近年来,伴随着工业4.0,制造业升级等口号的提出,新制造业对于柔性生产、工厂无线化等方面的发展需求也变得越来越旺盛。但鉴于已有WIFI、3G/4G、蓝牙、ZigBee等无线通讯技术带宽、传输速率、时延、可靠性等方面的性能缺陷,目前工厂产线的配置主要还是以有线化技术为主,但却也因此具备了有线化产线配置工程量巨大、产线灵活度低、运维耗费资源等方面的不足。

所幸伴随着5G商用步伐的逐步推展开来,5G通讯在满足大带宽、高速率等传输需求的同时,还专门针对工业等低时延高可靠通讯场景做了进一步的优化,这使得5G通讯能够更好的适配于工业场景,对于实现工厂产线的无线化改造带来了新的可能性。

近日,亿欧采访了云智软通CEO任剑先生,深入探讨了5G赋能工业制造等方面的创新思路。成立于2018年,云智软通是一家以5G无线通信技术为基础的创新企业,公司面向智慧工厂、智能制造为主的企业应用场景,通过提供低成本、低功耗、高灵活性的工业企业级无线网络连接产品和服务,帮助客户在未来5G和工业4.0时代实现智能化转型。

成立将近半年,目前云智软通已经获得了包括明势资本、泰有基金、险峰长青等企业在内的千万元级投资。或许透过云智软通的探索路径,能为你进一步了解当下时期5G商用建设及其下一步发展带来全新鲜的认知。

管道适配应用,基于5G协议的智能网络

未来的工业机器人一定会是兼具机器视觉、AI等特性的,于是这就需要工业机器人具有传输视频、图像等数据的功能需求。但在这一过程中,对于不同场景以及工业环节的机器人,其对于所传输的数据的性质却也不尽相同。

任剑表示,过去受技术的限制,一直是传输数据的通信管道驱动工业应用发展,而未来基于5G协议的智能化的网络平台的使用,将使能应用驱动通信管道,由应用来定义未来无线网络。对于一些对数据传输可靠性、传输带宽和时效性要求都比较低的场景,采用5G mMTC切片技术就可以满足通讯需求。但是对于控制信令的时效性要求会非常高的场景,uRLLC技术又是最好的选择。此外,一些场景以及业务环境可能对于mMTC、uRLLC、eMBB等通讯切片技术的传输需求都同时存在,于是又需要用到多种技术的融合运用。这样才能实现基于应用的管道网络个性化、最大化利用。

据悉,目前云智软通正在开发一个柔性化的无线控制平台,该平台包括柔性化的软件协议栈、终端模组、上层的机器人控制平台以及各类型机器人产品等模块。公司这一平台的目的在于通过终端模组直接将传统产线中机器人控制器与光纤光缆等设备去除,直接通过平台就可以无线传输方式达成对工业设备的控制以及服务提供。

此外,云智软通还面向工业客户,提供企业自建无线网络云基站等产品,为企业客户提供定制化、智能化的5G无线专网服务。

目前云智软通团队核心成员都来自于华为、爱立信、大唐等国内外顶尖通信公司,有10年以上的无线通信行业研究和开发经验的云智软通而言,这恰好便是他们能帮助制造业企业解决问题的价值所在。

在具体的落地过程中,公司也积极的与中科院等机构开展合作,通过与行业伙伴合作的方式首先满足一些大厂的设备适配,然后再进一步的把平台能力释放给工业领域的其他合作伙伴,致力于实现工业通讯场景下多设备厂商之间的标准互通。任剑表示:“公司后续也致力于将公司的产品以及技术推导成为工业行业里的一个标准性接口”。

5G商用需要时间,工业等垂直领域可能先发

伴随着2019年5G商用前期建设工作持续不断的推进,有关于5G的各项任务以及重大工程进度均普遍获得了社会各界的广泛关注。

对于5G eMBB这一主要被定义为4G升级的运营商业务而言。一方面,运营商在3G/4G网络铺设过程中由于一直处于追赶国外通讯网络建设进度,所进行的大量投资尚且没有完全收回,这导致了能够允许他们能够迅速投入5G商用建设的资金有限;而另一方面,由于技术特性5G通讯的基站密度将会比4G基站要高(约5~7倍),高密度的基站建设导致了5G商用前期建设所需要投入的资金量更大;而目前5G场景下包括超高清、VR/AR等方向的运用均还有待突破,移动通讯用户增长红利也几乎耗尽,所以总体而言,传统运营商场景距离大规模运用时间周期可能还比较长。

当然,5G并不仅仅是运营商市场,包括mMTC、uRLLC等切片技术的产生都是针对于服务于一些垂直领域的运用以及场景而设定的,而这一方面也正是被行业所看好的5G技术的潜力发展方向。在垂直领域,任剑更看好5G在工业领域的运用。

在传统的工业自动化生产场景当中,为了满足工业控制过程中大量的监控图像传输以及信号控制,进而达到对整个生产环节的全局把控,传统的工厂产线在设计之初大多采用线缆连接的方式。线缆连接的优势在于数据传输处理速度快,而且可通过不同的线缆将具有不同属性的数据进行分流传输,减少信号之间的干扰,但其劣势也在于有线化的连接方式占据空间,产线灵活度不高,而且产线建制以及后续的运维服务也比较耗时费力,长远来看不利于企业发展。

此外,伴随着消费者需求逐渐变得多样化和丰富化,目前制造业领域对于柔性生产的需求越来越明显。目前很多工厂评价一个产线的效率也不再是其在单位时间内能够生产多少件商品,而变成了能够生产多少种商品。在这样的衡量指标之下,传统工厂固定产线的生产模式开始向着“岛”式工作台方向演变——通过无线通讯技术传输控制,移动工业机器人灵活的在生产车间行走完成任务,这样的生产模式已逐渐演化成为实现工厂柔性化生产的主流方式。

由于当前已有的wifi,ZigBee、LoRa等技术都无法满足工业场景的无线通讯需求,而工业产线极高的造价成本又不能轻易的用以做技术试验,所以这导致了目前的工厂大多仍以有线生产为主。而5G在设置之初就针对工业场景做了技术层面的专门定制,这使得其更加的适配于工业场景,通过灵活配置不同的切片技术满足多种场景通讯需求,这为5G技术改善工业场景的产线配置奠定了基础——这也正是目前云智软通业务所聚焦的方向。

工业无线化市场广阔,下一步瞄准家庭场景

在市场层面,目前工业场景对于无线化通讯的需求主要源自于两个方面。一个是已有机器设备的无线化改造,另一个方面是新增机器设备的无线化配置。目前全球的机器人数量在数千万级别,每年新增的也超过百万,以每年新增100万台设备来计算,其市场空间也在数亿元以上,此外,目前行业里大量的工厂在旧产线改造过程中也存在着大量无线化的需求,市场综合空间在数十亿以上。

我国作为世界人口以及制造业大国,为了满足未来人口老龄化趋势下工业制造以及生活劳作等方面的需求,未来将会出现大量机器替代人力的市场需求,对于劳动密集型的工业场景更是如此。此前中国工业和信息化部副部长辛国斌预计我国机器人工业的发展时表示,到2020年中国机器人需求将占到全球需求的40%,这其中由机器人生产而带动的无线化通讯需求也将大幅提升。

从目前通讯行业的市场参与机构来看,目前以华为为主大多数通信设备厂商主要还是以运营商市场为主,主要致力于提供面向多用户,大带宽的高并发通讯设备。面向运营商级别的产品虽然在性能等各方面均很出色,但是也存在着价格昂贵,企业单独采购不划算等方面的缺陷。而云智软通的路线主要就是聚焦于工业级客户,并为其提供更加灵活的定制化5G通讯解决方案。

目前除了瞄准新的工业机器人新增市场以及旧有产线的改造升级之外,公司还考虑后续将工业场景的技术以及运用拓展到家庭市场。其认为未来伴随着智慧家居发展,各类机器以及智能运用不断的进入家庭,它们对于带宽、时延等方面的差异化需求也将会进一步凸显,家庭对于通讯的需求也越来越接近于工业场景,届时云智软通在工业场景的探索成果便可以进一步的拓展至家庭场景。

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