“5G+工业互联网”时代的高端装备智能制造

2021-10-13陈晓敏赵涛涛袁雪腾刘晓东

南通大学学报(自然科学版) 2021年3期

陈晓敏，赵涛涛，袁雪腾，刘晓东

（1.南通大学信息科学技术学院，江苏南通 226019；2.苏州高端智能制造协同创新中心，江苏苏州 215004）

5G 技术和工业互联网的发展推动了制造业向新一代智能制造迈进[1]。在智能制造场景中，制造活动的智能源于信息技术对数以百万计的传感器感知生产环境信息、产品状态信息和设备运行信息数据进行抓取和使用的过程。庞大的数据流动和海量节点接入对通信技术产生了巨大的需求。传统的有线通信技术存在线路布局复杂、不能灵活部署的缺点；Wi-Fi、Zigbee、蓝牙、GSM、GPRS、3G、4G等无线通信技术的传输速率、节点连接、时延、可靠性和安全性不足以满足智能制造的需求[2]。

5G 技术的出现弥补了这一空缺，在与其他通信技术集成共同使能下，5G 成为了智能制造对通信需求的绝佳解决方案。在传输速率上，5G 的峰值下载速度达到了10 Gb/s，小区平均频谱效率达到了10 b/（s·Hz）；在超可靠和低延迟通信（ultra-reliable and low latency communications，uRLLC）场景中，空口时延不到1 ms，端到端时延小于10 ms；在可连接性方面，支持超过百万节点连接。与此同时，工业互联网作为一种工业制造与互联网的融合技术，是实现第四次工业革命的重要基石和数字化转型的关键力量。对于“5G+工业互联网”的探索和实践，顺应了新一代信息技术与实体经济深度融合的要求。在本文中，我们聚焦于5G 使能的信息技术在高端装备智能制造中的应用。