天候巡檢，提升車間故障解決效率，避免惡劣生產事故發生。

5G+ 機器視覺 AI。根據產品工藝要求，微波爐底板螺釘、微波爐面板沖壓件有機器視覺質檢要求，微波爐面板沖壓件壓制后，需對沖壓件的外觀進行檢查，當前采用的是前后左右和頂部各放置一個相機進行視覺檢查，目前存在人工周期抽檢（30 分鐘 / 次）質量無保障、不良返修率高（日均 @300-500PCS/2萬）、高報廢率（抽檢期間沖壓問題易批量報廢）、工控機貴（本地AI計算機貴@1W5/點）等場景業務痛問題。

通過5G網絡，可以滿足產線機器視覺檢測的以下要求：帶寬要求：根據節拍速率、照片大小、數據傳輸、云端處理時間等因素計算得出，5 個工業相機檢查圖像信息實施傳輸（12MB+7MB*4=40MB=320Mb，假設 0.5s 傳輸完成，上行帶寬需求 =640Mbps，通過疊加視頻視頻算法后需要 150Mbps）；

MEC 處理能力要求：假設 AI 圖像推理計算時間為0.1s，MEC 上 GPU 算力需求要相應匹配；可靠性要求高。

▲5G+ 機器視覺 AI

基于 5G 的 AR 輔助點檢。美的集團微清事業部生產設備需定期點檢，確保隱患和缺陷能夠得到早期發現、早期預防、早期處理。

點檢工作覆蓋各個車間，每天例行進行兩次。點檢項目多（如鈑金車間，設備 80 多臺，每臺設備點檢項 10 多個，共有 800 多個點檢項目），細節多，容易錯檢、漏檢；

點檢且存在環境惡劣、安全風險高、易疲勞問題，容易出現點檢員疏忽或者隨意應付的情況；

點檢過程和結果基于傳統工單，無流程記錄，難以取證。

基于 5G 的 AR 點檢實現了流程化和數字化：在每個點檢項目位置貼條形碼，AR 眼鏡掃描條形碼后，AR 眼鏡顯示該點檢位置的所有點檢項，以及每個點檢項的描述、正常狀態的圖像，聲音提示等。點檢過程中，AR 眼鏡在作業過程中解放雙手并可以進行第一視角的視頻和圖片實時上傳記錄。通過以上手段從而實現點檢的全流程標準化和數字化管理。

5G 低時延確保相關顯示信息的實時反饋，大帶寬確保相關點檢視頻實時上傳。

基于 5G 的 AR 機器維修輔助。磁控管是微波爐的核心器件，磁控管廠的生產制造大量依賴于自動化設備。自動化設備故障率高（各類設備一天內故障的總數為 40 次），在晚上或周末時間，由于值班工程師數量有限，且同時負責其他工作內容，產線工人缺乏快速有效的指導對故障進行快速恢復，導致停線，影響生產效率。

現場問題 / 故障處理成本高時效性差：專家資源有限，無法快速滿足現場支撐需求，且相應及時性差，現場人員無法及時準確獲取被巡檢設備的實時狀態，同時專家到現場的差旅成本高，占用專家資源時間長。

5G AR 遠程維護指導應用場景主要是產線工人佩戴AR 眼鏡，將現場情況和設備情況第一視角傳到不在現場的工程師，工程師實時看到現場畫面，可通過實時標注方式，協助指導問題快速解決。相關數據實時上傳記錄，工程師可實現 1 對多的支持。

06.5G智慧工廠

華菱湘鋼始建于 1958 年，產品涵蓋寬厚板、線材和棒材三大類 400 多個品種，具備年產鋼 1400 萬噸的綜合生產能力。目前已經發展成為了湖南單體規模最大的國有企業，也是全球最大的寬厚板制造基地。

華菱湘鋼擁有鋼鐵全流程的先進技術裝備和生產工藝，但在效率提升和降低能耗方面都遇到了瓶頸，同時鋼鐵廠的高溫高危環境也讓年輕人不愿意進入鋼鐵廠工作。為進一步提升生產力、降低能耗、改善工作環境，并提高員工的工作幸福感和獲得感，華菱湘鋼下定決心要充分利用 5G、AI、大數據、云計算等 ICT 技術進行全流程、全業務的數字化升級，打造鋼鐵行業的智能工業互聯網平臺。

一方面推動華菱湘鋼的高質量發展，另一方面也推動鋼鐵行業向智慧鋼鐵、綠色鋼鐵方向發展。

2019年9月，湘鋼、湖南移動、華為公司“擁抱 5G時代，共建智慧工廠”合作協議簽約儀式在湘鋼舉行。湖南移動為湘鋼實施“三大基礎工程”，建設“三大智慧平臺”，打造跨界合作智慧工廠標桿案例。2020 年 6 月，湘鋼、湖南移動、華為公司三方在五米板廠二期項目中繼續探索 5G 應用，充分證明了行業客戶對 5G 在鋼鐵行業發揮的現實作用的認可，以及未來持續提升行業效能創造價值的信心。

1、行業挑戰

華菱湘鋼的主要生產線基本實現了自動化，但如果要進一步推進智慧鋼廠的建設，受制于生產廠區范圍大、生產環境苛刻、電磁屏蔽嚴重，傳統無線信號存在干擾導致傳輸丟包嚴重，無法滿足目前對網絡帶寬和實時性的要求，導致很多作業還是需要人工進行操作，推進智慧鋼廠的5G智能制造建設已迫在眉睫。針對鋼鐵生產過程的特點，5G+ 行業智慧改造重點關注以下幾方面：

一線操作自動化/無人化：鋼鐵生產流程中有很多崗位，環境惡劣、強度大、高溫危險。對于這些操作崗位，實現機器替人，或者無人化，對于安全、人文關懷等方面都是有益的。

連接未連接：冶金核心設備對于生產的安全性和穩定性極為關鍵，常規采用的定修點檢制，既降低了生產效率又增加了檢修人員的工作強度。受限于傳統安裝條件和帶寬所限，一些震動、旋轉設備上并沒有安裝傳感器，或者傳感器信息量較少。若在核心設備都裝上傳感器，多設備的實時工作狀態、參數都上平臺進行集中監控，點檢員可以通過手機等設備時時檢查，及時準確了解設備的工作狀態。

網絡連接是工廠數字化、智慧化的前提：連接由有線為主向無線為主過渡，由多種接入方式整合為以 5G+ 光纖共存的模式為主，共同打造低時延、高可靠的基礎網絡。連接是實現全要素各環節深度互聯的前提。

2、解決方案和價值

2019 年，項目首先在五米寬厚板廠區范圍室外、室內轉爐主控樓、煉鋼廢鋼跨和渣跨區域實現 5G 全覆蓋。通過攝像頭的高清視頻傳輸和 PLC 之間控制信號數據傳輸，優先開展了幾種應用場景的驗證，例如遠程 / 無人天車的操控、高危區域高清視頻監控。2020 年，在一期的基礎，又增加了多元數據的采集、基于 AI 機器視覺的質檢等幾種應用。

5G+ 智慧天車。天車集裝卸、搬運、運輸功能于一身，是鋼鐵生產最主要的設備之一，也是決定鋼廠高效運轉的關鍵因素。天車經常運行在廠房內的高空，過去需靠人工在天車操作室里操作，不但效率低，且工作環境惡劣、危險。為了提高效率，消除作業風險，發展無人化天車系統已是必然趨勢。

在無人天車遠程操控中，通過天車上安裝的 3D 掃描儀、測距儀、編解碼器和多個高清攝像頭，結合激光 3D輪廓掃描技術，獲取周邊物料、車輛、車斗高度及裝卸位置信息畫面，通過超大帶寬超高速率超低時延的 5G 網絡實時將數據傳輸至服務器端，進行數據處理并建立三維模型，計算出動作指令集，下發給天車執行，實現天車無人化自動裝載運輸。

5G 天車遠程操控可解決工業 Wi-Fi 覆蓋及容量不足、抗干擾能力差、光纖鋪設困難、成本高、維護復雜等問題，同時極大改善了職工的工作環境，顯著提高人工勞效。

5G+ 高清視頻監控。基于保護廠區財產、人身安全和更方便的管理。智能視頻監控系統可以針對重要特定區域、通道、出入口進行圖象監控并通過存儲設備保存，以便日后調查取證查看，是保存重要證據的有力手段；廠內視頻監控是生產調度系統的重要組成部分，通過與調度終端、生產數據等子系統進行深度整合，滿足生產企業對日常生產調度、安全事件監控和應急處置的需要。

▲多場景視頻監控

5G+ 多元工業數據采集。為了滿足鋼廠業務長期、穩定、可靠的運行，需要在鋼廠各關鍵設備布放多種類型的傳感器，實時監控震動、溫度、濕度、氣液體流量等關鍵信息，從而能夠及時發現并且解決問題。不同的傳感器采用不同的工業協議，網絡傳輸方式和架構也不一致，很難對采集的數據進行統一的管理。

為此，采用 5G 數采方案，能夠通過統一的邊緣計算網關，基于豐富的工業接口，實現工業場景下多類型傳感器數據的采集和協議轉換，一站式解決企業 IoT 設備接入問題。利用 5G 低時延無線傳輸（<50ms），避免廠區復雜環境的布線，極大提升部署、異常檢修和維護效率；結合邊緣 AI+ 容器化技術，適配企業未來多元化需求，助力便捷實現統一管理維護、應用能力增強、智能分析和持續創新；并實現端到端業務質量和鏈路質量可視、可管。

▲5G+ 多元工業數據采集

5G+AI 機器視覺。隨著工藝發展以及人對質量訴求越來越高，鋼材表面質量檢測已經變成必備工作。例如汽車面板的的表面缺陷不能大于 2 處，家電鋼板更要求表面“0”缺陷。

現階段工業品的質量檢測基于傳統人工檢測手段，稍微先進一點的檢測方法是將待檢測產品與預定缺陷類型庫進行比較，上述方法的檢測精度和檢測效率均無法滿足現階段高質量生產的要求，缺乏一定的學習能力和檢測彈性，導致檢測精度和效率較低。而且由于計算能力較弱，4G的時延過高、帶寬較低，數據無法系統聯動，處理都在線下進行，耗費極大的人力成本。

基于 5G 的大帶寬低時延，通過 5G+AI+ 機器視覺能夠觀測微米級的目標，獲得的信息量是全面且可追溯的，從而大幅提升產品質檢的效率和準確率。

鋼廠在煉鋼過程中，有一項主要的工序是成形軋制工序，也就是沿板坯長度方向或寬度方向進行 1 ～ 4 道軋制，把坯料軋至所要求的厚度。這道工序當前主要是由人工操作完成，需要工人 24 小時輪班值守，并且一旦出現工人的誤操作或者操作慢的情況，就會影響效率。采用 AI 轉鋼自動識別的應用，能夠通過 5G+AI 攝像頭，自動識別轉鋼的方向，自動控制系統根據視覺識別輸入控制鋼坯轉動，從而節省人力，提高鋼鐵的軋制效率。

AI 轉鋼自動識別應用系統主要由 5G 攝像頭、PLC、無線接入、自動控制系統、算法預處理服務器、集中監控中心和云端 AI 訓練平臺組成，從而能夠通過云端進行算法和模型的學習，下發策略到園區內的服務器，通過攝像頭采集的圖像進行 AI 視覺判斷，從而給控制系統提供相應的指令依據，做出轉鋼動作、角度等精準的判斷。

07.基于5G獨立核心網

寶鋼湛江鋼鐵有限公司是“寶山鋼鐵股份有限公司”四大基地之一，位于廣東省湛江市東海島，廠區占地面積12.58km。湛江鋼鐵全面貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想和黨的十九大精神，響應國家供給側結構性改革要求，實施創新驅動發展戰略，推進智慧制造和清潔生產，努力成為鋼鐵業高質量發展的示范基地。

我國鋼鐵行業面臨著“去產能、提質量、優結構”的轉型目標，通過智能制造，實現由鋼鐵大國邁向鋼鐵強國的轉型是發展主流趨勢。廣東聯通結合湛江鋼鐵的智慧制造整體規劃和生產管理具體需求，聯合 5G 行業生態為其度身定制了全球首個以 5GC 獨立核心網構建的工業專網，通過獨立下沉的核心專網，實現園區內生產數據與個人數據的物理隔離，并在高質量專網基礎上，驗證孵化 5G 工業終端，持續研發 5G 工業生產應用創新。

該案例在國內首創了配置企業級專網自服務自運營平臺，進一步釋放專網的自服務，自配置，自管控，自規劃等運營能力，實現用戶對專網的全方位管理。通過 5G 網絡，助力湛江鋼鐵打造成世界一流智慧鋼廠 。

1、行業挑戰

鋼鐵生產是一個將資源 , 空間 , 時間 , 溫度約束融為一體的動態復雜生產系統，在這種復雜的生產過程中, 伴隨著高溫，高壓，高粉塵，易燃易爆等綜合高危場景。這對生產網絡的規劃和建設提出挑戰：

1. 網絡安全穩定要求高：鋼鐵行業標準要求高，安全指標苛刻，對 5G 網路的可靠性和穩定性提出嚴苛要求，在鋼鐵行業全面快速推廣有較大難度。

2. 工業級 5G 終端發展慢：鋼鐵行業作業地區多數都有高危、高溫、高粉塵、易爆的環境特性，因此傳統的 5G終端無法穩定持續地保持工作續航，穩定可靠的 5G 工業終端。

3. 5G 行業應用孵化周期長：基于鋼鐵流程生產的連續特殊性，對 5G 應用在真實生產場景下孵化實踐處于謹慎的狀態，每一個應用都需要較長時間的驗證才可以進行測試上線，應用孵化時間長，不利于 5G 應用在行業上的快速推廣。

2、解決方案和價值

根據湛江鋼鐵智慧制造業務場景及廠區員工的需求，廣東聯通為湛江鋼鐵制定了5G 工業專網的方案，方案有如下兩種可選方案：

（1）、下沉 MEC，共用運營商公網核心網。此方案網絡的主要架構是核心網與運營商大網共享，MEC 下沉到工業園區。員工用戶和工業用戶都使用聯通配置的公網卡（配置 PLMN1），用戶鑒權都由運營商公網核心網進行，都具備公網數據、語音、短信能力；

工業用戶數據業務直接通過園區的 MEC 分流到企業內網服務器，確保數據不出園區。

▲下沉 MEC

（2）、園區獨立 5G 核心網，與大網隔離。此方案網絡的主要架構是園區建立獨立專網核心網與運營商公網完全隔離。用戶終端要接入通信網絡進行業務需要先完成用戶鑒權，用戶鑒權由終端讀取 SIM 卡中的參數（PLMN、IMSI、秘鑰等）并與對應的核心網互相鑒權。所以兩個隔離的核心網必須使用對應的用戶卡才能接入網絡，使用服務。

員工用戶使用聯通配置的公網卡（配置 PLMN1），用戶鑒權由運營商公網核心網完成；正常使用公網數據、語音和短信業務。

工業用戶都使用寶鋼專網配置的專網卡（配置 PLMN2），用戶鑒權直接由寶鋼專網核心網完成；具備數據業務能力，數據流直接通過寶鋼專網與企業內網服務器對接，數據不出園區。

▲獨立 5G 核心網

通過 5G 工業專網的搭建，湛江鋼鐵實現了與大網物理隔離，確保了 生產數據的安全，同時在國內首創了配置企業級專網自服務自運營平臺，進一步釋放專網的自服務，自配置，自管控，自規劃等運營能力，實現用戶對專網的全方位管理。

基于成熟的網絡和與合作伙伴共同研發工業級 5G 終端，廣東聯通與湛江鋼鐵共同探索 5G 在鋼鐵行業應用，目前已經規劃應用場景約 51 個。其中大型鼓風機在線監測，一級高危檢修監測、5G+AR 智能巡檢等共 5 個工業應用已規模上線。

5G 大型鼓風機在線監測。大型鼓風機作為鋼廠作業中重要的設備，其安全穩定運行對煉鋼流程有重要作用。風機的運作產生巨大的數據，過去傳統 4G 無法做到實時數據傳輸及在線監測，只能依靠人工每天定時巡檢，由于巡檢質量的不可控，發生故障的時候排障效率較低。現在，利用 5G 大連接特性實現全廠鼓風機在線檢測診斷。

5G 價值：提升故障預警率達 90%，提升運維時效達 50%；

5G 一級高危施工實時監測。大型鋼鐵廠區有大量的日常戶外作業和巡檢維修，大部分作業為移動性作業，且作業環境大多為高溫，高危，高空等，施工人員的作業安全為安全生產帶來極大威脅。傳統4G 網絡帶寬不足以支撐高清實時監控，僅可以作為事故后原因回溯，項目通過針對全廠152 個一級高危作業點，5G 全程在線監控，可實現平臺化實時監測，后續將進一步通過集成 AI 行為檢測，當施工人員出現違規動作時，將會對后臺與施工人員本身發出預警，有效降低安全事故的發生。

5G 價值：將安全事故預警提升30%。

5G+AR 智能巡檢。鋼鐵園區日常運維工作量巨大，對現場維護檢修人員的專業水平要求高，利用 5G 網絡低時延特性，集成高清攝像頭與語音通話等功能的 AR 眼鏡。實現現場排障人員與后端平臺技術專家的在線實時交互巡檢。

5G 價值：大大降低現場檢修人員的技術要求等級，優化人員生產力，實現園區設備智能巡檢，排障成功率提升 65%。

5G 皮帶機器人智能巡檢。廠區皮帶機距離較長，現場環境惡劣，傳統人工巡檢效率較低，發現問題后無法及時進行故障診斷，通過集成工業級高清攝像頭的巡檢機器人，利用 5G 網絡將巡檢影像實時傳輸到后臺，實現精準故障定位。

5G 價值：提升了巡檢效率，排障效率提升 60%。

5G 廠區環境粉塵實時監控。廠區煉鐵廠燒鐵區因生產需要，會排出大量的粉塵，對廠區環境造成一定的影響，針對這一問題，湛江鋼鐵在燒鐵區搭建粉塵檢測儀，通過 5G 網絡對環境進行實時監測。5G 價值：有效實時控制廠區環境粉塵含量，助力實現綠色生產的嚴格要求。

08.5G+智慧油田

2019 年全國原油產量同比增長 0.8%，近 4 年來首次實現正增長，營業收入增速 1.3% 是 4 年來新低。世界原油價格持續低迷，推行降本增效是各石油公司面對油價下跌的一致選擇。當前來看，油氣行業面臨著以下挑戰：

▲5G+智慧油田行業挑戰

勝利油田孤東采油廠前期采用無線網橋、光纖和 4G 三種網絡，長期使用過程中遇到多種問題，如光纖部署不方便、4G 傳輸帶寬較小（重點體現在上行速率不夠）、無線網橋無線頻譜非標、產業鏈不豐富、綜合維護成本高等，通過 5G專網改造，解決了客戶多年來遇到的網絡維護及成本問題。利用 5G 將遠程啟停井技術運用至低產低效井間開管理上，在選取的 26 口不同油藏特征的油井中創效 16 口，平均提液日單耗下降 2.23kwh/m3，累計節約電費 15.4 萬元。

▲5G 專網整體解決方案

5G 專網實施方案。油井生產環境如上圖所示，無線載荷、壓力以及位移傳感器通過 RTU 進行匯集，攝像機、DTU 以及電表等設備安裝在距離油井旁十余米的立桿上，RTU及攝像機通過雙絞線連接 5G DTU，視頻圖像和傳感器數據經過 DTU 接入5G 網絡。

通過在 5GC 核心網上做用戶策略配置，油井數據通過 5G 基站后轉發至東營聯通機房的 MEC 上，并不會進入公網用戶數據面，通過 MEC 至油田監控中心的專線將數據回傳至監控中心平臺，而公眾用戶數據則按默認路徑進入公網以及訪問互聯網數據。

勝利油田孤東采油廠通過“5G+MEC 專網”解決方案，解決了無線網橋、光纖、4G 在油井監控畫面及生產作業數據回傳方面存在的多種問題， E2E 保障帶寬、時延、可靠性，以及業務快速上線，達成預期目標。

09.5G智慧化工業園區

2020年3月，東營港經濟開發區召集山東移動、華為、北京大恒等供應商與區域內應急、環保、消防、安監等部門和部分重點企業，就實現“以現代信息技術為支撐的智慧化工園區建設有效提升化工園區管控水平，為園區安全運行提供有力保障”展開討論，將 5G、云、AI 等信息技術與各類園區內應用場景相結合，聯合確定了 5G+ 智慧園區解決方案，聚焦 5G 專網、使能平臺、應用三大部分 :

5G 專網方面，山東移動東營分公司聯合華為在開發區建設 5G 站點 30 多個，目前已實現重點區域的 5G 網絡連續覆蓋，另外結合開發區對數據安全、業務處理時延的需求，在園區內部署邊緣計算（MEC）設備，實現數據就近處理、不出園區。

智慧園區平臺目前包括數據交換共享管理平臺、視頻云、人工智能平臺等，支撐數據匯總及與第三方應用打通，并將 5G、云、物聯網、AI 等關鍵技術整合起來。

應用方面，涵蓋了化工園區智慧化管理中涉及 5G+ 應急指揮、5G+ 智慧環保、5G+ 智慧安監等多類典型應用場景。

本項目為業界首次將 5G、AI、邊緣計算、大數據、物聯網等信息技術在化工園區智慧化升級中的綜合運用，該項目已入選中國移動集團 5G+ 龍頭示范項目、應急管理部 5G+ 安全生產試點示范項目。

1、行業挑戰

中國是全球化工產業第一大國，山東是國內化工產業第一大省，全省各地市擁有大量化工企業。針對企業安全生產這個最大的痛點問題，山東省正在全力推進化工企業“退城入園”行動，要求各類化工企業盡快完成向全省 85個重點化工園區的搬遷，同時全省還有 120 多個重點監控企業，急需提升園區的信息化、智慧化水平，將園區打造成為化工項目承接的主要載體和新舊動能轉換的主戰場，進一步提高產業發展集中度和主體安全水平。

在化工園區向智慧化工園區演進的過程中，通信技術的升級換代已經成為關鍵要素。化工領域是大規模物聯網應用典型場景，東營港經濟開發區這樣規模的化工產業園區未來將部署百萬級傳感器，用于獲取各類生產作業現場的視頻及其他類型數據。當前階段數據回傳所使用的通信技術包括光纖、4G、NB-IoT、WiFi、無線網橋、近距離無線等，但均存在著不同的短板。

5G 可以實現更加靈活高效的部署，實現對園區道路、卡口、工地、罐區、防潮大堤以及應急等各類場景下寬窄帶現場數據的回傳，結合邊緣計算及下一步的網絡切片技術，5G專網較傳統技術更加高效、安全、可控，為解決化工園區通信難題帶來了更好的選擇。

除了通信技術需要升級換代之外，當前行業還長期存在重要痛點，即后端的數據處理主要依賴于人，缺乏 AI 等新一代信息技術賦能。園區希望充分利用 5G 技術的綜合優勢，探索實現百萬級傳感器的信號采集，并應用大數據和人工智能技術進行分析預判，全面提升園區的安全與管理效率。

2、解決方案和價值

基于東營港經濟開發區智慧園區前期建設成果，通過5G 網絡將包括攝像頭在內的傳感器數據回傳至業務處理系統，利用云計算、大數據、AI等信息技術，實現數據的存儲、管理、調度、建模、分類、預測和分析。經過智能分析與處理后的數據，可基于智慧園區數據中臺數字一體化共享服務群，結合一企一檔等基礎數據信息，配合指揮中心各業務模塊運營的流程機制，在生產安全監管方面對重大危險源進行預警報警、對特種作業進行實時監控，在公共安全方面對危險點進行監控預警，在環保管理方面污染物排放檢測和溯源、消防管理方面消防設施監測等業務領域實現數據協同共享。

同時結合三維地理信息 GIS 平臺，在地圖上更加直觀的展示各業務模塊的預警報警，及時有效的發現問題并進行有效的處置，通過可視化監控中心，對數據進行分析和發展趨勢預測，為政府領導及園區管理者提供可靠的數據參考和輔助決策支撐。

▲營港應急指揮中心實景

5G+ 應急指揮：通過 5G+ 無人機，將現有無人機拍攝的園區高清視頻通過 5G 網絡回傳至開發區應急指揮中心的智慧大屏；將開發區現有的應急指揮車通過 5G 網絡回傳至應急指揮中心的智慧大屏。對現有消火栓安裝多功能傳感器，借用5G+ 物聯網技術，實現港區內消火栓遠程、實時監控，一旦消火栓被人為破壞或有人非法取水，系統即時上報報警信息，而且能準確定位事發地點，使巡檢人員能夠快速高效地進行處置。通過園區電子水位計安裝建設，及時獲取現有水資源數據，結合 GIS 地圖展示監測站點的空間地理分布位置，以浮動的形式展示實時的水位數據，避免在消防隊出險時出現水源不足無法及時更換水源的情況。

5G+ 智慧環保：

1、5G+ 可移動環境監測。5G+ 智慧可移動監測系統，可根據需要，將傳感器放置到需要監管的場地中，不再受固定傳感器對于監測地點的限制，保證在高效、準確的前提下，對不同的施工環境進行實時監測，并且對當前環境安全、施工安全、環境影響做出評估。

2、5G+ 異味監測。通過 5G+ 異味監測體系及園區安全環保預警一體化平臺，實現對園區環境安全“全覆蓋、全天候、全過程”的監控，圍繞預防、預警、安全三大環節，實時監測企業排放污染物的來源及遷徙路徑，切實保障園區及周邊環境安全，提升預警應急能力，強化園區管控機制、及時應對突發事件。

3、5G+ 治污設施用電監測。通過對治污設備的用電情況進行監測，獲取治污設備實時負荷，和額定功耗進行對比，可得知設備當前運轉情況，進而可得知企業是否按照規定進行減排、減產等，主動精準識別超標排污、治污不利、限產不達標企業。

5G+ 智慧安監：

1、5G+ 重大危險源監測。通過 5G+ 重大危險源檢測系統，實現數據定時自動讀取、自動上傳、自動比對，異常數據自動報警，在解決人工抄表費時費力的同時，也避免了因儀表安裝位置不合適無法現場抄表或人員現場抄表危險的問題。

2、5G+ 管廊監測。通過全光纖管廊監控，實現管道全線振動、溫度變化情況的實時監測、報警、定位。監控主設備，通過 5G 無線路由與監控中心連接，將線路的實時情況在系統中顯示出來。

智慧安監（PX 項目）：

1、5G+ 高危作業監管。可移動布放 5G+ 智慧高危作業應用模塊，實時分析 5G 攝像頭視頻流，感知工作人員在進行高危作業時未穿安全服、未戴安全帽等不規范高危行為，在平臺側實現實時告警，提高園區安全指數。

2、5G+ 電子封閉與智慧工地。可移動布放 5G+ 可移動電子封閉與智慧工地應用模塊，實現對工地現場危險信息的可移動監控，自動識別施工工地的周界闖入、高危區域闖入等非法行為，及時、實時上報預警，現場觸發聲光報警器進行報警提醒現場人員，排除不安全因素，避免由于人員管理缺位而造成的人員傷亡。

3、5G+ 智慧安全監控。通過 5G 攝像頭的可移動布放，實時對園區施工現場不規范行為的智能監管，通過人工智能技術對現場環境、人員、車輛等進行實時分析，可以自動識別施工工地的消防通道非法占用、人員非法聚集、關鍵崗位離崗等不規范高風險行為，及時、實時上報預警，提醒工作人員采取措施降低風險。

5G+ 智慧化工園區將 5G 技術與人工智能技術深度融合，為化工園區的安全環保和節能增效帶來重要意義。5G 可支持化工園區全面覆蓋和信息的實時采集，人工智能實現了風險的智慧化分析與預警，從而為真正實現化工園區的“深度覆蓋，實時監測，有效管控”提供了技術基礎。

5G 在化工園區的意義與價值：化工園區存在海量的傳感器和攝像機以保證生產、裝置的安全，當前傳感器和攝像頭的信號采集與回傳基于光纖和 DCS 銅纜技術，施工困難投資大，且后期調整更新困難。5G 的大帶寬、低時延、海量連接（每平方公里百萬級連接）特性，結合工業互聯網技術，實現全面覆蓋和數據實時采集，長期發展上可以逐步替代光纖和銅纜，降低企業和園區的建設成本，每個企業將百萬到千萬級別的成本下降，山東全省將是10億級別以上的成本節省。

人工智能和大數據在化工園區的意義與價值：人工智能和大數據的引入，可以根據化工園區操作規范對關鍵場景如重大危險源、監控室、危險裝置，實現人工智能分析，對違規行為進行實時監測并報警，從而整體促進園區和企業規范化操作，從本質上提升安全水平。人工智能的引入，還可以大幅度降低人力成本，提升效率和質量。目前需要大量人為參與的操作場景，如管廊巡檢、危險源巡檢，以及各種數據采集、報表整理等，可以由 5G+ 人工智能替代，實現數字化智慧化轉型，每個園區每年可以節省服務運維費用數百萬。

10.5G智慧港口

寧波作為國際港口名城，素有“港通天下”之美譽，歷史悠久、全球最大的港口寧波舟山港就位于此。港口作為經濟的晴雨表，是現代經濟的血液，在促進國際貿易和地區發展中舉足輕重，全球貿易中約 90% 的貿易由海運業承載，港口是其中重要的一環。

在中國，寧波舟山港是國家的主樞紐港之一，貨物吞吐量連續十一年位居世界第一，集裝箱吞吐量位居全球第三，是我國大陸重要的集裝箱遠洋干線港、國內最大的鐵礦石中轉基地和原油轉運基地。隨著我國 5G 時代和“新基建”大潮的來臨，寧波舟山港的發展也掀開了新篇章。2020 年 5 月 15 日，浙江省海港集團、中國移動浙江公司、上海振華重工以及華為技術有限公司四方，共同簽署了《寧波 5G+ 智慧港口》 戰略合作協議，以打造全球 5G 智慧港口常態化投產樣板點，建設世界一流強港。

1、行業挑戰

經過多年發展，寧波舟山港面臨降本增效的巨大壓力，希望利用 5G、AI、云等數字化技術，打造“綠色、環保、高效”智慧港口，實現自身運營的快速轉型。經過多年發展，寧波舟山港面臨降本增效的巨大壓力，希望利用 5G、AI、云等數字化技術，打造“綠色、環保、高效”智慧港口，實現自身運營的快速轉型。

值得一提的是，港口對效率提升的訴求最為旺盛。港口作業以效率為王，大型船舶每天租金高達數十萬美元，多等待或多作業一小時，即浪費上萬美元，真可謂時間就是金錢。所以，對于寧波舟山港這樣的重要港口來說，在追求全年全天候不間斷作業的基礎上，提升作業流程自動化水平和作業效率一直是最大的訴求。

5G 智慧港口業務，幾乎包括了港口主要的核心作業流程，以港口卸貨為例，包含了 5G 智能理貨、5G 無人集卡自動物流以及 5G 輪胎吊遠程操控這三大應用。

1、5G 智能理貨業務：改善工作環境和保障安全，提升理貨的準確率及工作效率。理貨直接影響集裝箱碼頭的作業效率。在5G智慧港口，5G 智能理貨，是在岸橋上安裝了多個通過 5G 回傳的高清攝像頭，智能理貨系統對攝像頭拍到的視頻進行自動智能識別，識別對象包括標準集裝箱的箱號、箱型，碼頭內集卡的作業號、單小箱壓箱位置以及車道編號等數據和狀態。

其識別準確率達到 95% 以上，而且識別速度很快，一秒內就能完成一輛集卡相關數據和狀態的識別，不會影響集裝箱裝卸進度。5G 讓智能理貨實現了 3 個改善：環境改善：由惡劣碼頭現場到舒適辦公室遠程。效率提升：工作效率由“一人一路岸橋”提升為“一人多路岸橋”。識別率提升：高清圖像結合基于 AI 的機器視覺，能對破損箱號也實現 95% 以上的識別率。

從技術上來講，每臺岸橋的15路智能理貨的實時視頻，需上行帶寬 30~50Mbps，需要借助 5G 的大帶寬和低時延技術以及 MEC（Mobile Edge Computing，移動邊緣計算）技術進行快速圖像識別。

2、5G 無人集卡自動物流，全程自動物流如老司機，提升運輸效率和安全。在 5G 智慧港口，偌大的一個集裝箱港口，來往穿梭的卡車，不需司機駕駛，全是無人駕駛，這就是現代化港口的 5G 無人集卡自動物流的愿景。

5G 無人集卡有著超級“5G+AI 大腦”，待岸橋把集裝箱放置好在車上并確定貨車正確，無人集卡自動啟動，無人操控的方向盤便自動轉動起來，如“老司機”一般識別周圍的集裝箱物體、機械設備、燈塔等，可以自主做出減速、剎車、轉彎、繞行、停車等突發狀況的各種決策，提供最優運行路線精準駛入輪胎吊作業指定位置，從而實現滿足港口封閉區域內水平運輸的需求。

5G 無人內集卡不需做大改造就能夠實現港口水平運輸自動化，未來無人集卡將具有遠程控制能力，當集卡在作業場中出現故障，操作人員可通過攝像頭查看周邊環境、進行故障判斷，并遠程操作集卡退出故障區。

5G 無人內集卡實現的 2 大改善：1）有效替代人力，降低成本：以梅山港為例，200 多臺內集卡三班倒的司機約有 800 人，比梅山港正式員工還多300 人，每個司機人力成本按 12 萬元 / 年，一年司機成本就要 1 億元；2）解決司機短缺、疲勞駕駛問題，提升運營效率，降低安全風險，實現港口由勞動密集型產業向自動化、智能化、無人化的全面升級轉型。

實現無人集卡的遠程控制至少需要 4 路高清攝像頭，對上行帶寬的需求將達到 20-30Mbps/ 臺和穩定<20ms 網絡低時延，5G 天然可以為這類應用提供更好的網絡支持。

3、5G 輪胎吊遠程操控，司機工作效率提升 3-4 倍。5G 輪胎吊已經是寧波舟山港走向常態化投產的應用。通過 5G 遠控操控，工人可以坐在中控室，觀看 5G 回傳的多路實時視頻。大部分操作都已實現自動化，只有吊車吊具的抓舉集裝箱才需人工遠控干預執行，這樣從過去一人操作一臺輪胎吊，到現在可以同時輕松操作 3-4 臺，極大提升了工作效率。

如今， 寧波舟山港經過長達1年多的低時延可靠性測試、長時間耐久測試、多臺輪胎吊并發測試等一系列的生產驗證，完成了全球首個 5G 輪胎吊遠程操控規模商用驗證，并作為首個港口進入常態化投產階段。

目前寧波舟山港已完成多達 6 臺輪胎吊的改造和并發驗證，現網 5G 網絡端到端平均時延低至 8-10ms，PLC控制可靠性高達 99.999%，未來通過中國移動新 的上行增強方案可實現上行帶寬高達 1Gbps，完全能滿足輪胎吊、橋吊、無人集卡、視頻監控等港口業務的需求。

寧波舟山港的 5G 智慧港口商用落地，真實做到降本增效的巨大效果，體現了 5G 賦能千行百業的巨大價值。5G 正在新基建大背景下快速改變社會，5G 未來還將應用在更多港口，在更多行業中發揮其重要的價值，我們呼吁業界緊密合作，使用先進的 5G SUL 上行增強等創新技術，加速全球 5G 智慧港口產業的規模商用。

過去的兩年多，寧波舟山港的 5G 智慧港口發展一直表現的走得早、走得快、走得堅決，必將走得更遠。

在“走得早”方面，寧波舟山港從 2018 年起就開始推動 5G 網絡覆蓋和應用試點。2018 年 9 月，浙江移動與浙江省海港投資運營集團簽訂 5G 智慧港口戰略合作協議，在寧波舟山港梅山港區建成全國首個 5G 港口基站。2019 年 4 月 16 日，在我國 5G 還沒有正式發牌的時候，寧波舟山港就成功實現了基于移動 5G 網絡下遠程龍門吊作業管理、視頻回傳等各種無線信息化應用創新試點，標志著寧波舟山港成為全國首個實現 5G 應用的港口。

在“走得快”方面，如今寧波舟山港5G網絡覆蓋完善，從 5G 示范案例快速走到真實部署使用，切實起到提升港口效率、降低通信系統運維成本的效果。

5G 技術在寧波舟山港的應用實現了業界三項首創：一是業界首個完成 5G 輪胎吊遠程操控驗證并常態化投產，已完成 6 臺基于 5G 技術的輪胎吊改造和驗證，驗證了 5G 可同時滿足多臺輪胎吊遠程操控所要求的大上行帶寬和穩定的低時延。

二是業界首個 5G 網絡切片應用港口，保障港口重要業務 SLA。部署了 5G RAN、承載網、核心網、工業級CPE、CSMF ( 通信服務管理功能 )、NSMF（網絡切片管理功能）等端到端網絡切片，打造首個 5G 商城，使能5G 智慧港口。

三是業界首個端到端支持 5G 上行增強解決方案的港口，滿足港口輪胎吊、集卡、視頻監控、橋吊等眾多業務的大上行需求。項目率先在寧波舟山港完成 5G 上行增強創新方案驗證，靈活利用 2.6GHz TDD 頻譜和 1.8GHzSUL 頻譜，提升商用 5G 網絡上行能力，支撐浙江移動5G City 網絡領先。

實測表明，該上行增強創新方案通過靈活使用2.6GHz 和 1.8GHz 頻譜資源，單用戶上行峰值可達310Mbps 以上。在網絡覆蓋范圍內，上行速率整體提升30%~100%，能夠支持 9 臺輪胎吊，完全滿足當前港口業務需求。尤其在小區邊緣，上行速率提升了 1~3 倍，大幅提升小區邊緣上行性能。

在“5G 應用走的遠”方面。今年新基建的政策中已經將5G技術列為重要方向。而5G智慧港口又是“新基建”重點推動的七大行業工程應用之一。政策東風帶來的紅利，已經來到寧波舟山港。寧波舟山港的 5G 智慧港口商用落地，真實做到降本增效的巨大效果，體現了 5G 賦能千行百業的巨大價值。5G 正在新基建大背景下快速改變社會，5G 未來還將應用在更多港口，在更多行業中發揮其重要的價值，我們呼吁業界緊密合作，使用先進的5G SUL上行增強等創新技術，加速全球 5G 智慧港口產業的規模商用。

11.5G全連接柔性生產線

貴州輪胎股份有限公司是國內領先的工程機械輪胎企業，是中國工程機械輪胎生產出口基地之一，50% 以上產品出口海外，1996 年在 A 股上市，簡稱 " 黔輪胎 "。2020 年 8 月，以貴州輪胎創新產線為載體、中國聯通提供云網邊端全流程解決方案，華為提供 5G 網絡技術，聯合相關工業設備商共同打造貴州輪胎“5G 全連接柔性生產線”項目，以 5G 專網傳輸技術為核心，采用 5G 專網技術支撐一條完整生產線，實現全工序、全場景的無線工業互聯及車間生產調度，將生產每道工序生產數據化，實現數字化工廠生產“人、機、料、法、環、測”要素全面互聯管控。

本項目通過 5G 無線和 MEC 平臺連接包括 90 套多種功能的 AGV、50 套 RFID 傳感器和工業攝像頭，替代原廠工業 WiFi 接入方式，提供了超高密度終端接入及高保障的 SLA，解決長期困擾企業的無線接入網絡瓶頸，實現了整個生產線要素的柔性編排，提升了企業生產效率。同時，本項目還基于運營商 MEC 部署了 AGV 管理應用測試，為 5G 技術深入工業制造環節做出了有益的嘗試。目前已經完成 AGV、RFID 的 5G 適配測試驗證，并計劃面向行業推出新型 5G AGV 產品適配改造方案，在 5G 專網平臺下納入視覺檢測、遠程控制、人車物協同等能力。

1、行業挑戰

貴州輪胎生產園區是大型生產園區，單體車間面積為10 萬平米，主要生產大型工程輪胎。隨著產品迭代加快和產品品類的多樣化，現有產線需要生產的品類越來越多，品質要求也越來越高，需要產線具備較強的柔性生產能力。企業為實現柔性制造、精益生產過程中，面臨網絡改造和生產線柔性編排兩大挑戰。

挑戰一：現場網絡條件復雜。多網并存：廠區現有網絡采用以太網、WiFi、ZigBee 等眾多信息網絡傳輸方式，多網并存，適配轉換困難，規、建、維、優成本高。以太網擴展性差：現有網絡以傳統的有線以太網為基礎、維護和改造成本高，周期長；WiFi網絡性能不足：因為車間內存在復雜的鋼架結構，抗干擾能力差、終端漫游困難；傳輸網絡安全性弱：WiFi 存在較大的安全漏洞，對于生產制造存在安全生產隱患。

挑戰二：生產線柔性編排困難。信息采集缺失：產線各環節，需要收集多種實時狀態、控制信息，包括大量 AGV、RFID 物料感知、監控攝像頭等大量設備需要接入，設備接入密度大，目前網絡無法完全支持。存在信息孤島：廠區內存在物料管理、AGV 管理、生產執行、質量管理等多個煙囪式的孤立信息系統平臺，傳輸方式不統一，計算和存儲設備孤立，難以協同調度，導致原料積壓、產線利用率降低等問題。

系統擴展能力弱：隨著產品不斷迭代升級，產線也要同步擴展改造，現有的以太網、WiFi、工控機、PLC、單片機等孤立的子系統，都不支持彈性擴展能力。綜上，貴州輪胎要建設面向未來的柔性產線，首先需要建設一張高性能、可擴展、可維護的融合網絡及算力平臺。采用 5G 專網 + 現場級 MEC 融合解決方案，提供打破信息孤島的，支持多接入方式和大規模設備連接的高穩定高可靠高安全性的局域無線網，實現云網邊端協同，與企業柔性生產、精益生產需求非常吻合。

5G 專網替代傳統 WiFi：輪胎全線制造流程中 AGV 以往采用 WiFi 方式，由于企業每單個廠區的生產區面積非常大超過 10 萬平方米，WiFi 網絡存在局部覆蓋弱、網絡不穩定、安全性差、運維困難，拓展能力弱等諸多弊端，致無線傳輸基礎網絡不穩定，生產線隱患大、效率低。

▲5G專網替代傳統 WiFi

為了保障園區內數據分離，數據自主可控管理的同時保障網絡可拓展性與兼容性，采用 5G+MEC 混合專網的方式替換 WiFi 組建輪胎廠無線傳輸網絡系統。5G 混合專網是以 5G 數據分流技術為基礎，通過無線和控制網元的靈活定制，構建一張增強帶寬、低時延、數據不出園的基礎連接網絡。用戶面網元 UPF/MEC 私有化部署，無線基站根據客戶需求靈活部署，為 AGV、RFID 系統提供部分物理獨享的 5G 專用網絡切片，不僅能夠滿足 AGV 低延時無縫銜接的同時保障生產制造流程環節不受公眾網絡系統影響，進一步提高少人化產線生產制造安全。

同時，部署生產現場級 MEC 邊緣云服務平臺，在MEP 上部署 AGV 調度系統與視頻算法系統，AGV 控制數據通過 5G 傳輸直接進入 MEP 服務器進行處理調度，減少現場機工控機的布設，進一步降低延時的同時，將現場算力下沉至 MEC 解決網絡性能、擴展問題，為保障貴州輪胎廠未來多系統一體化融合建設，進一步提升產線柔性，多樣化生產，降低投入成本。

穩定的無線傳輸神經網絡系統是構建智能化工廠的基座，提升系統與系統間數據傳輸分析一致性，低延時能夠讓系統與系統間無縫協同工作，廣聯接為工廠持續不斷接入設備提供冗余，網絡接口一致性為系統柔性拓展升級奠定基礎，降低升級拓展成本。

5G 多系統融合柔性協同：根據輪胎廠實際生產流程情況，對 RFID 系統與 AGV 系統進行 5G 無線化升級，通過一張網數據高效交互融合，提升工廠協同生產。

▲5G 多系統融合柔性協同

RFID 系統共計 50 套，貫穿于輪胎整條生產線，部署于各個生產流程，RFID 系統能夠實時、追溯產品在各個流程環節生產進度與情況，通過 MES/MOM 系統進而調度管理 AGV 以及其他生產產線。

AGV 系統在輪胎整條生產線共 90 臺，覆蓋煉膠車間、部品車間、成型車間和模具庫等，是產品生產流轉的執行者。由于覆蓋幾乎所有生產環節，所以廠區內存在多種類型 AGV，執行協同需要穩定可靠的傳輸體系與感知體系作為保障。

5G 設備融合突破協議界限。貴州輪胎所采用的 AGV 為國外品牌，受限于 AGV系統傳輸協議無法識別的問題，若采用傳統傳輸方式，系統拓展升級的難度非常大。通過基于 Linux 開源系統的5G 工業網關連接 AGV 信息傳輸接口，對 AGV 原始運行數據進行采集，經二次編碼后，通過 5G 基站、5G 工業網關以及專網系統組成的無線 + 專網傳輸鏈路，實現低延時、大帶寬、高穩定的數據傳輸。在運行數據的傳輸機制上，采用“1*N”方式，即 1 條信令，多幀冗余傳輸，以此作為提升系統穩定性的保障措施之一。

冗余信令經平臺前置解析處理后一同傳入 AGV 原生調度系統，用以支撐車間 AGV 的指揮調度。系統運行原生數據的直接傳輸，解決了協議格式無法識別而導致的數據無法采集或傳輸不全面，無法支撐調度系統正常調度作業的問題；同時同信令冗余傳輸及冗余判定的機制也提升了系統運行的可靠性。

在 5G 專網強大的數據傳輸能力的加持下，采用該方法，能夠保障 AGV 小車與調度系統之間的信息傳輸時延在 20ms 左右，完全滿足業務使用需求，完美解決工業場景中底層數據傳輸協議的適配難題，大大提升設備 5G 改造的兼容能力，打破傳統生產設備升級壁壘，為 5G 應用提供低成本、易部署的方案之一。

貴州輪胎 5G 全連接柔性生產線的應用，不僅提升產線生產效率，提前預測設備運行工況，同時降低近三分之一運維成本，實現少人化產線敏捷柔性，縮短產線調整周期滿足多種類輪胎柔性生產。預計協助輪胎廠實現 12000萬元銷售收入，新增輪胎產能約 12 萬條。目前該方案已復制貴州凱星液力傳動機械有限公司 5G + MA 系列液力變速器裝配線等項目進行推廣應用。

▲5G 設備融合

經驗總結與后續計劃：5G 全連接柔性工廠核心是實現生產制造自動化、數字化、模型化、決策科學化、可視化和集成化。結合覆蓋全廠的生產管理系統，使得企業能夠對整個生產工藝做出實時的監測與規劃。

生產的數字化，企業借助全廠的互聯網平臺實現機器、人員的互聯，實現生產數據與人員的無縫對接，生產管理人員借助系統采集數據，進行現場的全感知和強管控。通過打造 5G 專網實現全連接柔性工廠能夠將生產設備無縫連接，并進一步與設計、采購、倉儲、物流等環節打通，將使生產更加扁平化、定制化、智能化，從而構造一個面向未來的智能制造網絡。

2021 年，貴州輪胎、中國聯通、華為將繼續進行 5G創新合作應用，合作內容包括：與 AGV、RFID 協同的工業視覺檢測系統、無線設備運維平臺等內容。不斷深化產品標準化、模塊化工作，將項目產品打造成穩定、可靠、規模化可快速復制的產品。

2021 年下半年，規劃基于貴州輪胎廠區需求打造智慧園區 5G 專網試點應用，包括人員管理、能耗管理、安消一體化等智能應用，旨將智慧園區管理與 5G 全連接柔性工廠有機結合起來，深入挖掘數據融合應用，為打造一體化全連接綜合管理現代化工廠奠定基礎。

2021 年后續基于 MEP 邊緣算力平臺的應用試點，逐步替代現場的大量孤立的工控機、PLC、單片機系統，實現邊緣算力柔性擴展。

12.智能網聯車路協同系統

2018 年，在廈門市交通管理部門的牽頭下，中國信科集團旗下的大唐移動通信設備有限公司與廈門市交通運輸局、廈門公交集團簽署 5G 智能網聯戰略合作協議。基于全國領先的廈門市 BRT 道路資源，共同打造國內領先的 5G 智能網聯車路協同系統，同年 9 月聯合廈門公交集團、中國聯通集團正式推動廈門 5G BRT 智能網聯車路協同系統項目實施落地。該項目是國內首個面向 5G 的城市級智能網聯應用。

截至 2020 年 8 月，項目已經完成了廈門市 60 公里 BRT 道路和 5 個紅綠燈路口的智慧化改造以及 50 輛BRT 公交車的智能網聯改造。2020 年 8 月，廈門公交集團組織專家組，通過外場實車考察和會議答辯的形式對整個項目進行了驗收評審。驗收的順利通過也標志著該項目正式成為國內第一個經過成熟商業模式驗證的智能網聯車路協同項目。

▲BRT 智能網聯公交車

廈門5G BRT智能網聯車路協同系統實現了車路、車車、車云通信，依靠路側感知、協同感知等手段為 BRT 車輛駕駛員提供更豐富的輔助駕駛信息，一方面以主動安全的方式降低了 BRT 車輛發生追尾或在交叉路口發生碰撞的事故發生率，另一方面通過在 5G MEC 邊緣計算平臺上部署大數據、節能優化算法、高精度地圖、智能路徑規劃等技術提高整個 BRT 系統的運行效率并提高能耗利用率，此外，通過 5G 與高精度定位技術的結合還實現了 BRT公交入站時的安全精準停靠站等定制化應用。

通過將 5G、C-V2X、MEC（Multi-access edge computing）等先進網聯技術與單車智能駕駛技術相融合，通過部署在 BRT 車輛上的 5G 車載融合網關構建了車內、車際、車云“三網融合”的車聯網系統架構。

車內網：通過5G車載融合網關接入車輛內部總線網絡，與車內傳感設備相結合，為駕駛員和車輛的決策控制系統提供更豐富的輔助駕駛信息，同時通過網關內置的安全加密芯片保證車輛與外界通信的信息安全；

車際網：通過 5G 車載融合網關實現 V2V、V2I 通信，實現車輛與車輛、車輛與路側基礎設施（包括紅綠燈信號機等）的信息交互和控制；

車云網：通過 5G 車載融合網關內置的 Uu 口通信模組實現車輛與邊緣云、中心云的交互通道，將 MEC 邊緣云平臺部署在靠近用戶側，提供路徑行駛規劃、節能減排策略、區域高精地圖下載等應用。

基于該三網融合方案， 需要對 BRT 車輛及社會路口進行智能網聯升級改造。其中該項目涉及的社會路口由于路權歸屬、施工難度等問題難以采用有線的通信方式，因此路口的感知設備和 MEC 平臺之間采用 5G 網絡進行通信，其帶寬和時延均可滿足項目需求。

帶寬方面，路口多路視頻的采集如 4 路 1080p、30fps 的視頻對上行帶寬的需求在32Mbps 以上，時延方面，3GPP、ETSI 等標準化組織對主動安全類應用的端到端通信時延要求控制在 100ms 以內，而視頻信息本身的采集時延、編解碼時延等已經在 60ms以上，因此對傳輸時延要求至少控制在 30ms 左右。下表是在廈門現場對 4G、5G 網絡帶寬、時延等數據的實際測試結果。

▲5G三網融合車路協同方案

實時車路協同：車路協同技術通過部署激光雷達、高清攝像頭、MEC 邊緣服務器并接入信號機系統實現了交叉路口的智能網聯升級，在此基礎上可交付兩大服務。

一是實現交叉路口 360゜盲區檢測。通過激光雷達、高清攝像頭等設備對交叉路口進行全天候全息感知，并獲取路口行人、機動車及非機動車等交通參與者的詳細信息進行行為預測，有效降低 BRT 車輛在路口交通事故的發生率。

二是實現綠波通行，路側設備在接入路口信號機系統后可實時獲取路口信號燈的燈態信息和時長信息發送給車輛，同時系統也可對前方路口的信號燈進行控制，從而保證 BRT 車輛在路口的優先通行，提高公交運輸效率。經測算，平均可減少 15% 以上的線路通行時長。

▲實時車路協同業務

智能車速策略：結合當前路端各種傳感器和車端傳感器等智能設備，實時監測道路交通數據狀況并通過 5G 網絡將這些信息上傳至 MEC 邊緣計算服務器，利用在 5G MEC 上部署智能車速策略，結合車輛歷史交通數據和司機駕駛行為進行大數據分析，計算出不同路段路況下車輛的最優車速再反饋給車輛，從而使得 BRT 車輛一方面可以以更合理的車速行駛，另一方面也減少了緊急加減速和急停等行為的發生，達到節能減排目的，百公里能耗可節省約 10%，大幅降低運營成本。

▲智能車速策略業務

安全精準停靠：廈門 BRT公交站站臺較高，駕駛員駕駛車輛入站時一旦停靠站臺過遠就極易發生行人下車踩空的事故。通過在 MEC 平臺上部署高精度地圖、融合感知算法、路徑規劃等策略，MEC 將這些大數據量的信息實時下發給車端，車輛根據這些策略，進站時調整行駛軌跡，實現厘米級的精準停靠站臺。為了保證項目中 MEC 平臺獲取的定位信息的精度，在 BRT 沿線還部署了一臺高精度定位基站。經測算車輛入站時車門與站臺間距可控制在 10cm 以下，保證乘客上下車輛的安全。

▲安全精準停靠業務

超視距防碰撞：在同一條車道同向行駛的兩輛 BRT公交車輛，車車之間實時交互通信，實現彼此的速度、位置、航向角等駕駛信息的共享。當存在前車慢速、緊急制動、停止或后車加速等情況下，且兩車行駛間距小于定義安全行車距離，存在發生碰撞危險時，后車基于 TTC 碰撞時間，提前主動采取平緩剎車減速或剎車停止，同時車內顯示裝置伴有語音提示安全預警，保障車輛行駛安全。基于車車通信的防碰撞可以不受視距的影響，不受雨、雪、霧霾天氣對能見度的影響，同時相較于依靠單車傳感器實現的防碰撞，一方面大幅提高了感知距離，最遠超過 450 米，另一方面也可降低單車實現防碰撞的成本。

在 2020 年完成了 60 公里的智慧化道路建設和 50輛 BRT公交車的智能網聯升級改造后，項目從初期的實驗驗證階段進入了整體運營階段，由于在全國范圍內都沒有如此大規模的智慧公交的運營項目可供借鑒，因此本項目在開始全面運營后也面臨了諸多挑戰。

首先從單車運營的角度看，每一輛車在經過智能網聯升級之后為駕駛員帶來各種便利的同時也需要重塑駕駛員的駕駛行為和駕駛習慣，這方面目前已經制定了相關的培訓課程并已經完成了 150 余位 BRT公交駕駛員的培訓。不但提高了駕駛員的整體業務水平，也為未來相關單位制定智能車輛駕駛員認證標準積累了豐富的經驗。

其次從整體線路運營的角度看，規模化運營的實現加之 5G、C-V2X、高精度定位技術的引進使得公交系統的調度員隨時可以掌握車輛、線路運行狀況和客流信息，這使得調度員可以根據具體情況快速調整調度計劃、實時發布車輛運營信息、實時與單一車輛交互信息，可以說為調度員的日常工作帶來了革命化的變化。

目前也在這方面與業主單位展開深入合作，一方面逐步完成公交大數據云平臺的優化建設，從而實現公交線路的自動化、智慧化調度，另一方面針對調度員進行相關培訓，為業主單位儲備能承擔新型調度工作的合格人才。

5G 智能網聯車路協同系統支持技術上的分階段實施與部署，同時支持前向兼容和后續演進，是一套成熟和穩定的系統，目前已經在全國多地進行示范建設，在廈門、杭州等地已經完成部署并上線運營，建設方案和運作方式可以快速在全國各地進行復制。不僅可以應用于BRT場景下，還可以部署于普通公交系統、出租車和網約車系統、客貨運輸系統，并逐步推廣至私家車領域，成為智慧交通的必備支撐系統。

綜上，廈門 5G BRT 智能網聯車路協同系統項目作為突破車路協同應用場景和商業模式的一次成功的嘗試和示范，具有推動技術創新、產業創新、商業模式創新的積極意義，未來在構建智慧交通產業創新生態、培育車路協同產業集群等方面也將發揮更大的作用。

13.基于5G MEC的分布式通用機器視覺平臺

本項目由中國電信和中興通訊聯合打造，深度結合了5G MEC 及機器視覺優勢，利用中國電信豐富的網絡和計算資源及專業運維能力，疊加機器視覺算法，為工廠提供高效穩定的云化工業級機器視覺方案，助力行業升級。項目將工廠的機器視覺系統部署在中國電信自研的 MEC 平臺上，基于 5G 無線和 MEC 邊緣云計算能力，簡化檢測識別現場的工控機方案和現場設備，提供軟 / 硬件加速，加快數據傳輸及視覺算法的優化，同時保障園區數據安全。

基于 5G MEC 的分布式通用機器視覺系統集成了行業內領先的 AI 視覺檢測算法，支持工業生產場景下的多種算法檢測任務，可實現對人（人臉識別、人員狀態分析、安全頭盔檢測等）、機器（設備控制、料口堵塞分析、輸送帶跑偏監測等）、資料（物料信息 OCR 采集、物料外觀質量檢測等）、環境（環境檢測、視頻周界分析等）、生產過程（淬火視覺分析、螺栓預緊順序指引等）以及產品質量（包裝檢測、測量 & 定位等）六方面的全方位管理，可滿足大多數工廠的日常生產運營需求。

1、行業挑戰

隨著計算技術、存儲技術以及傳感器技術的發展，機器視覺迅速發展為一門新興的實用科學技術，它代替人眼對目標進行識別、跟蹤、測量、檢測，以及為一些特殊人群進行導航，取得了極好的效果。目前，在全球范圍內，機器視覺已突破百億美元產值。在國內，得益于政策、技術、市場需求等因素，機器視覺市場規模也在以每年超過 20%的速度快速增長。

機器視覺應用于工廠，可有效幫助工廠提高生產、檢測效率，加強對工廠人員、物料、環境及安全的管理。但是傳統的機器視覺方案在工業視覺檢測上存在明顯短板，如：基于工位部署，采用有線組網方式，每個工位上除相機 / 光源外，還需要部署工控機，較難工程實現；工位間系統獨立運行，圖像數據難以聚合；工位算力有限，且無法云化共享；

方案強定制，算法難以自優化等等。5G MEC 能夠很好的解決以上難題。首先，基于 5G 無線部署，替換原來的有線網絡，可極大簡化現場設備和工控機方案，使機器視覺有更靈活的部署方式，且無需調整網絡布線就能快速實現對已有產線的技術改造。其次，5G MEC 網絡具有大帶寬、低時延、高算力優勢，可以充分滿足機器視覺檢測場景對帶寬、時延和算力的需求。

項目基于 5G 和邊緣云技術，將機器視覺的檢測、識別任務部署在MEC平臺上運行，為視覺檢測、識別，提供更為強大的計算能力和存儲能力，同時加快算法的迭代和優化，可有效提高工業生產 / 檢測效率，推動工業生產智能化。

2、解決方案和價值

技術方案：項目基于 5G 準專網，打造云化工業級機器視覺解決方案。支持工業視頻采集、存儲、分析全過程，向企業、開發商和個人提供數據服務，同時支持視覺 AI 算法訓練、計算資源調度，為算法開發者提供訓練服務。產品架構上，分布式機器視覺系統包括數字圖像采集、數字圖像分析處理和控制執行三大模塊。數字圖像采集模塊通過 5G 網絡向云端回傳數字圖像信息，在一些環境中還可以通過多卡綁定、帶寬聚合的方式實現數字圖像回傳。數字圖像分析處理模塊基于 MEC 進行邊緣部署，基于圖像處理算法和 AI 算法對視頻圖像進行分析。控制執行模塊基于MEC 進行邊緣部署，根據數字圖像分析處理模塊的結果進行決策分析和控制，從而改進生產過程，加強園區管理。

▲分布式通用機器視覺平臺設計方案

項目實施方案上，我們在園區內部署 MEP 邊緣節點，實現園區 5G 全覆蓋。MEC 邊緣云提供了 IaaS、算法和分析PaaS 能力，以及質檢、識別、OCR 等實用的 SaaS 應用，可供客戶按需加載。高清工業相機等 5G 終端設備采集園區內各個區域的高清視頻流并通過 5G 網絡以專有方式一跳接入 MEC 邊緣云。邊緣云上加載的機器視覺算法從各個維度對視頻流進行綜合分析，獲取其中有效的視覺信息，并將分析結果返回，完成質量檢測、設備控制、人員管理、安全防控等任務。

▲分布式通用機器視覺平臺 5G MEC 組網模式

項目應用：項目通過聚合算法商店引入大量通用性實用算法，可快速集成匹配場景的機器視覺解決方案，滿足一般聚類客戶需求。目前，項目已在湖南、江蘇等地的工廠完成落地，并逐步向其他企業推廣。

( 一 ) 南京濱江工廠AAU（Active Antenna Unit）視覺檢測解決方案。中興通訊協同南京電信，通過 5G 網絡切片、MEC 技術為南京濱江工廠打造安全可靠的 5G 智能車間。通過5G+ 機器視覺賦能智能制造，實現 AAU 產品的螺釘及點膠質量的前端檢測，可以同時檢測 204 個對象，準確率達97%，極大提高了車間裝配效率。

( 二 ) 中興長沙工廠機器視覺質檢解決方案。中興 通訊長沙智慧 工 廠協同湖南電信綜合應 用5G+MEC+ 高清工業相機，用于墊片、上蓋、包裝盒等產品外觀檢測。應用 5G MEC 機器視覺系統后單次檢測時間在 0.5 秒左右，檢測準確率達到了 95%，可有效代替人工目檢，解決傳統質檢方案效率低、易漏檢、錯檢等問題，降低工業生產 / 檢測成本。

14.深圳市福田區醫聯體5G+MEC智慧醫療

2019 年以來，福田區醫聯體、中國移動、華為等單位聯合在深圳開展 5G+ 智慧醫療戰略合作。通過部署醫聯體醫療專網，在實現全區醫療機構（7家醫院，83家社康）信息高效安全互通的基礎上，率先完成 5G 遠程急救、5G遠程會診、5G 移動診療、5G 社康急救指導、5G 智慧病房等應用，實現福田區醫聯體服務的遠程化、移動化、信息化快速升級改造。在疫情期間，基于 5G+MEC 的醫療專網，通過床旁會診、遠程會診、社康急救切實落實分級診療， 助力精準疫情防控。

基于醫院的實際場景，從技術到業務實現了網、端、業三大創新，包括 5G 衛生專網建立，5G 醫療行業終端研發，覆蓋院內、院間、院外的5G智慧醫療全場景應用等，同時，項目創下了 5 個全球第一：

▲深圳智慧醫療五個第一

1、行業挑戰

目前醫療行業信息化主要面臨以下幾方面的挑戰：

（1）、新業務提出更高的通信保障需求。尤其醫學視頻、影像類數據對網絡帶寬、傳輸質量、傳輸速率、可靠性等都提出了新的要求。同時 3GPP/ITU 等多個國際標準及行業組織展開對智慧醫療場景及應用的研究，未來將有 20+ 新業務入駐新型醫療生態，新技術衍生的新應用對通信網絡提出更高要求。

（2）、數據存在泄漏風險。醫療信息系統采集病人大量的健康信息，如電子病歷、醫療影像等，如何保護病人個人隱私和醫療數據不泄漏，降低病人隱私數據被篡改的風險。

（3）、數據資產凍結共享難。由于各醫療機構醫療信息系統標準不統一，醫院內部各部門之間和跨醫院之間缺乏臨床信息共享和交換，醫院的數據整合性不高，醫院之間、醫院內外健康數據不流通、共享難，醫療數據資源利用率低。

2、解決方案和價值

福田區醫聯體 5G 智慧醫療項目以 5G MEC 和切片技術為底座，部署區域 5G 衛生專網，涵蓋院內、院間、院外三大場景，滿足醫療業務數據不外出、高帶寬、低時延、靈活接入等需求。

整體架構：圍繞5G衛生專網建立，5G醫療行業終端研發，全場景5G創新應用等方面進行探索和實踐，在高速穩定的5G專網環境下，實現多平臺協作，打造面向移動診療、分級診療、智慧病房的 5G 全場景應用。

網絡：區域級 5G 衛生專網，涵蓋醫療業務和公共衛生。區域級 5G 衛生專網：涵蓋福田醫聯體 7 家醫院 +83 個社區康復中心，創新性的設計區域級 5G 衛生專網，MEC 共建共享。

公網專網：在福田醫聯體項目中，基于“5G 公網專用”體系架構，采用 5G+MEC+ 切片技術建設虛擬專網。通過“公網專用”模式，兼顧醫療行業應用與醫院公眾用戶通信需求。具有低成本、高性能、廣覆蓋、安全可靠的優勢：

低成本：專網的建設和維護成本都是一些區屬醫院、社康中心無法承受的。5G 公網建設和運維由運營商負責，借助 5G“公網專用”的模式，可以幫助醫療行業低成本快速建設專網。

高性能：5G 網絡具備的高帶寬、低時延等特性，能夠滿足大量醫療設備、醫療影像數據、高清視頻實時傳輸的需求，緩解醫院內網、院間有線衛生專網的傳輸負荷和帶寬壓力。

廣覆蓋（服務范圍廣）：運營商網絡天然具有覆蓋優勢，公網覆蓋的地方均可提供專網服務，能夠滿足專網廣覆蓋和移動性的要求。在中大八院項目中，5G 衛生專網打通院內院間院外網絡，構建醫院與社康二級聯動的區域急救體系、分級診療體系，推動急救過程前移，極大延伸醫療服務半徑。

安全可靠：借助 5G 切片 +MEC 等新技術，可以提供網絡的安全隔離，實現專網用戶與公共用戶的業務隔離，互不影響。運營商網絡設備嚴格遵循 3GPP 的安全標準，醫療終端設備專卡接入，無線、傳輸到核心網設備都需嚴格的入網認證，運營商 MEC 機房符合等保 3 級安全標準，MEC 到醫院數據中心通過電路專線連接，為專網提供端到端的物理隔離和安全保障。

MEC（邊緣計算技術）：是 5G 衛生專網方案中的關鍵使能技術，下沉的 MEC邊緣計算，實現醫療數據不外出，保障了低時延業務的實時交互。

SA 獨立組網 & 端到端切片：深圳移動目前已經建設 1.5 萬個 5G 基站，實現 5G SA獨立組網全覆蓋，為端到端網絡切片技術的應用創造了基礎條件，5G SA 端到端切片保障通信高峰期醫療業務帶寬、時延的穩定，為醫療業務提供穩定的網絡環境。

終端：醫療推車上集成 5G 通訊模組，解決 5G 醫療終端缺乏的難題。醫療推車（移動終端）植入 5G 模組：5G 醫療終端是5G 應用落地實施的關鍵一環，尤其是移動醫療終端 5G 通信模塊需和終端設備高度集成、一體化設計，集成 5G 模組的行業終端通常需要較長的開發、驗證、集成和認證過程，且現階段 5G 模組存在尺寸大、功耗大、行業適配的問題。

面對以上挑戰，中大八院 5G 項目組進行一系列創新性設計和探索，全國首創在醫療推車（移動醫生車、移動護士車、床邊會診車、遠程視頻查房推車、智能搶救車）的機箱主板上集成 5G 通訊模組，解決 5G 醫療終端缺乏的難題，可復制性強，具有行業示范效應和里程碑意義，一期已經實現了醫療推車 5G 模組植入，首批改造 36 臺推車。5G 平均下載速率 600Mbps，房間內外都較為流暢，可在 10~20 秒內完成500 張以上 CT 影像序列的加載，影像序列瀏覽過程中無任何延時。

借助 5G 廣覆蓋、5G 衛生專網無縫對接醫院內網的便利，中大八院項目一期實現 5G 家庭遠程照護平臺、智慧區域急救平臺、遠程會診平臺、智慧病房交互平臺等多平臺協作。

▲5G醫療多平臺協作

截止目前，福田區醫聯體 5G 智慧醫療項目在中山大學附屬第八醫院試已經運行了 3 個月。未來，針對醫療終端全 5G接入、公網專用切片管理系統、以及面向物聯網的精準定位等應用還將進行持續的推進與探索。

15.5G MEC切片專網

2019 年，浙江省全面開展縣域醫療衛生服務共同體（簡稱醫共體）建設，促進優質資源下沉、提高基層醫院的看病救治能力。新昌縣人民醫院醫共體以新昌縣人民醫院為中心，為縣域內鄉鎮衛生院開展遠程醫療服務，希望運用醫療行業信息化先進技術和 5G 智慧醫療應用，完善和落實以醫共體為架構的分級診療體系，提升基層醫生讀片閱片能力和診治復雜病情的能力。

浙江聯通聯合合作伙伴在新昌縣人民醫院調研后，聚焦醫學影像類的拓展應用和遠程手術教學指導。2020 年5 月，項目完成從核心網、承載網到無線網的端到端 5G網絡切片和 MEC 環境搭建。首批試點科室，包括脊柱科、手術室、大市聚衛生院等可通過 5G 終端使用三維影像重建、MR 輔助手術規劃、AR 遠程手術指導等創新技術，應用于移動查房、醫患溝通、醫生之間診療方案溝通和臨床教學等多個場景。

1、解決方案和價值

新昌縣人民醫院醫共體 5G 網絡切片作為浙江聯通首個切片應用測試項目，搭建 5G SA 端到端網絡環境，并驗證 SA 網絡和切片配置功能，同時還搭建了邊緣云計算環境，進行業務軟件、應用終端、切片訂購的部署，實現了基于“5G+MEC+ 切片”網絡承載的“三維影像重建、MR 輔助手術規劃和 AR 遠程手術指導”業務。

高性能 MEC 邊緣云：醫學影像的數據規模較大，傳統的基于 CPU 的三維重建算法并不能很好的達到實時性的需求。為此，新昌MEC 邊緣云平臺配置了GPU 板卡，并使用 GPU 虛擬化軟件將 GPU 資源重新劃分，該超性能異構計算平臺提供了強大的三維重建、影像渲染、視頻處理能力的同時還滿足了業務對時延的性能要求。

同時，邊緣云平臺與醫院PACS 系統對接，每天實時接收醫院 CT 和 MRI 等影像文件。MEC 服務器配置 SSD 硬盤，保證影像數據的讀寫速度和存儲時間，滿足一個住院病人在 10~15 天的平均住院時間期間，醫生可以隨時調取住院病人的影像數據進行醫療診斷。

網絡部署及切片配置：根據新昌縣人民醫院醫共體試點科室和衛生院位置區域，采用宏微站結合方式進行 SA 網絡覆蓋，通過一網兩用的虛擬專網模式，兼顧醫療專業應用與公眾用戶通信需求。杭州核心機房部署了 5G 核心網的控制面、管理面、切片管理單元和公共用戶面網元等，新昌本地匯聚機房則部署了邊緣 MEC/UPF。核心網上，分別配置兩個切片 ID 和 DNN，區分公共業務和切片業務，對應設置不同路由和 QoS，無線側選用基于 5QI 的差異化調度方案實現切片設置，承載網選用硬切片方式。

通過現網測試，網絡時延平均 7.8ms，空口帶寬比公眾切片帶寬大的情況下，當公眾切片擁塞，普通用戶通過手機使用視頻業務出現卡頓，而專有切片下的醫療用戶業務體驗正常，不受公眾業務高負荷影響。相關數據如下：

▲現網測試數據

2、業務應用

三維影像重建與三維影像 MR 呈現：基于 5G MEC 的醫學三維云影像工作站，集高效圖像處理、人工智能、混合現實全息可視化和云技術為一體，實現影像數據的獲取、傳輸、導入與保存，支持多專科模塊，能夠在多個門診科室應用。通過 5G 將三維模型推送至移動終端，能夠全息顯示與全方位觀察 3D 影像數據，并支持 3D 打印。

在醫共體各機構間開展遠程醫療時，終端只需訪問本地邊緣云即可完成數據重建工作，無須額外的本地硬件和網絡配置。5G 邊緣云醫療工作站強大的智能化檢索、調用、重建、分割、還原等功能提供了全新的影像資料使用方式，有助于深度挖掘影像數據的使用價值。

5G 與 MR（混合實現）技術結合，將二維 DICOM數據轉化成三維影像或動畫，并將其呈現在現實空間中，實現影像數據的全息可視化，賦予外科醫生“透視眼”，為精準外科的臨床、科研、教學培訓提供創新型應用影像數據的方案。

▲MR 使用培訓

遠程手術指導和示教：5G 醫療專網能夠保障手術室的主刀醫生與遠端專家間建立實時在線的互動溝通，通過多路高清視頻實時傳輸，并基于 AR 技術融合兩方的視頻在同一場景下，將遠方專家的指導意見帶入手術現場，如同遠程專家“親臨現場” 、 “手把手”的指導手術，實現了遠程手術會診的實時化、可視化、精準化。

同時，將手術進行中的畫面實時直播至教研室或會議室，與會醫生可與手術室醫生進行實時交流，通過實時遠程觀摩有效的提高手術教學效率、改善教學質量。針對跨院區之間的醫療協作，可通過 5G 專網承載的遠程醫療業務，采用指導和示教的方式，幫助基層醫院提高業務水平，提升就診率和救治率。

▲新昌縣人民醫院脊柱外科示教室

16.5G+4K/8K 制播平臺

2020 年 6 月，緊 密 圍 繞 中 央 廣 播 電 視 總 臺 的“5G+4K/8K+AI”戰略目標，充分利用 5G、AI 等新技術手段，由中央廣播電視總臺牽頭，中國移動通信有限公司、華為技術有限公司、國家廣播電視總局廣播電視規劃院、廣東省超高清創新中心、北京數碼視訊科技股份有限公司參與，建設北京總部和上海傳媒港 4K/8K 制播系統，并圍繞節目制播需求建設 5G 網絡，擴大超高清節目制播和分發能力，項目總投資 4.19 億元。

項目采用室外宏站覆結合室分的建設方式，建設覆蓋總臺光華路辦公區、復興路辦公區、上海傳媒港的 5G專網，包含室外、演播室、會議室、貴賓廳、辦公區、重要走廊等多個區域，總面積超過 10 萬平米，并完成與臺內網絡的安全對接，助力臺內人員通過 5G 網絡實現媒資的處理。

項目在總臺光華路辦公區、復興路辦公區、上海傳媒港各建設一套邊緣計算平臺，平臺包括基礎系統、存儲系統、5G 分流系統（含 UPF）及存儲數據庫，在部署大容量存儲的基礎上，根據視頻編輯和處理的具體需求再部署 GPU等硬件實現圖形處理的加速，實現 4K/8K 超高清視頻的制作和播出。

項目將打造一套網絡切片運營管理平臺，作為中國移動對總臺網絡切片業務的門戶網站，支撐總臺超高清制播方面的網絡切片需求，實現 5G 網絡端到端的切片，保障超高清視頻傳輸的穩定性、安全性和可靠性。并建設網絡切片所必需的的通信服務管理功能和網絡切片管理功能，作為網絡切片的底層能力支撐。

▲“5G+4K/8K 超高清制播示范平臺”5G 應用示意圖

1、行業挑戰

中央廣播電視總臺 2018 年開播了中國首個上星 4K 頻道。電信運營商方面，中國電信、中國聯通、中國移動于2015年開始，在 IPTV 中推出了4K 電視節目。隨著 4K 影視的逐步普及，未來我國 4K 電視出貨量將進一步提高，預計 2020年我國 4K 電視出貨量將近 4500 萬臺。為了更好的促進4K、8K 產品普及，加快超高清視頻產業發展，2019 年 3月1日，工信部、國家廣播電視總局、中央廣播電視總臺印發《超高清視頻產業發展行動計劃》，計劃指出 2022 年 4K 電視終端全面普及，8K 電視占比要達到 5%。

由于超高清視頻分辨率要達到 4K 甚至 8K，而且幀率要達到 50 幀以上，圖像采樣比特數提升到 10 比特，同時圖像增加高動態范圍（HDR）標準，對帶寬的需求在幾十兆到上百兆。超高清視頻對帶寬的需求與 5G 的 eMBB匹配，業務成熟度高，奠定了面向以超高清視頻為主的eMBB 業務的 5G 網絡商用基礎，超高清視頻也成為推動5G 發展不可或缺的業務。

2、解決方案和價值

5G+4K/8K 超高清制播示范平臺是以5G網絡為基礎，借用5G大帶寬、低時延、廣連接的特性，實現超高清視頻的采集、傳輸、制作和播出，實現業務流的全面升級，提升采編播的效率。

5G 基礎網絡：總臺總部的 5G 網絡覆蓋光華路辦公區和復興路辦公區，根據業務屬性，劃分為重點區域和非重點區域，分別部署新型室分和傳統室分。上海傳媒港的 5G 網絡覆蓋室外和室內演播室大廳等技術區域。其中室外覆蓋會新建 5GNR 宏站，實現室外區域 5G 全覆蓋。室內覆蓋采用新型室分方式，實現室內區域 5G 全覆蓋。

并實現 5G 網絡分別從核心網側、邊緣計算節點側、空口側與總臺基礎網絡系統的緊密結合，用于滿足總臺園區內、上海總站、園區外不同移動場景、不同業務應用所需的網絡訪問需求。

邊緣計算平臺：基于 5G 網絡的邊緣計算可以把在云端的計算和存儲能力拉到靠近用戶側的本地端，進而形成邊緣云的能力。借助 5G 網絡大帶寬的特性，超高清視頻可以快速的從客戶側傳送至邊緣云進行實時編輯、存儲、傳輸等操作，大大的降低了端到端的業務時延。相比之前 4G 網絡配合云端制作的模式，不僅提升業務效率，在可靠性、安全性等方面也有了極大的提升。

邊緣計算平臺：上下行帶寬能夠穩定達到 1Gbps，可以實現 5G 網絡覆蓋下的臺內和臺外區域提供接入服務。需要具備 10 路 4K 碼流的業務處理能力，與總臺的私有云在建立安全訪問策略的基礎之上，互聯互通。平臺實現 5G 網絡接入、選擇 UPF、應用部署、互聯網訪問四點功能，手機、PAD、OA 機、移動非編等移動編輯終端通過臺內、臺外 5G網絡接入，訪問臺內的邊緣計算平臺，進行實際的業務處理。

網絡切片運營管理平臺：面向總臺 4K/8K 視頻直播場景，根據媒體傳輸數據安全性、隔離度要求，采用運營商5G SA公網切片部署方案，在 5G 公網內劃分物理或邏輯隔離的 5G 端到端網絡切片資源，用于承載媒體數據和業務，做到公網專用，滿足媒體行業數據的安全性和隔離性需求。

即使在無線接入網、傳輸網及核心網等網絡節點出現擁塞的情況下，業務仍然不受影響，視頻播放清晰、流暢。利用 5G 網絡高速率，大帶寬，低延遲、高保障等特性，為總臺媒體業務打造一條“直播專用通道”。

▲網絡切片整體架構圖

通過 5G 專網、邊緣計算平臺、網絡切片運營管理平臺的建設，助力總臺實現超高清視頻的采集、編輯和播出。在原有 4G 網絡條件下，視頻節目只能采取標清或高清的形式。5G 專網建設完成后，可以實現總臺40Mbps節目（4K）的實時回傳，并能夠保證傳輸通道的一主一備，即傳輸帶寬達到 80Mbps，還可以實現單路 160Mbps 節目（8K）的實時回傳，保證節目播放不卡頓、不花屏。

節目實時回傳的應用主要使用的是上行帶寬，所以節目的傳輸不僅應用到 5G 大帶寬的特性，還使用了時隙配比技術，增加上行帶寬的通道，確保超高清的信號回傳穩定。通過 5G 網絡，總臺的 5G+4K/8K 便攜傳輸系統可以在移動狀態下輕松的實現攝像機輸出的 4K/8K 超高清信號本地編碼、加密，并通過 5G 網絡回傳，極大的解決了超高清節目制作中機位固定的難題，使得節目制作方式更加靈活。

智東西認為，5G 全面商用化已過去了一年多，作為新一代信息通信技術領域的引領性技術，5G將全面構筑數字基礎設施，打通信息流動“大動脈”，成為經濟社會轉型發展新引擎。2020 年是極不平凡的一年，新冠疫情的爆發也加速了 5G發展按下了快車鍵。現在，5G 賦能千行百業，不斷向垂直行業滲透，為設備賦智、為企業賦值、為產業賦能，推動數字經濟實現消費互聯網和產業互聯網經濟雙輪驅動。

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