5G场景下信息技术赋能工业互联网的协同机制

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吉美娜

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摘要

在5G技术飞速发展的当下,信息技术与工业互联网的融合成为推动工业转型升级的关键力量。本文深入探讨了5G场景下信息技术赋能工业互联网的协同机制。首先分析了5G技术为工业互联网带来的高速率、低时延、广连接等特性优势,以及信息技术在数据采集、传输、处理和分析等方面的重要作用。接着阐述了两者协同的技术层面、产业层面和应用层面的机制,包括技术融合创新、产业生态构建和典型应用场景拓展等。最后指出协同机制面临的挑战与机遇,为促进工业互联网高质量发展提供参考,以实现工业智能化、数字化转型。


关键词

5G场景;信息技术;工业互联网;协同机制;数字化转型

正文


引言

随着全球新一轮科技革命和产业变革的加速演进,5G技术作为新一代通信技术的代表,正深刻改变着各个行业的发展模式。工业互联网作为工业智能化发展的关键支撑,其发展对于提升工业生产效率、优化资源配置具有重要意义。在5G场景下,信息技术能够更好地赋能工业互联网,实现两者的协同发展。通过协同机制,可打破工业生产中的信息壁垒,提高数据流通效率,促进工业互联网的创新应用和产业升级。研究5G场景下信息技术赋能工业互联网的协同机制具有重要的现实意义。

一、5G与信息技术赋能工业互联网的基础

1.5G技术特性对工业互联网的支撑

5G技术具有高速率、低时延和广连接的显著特性。高速率使得工业互联网能够快速传输大量的数据,例如在工业生产线上的高清视频监控数据、设备运行状态的实时数据等,确保信息的及时获取和处理。低时延则保障了工业生产过程中的实时控制,像远程操控机器人进行精密加工,能够实现近乎零延迟的响应,提高生产的精准度和安全性。广连接特性允许大量的工业设备接入网络,形成庞大的工业物联网,实现设备之间的互联互通和协同工作。

2.信息技术在工业互联网中的作用

信息技术涵盖了数据采集、传输、处理和分析等多个环节。在数据采集方面,通过各种传感器、物联网设备和智能仪表,能够实时获取工业生产过程中的温度、压力、流量、振动等关键参数,实现对设备状态的全面感知。在传输环节,依托5G、工业以太网和边缘计算技术,确保数据高速、低延迟、安全可靠地传送到数据中心或云平台。数据处理和分析则借助大数据平台与人工智能算法,对海量数据进行清洗、融合、建模与深度挖掘,识别运行规律与异常模式,进而支持设备故障预测、能耗优化、质量控制和生产调度等智能决策,全面提升工业生产的自动化、智能化与精益化水平。

3.工业互联网对5G和信息技术的需求

工业互联网的发展需要5G和信息技术的强力支持。随着工业生产的智能化和自动化程度不断提高,对数据传输的速度和质量要求越来越高,5G的高速率、低时延和大连接特性,能够实现设备间的实时通信与协同控制,保障关键生产环节的稳定运行。工业互联网中海量传感器、控制系统和智能终端持续产生庞大数据,需依托云计算、大数据分析和人工智能等信息技术进行高效采集、存储、处理与洞察,挖掘数据价值,推动生产流程优化、预测性维护和柔性制造。

二、5G场景下信息技术赋能工业互联网的协同机制层面

1.技术层面的协同机制

在技术层面,5G与信息技术相互融合创新。5G技术为信息技术的数据传输提供了更高效的通道,而信息技术则为5G在工业互联网中的应用提供了技术支撑。例如,边缘计算技术与5G的结合,能够在靠近数据源的地方进行数据处理和分析,减少数据传输延迟,提高工业生产的实时性。人工智能技术与5G、信息技术的协同,可实现工业设备的智能诊断和预测性维护,通过对设备运行数据的分析,提前发现潜在故障并进行维修,降低生产停机时间。

2.产业层面的协同机制

产业层面的协同机制主要体现在产业生态的构建上。5G运营商、信息技术企业和工业企业之间形成了紧密的合作关系,通过优势互补加速技术融合与场景落地。5G运营商提供低时延、高可靠的网络基础设施和通信服务,信息技术企业提供工业软件、数据分析平台和智能化解决方案,工业企业则作为应用主体推动生产场景的数字化改造。三方协同共建工业互联网平台,实现设备互联、数据共享与业务流程优化,提升整体运营效率。

3.应用层面的协同机制

在应用层面,5G场景下信息技术赋能工业互联网产生了众多典型的应用场景。如智能工厂中的自动化生产,通过5G网络和信息技术实现设备的自动化控制和生产流程的优化。远程运维服务,利用5G的低时延和高清视频传输能力,专家可以远程对工业设备进行诊断和维修。还有供应链协同,通过信息技术对供应链中的物流、信息流和资金流进行整合和优化,提高供应链的效率和灵活性。

三、5G场景下信息技术赋能工业互联网协同机制的挑战与机遇

1.面临的挑战

虽然5G场景下信息技术赋能工业互联网的协同机制具有巨大的潜力,但也面临着一些挑战。技术标准的不统一是一个重要问题,不同企业和行业之间的技术标准存在差异,导致设备之间的互联互通存在困难。安全问题也是一大挑战,工业互联网涉及大量的敏感数据和关键生产环节,一旦遭受网络攻击,将造成严重的损失。人才短缺也是制约协同机制发展的因素,需要既懂5G和信息技术又熟悉工业生产的复合型人才。

2.带来的机遇

协同机制也带来了诸多机遇。对于工业企业来说,通过与信息技术深度融合,不仅显著提高生产效率、降低运营成本,还能实现产品全生命周期的智能管控,提升质量稳定性与定制化能力,大幅增强市场竞争力。对于信息技术企业和5G运营商而言,工业场景的广泛接入拓展了市场空间,催生出边缘计算、工业互联网平台等新业态,创造了可持续的业务增长点。从宏观层面看,协同机制加速推动工业的数字化转型和智能化升级,助力传统产业向高端化、绿色化发展,促进产业结构优化调整,为经济高质量发展注入强劲动能。

3.应对策略

针对面临的挑战,需采取系统性应对策略。加快5G与工业互联网融合领域的技术标准制定与统一,推动跨行业互联互通,促进产业规范化发展。构建覆盖设备、网络、数据和应用的全链条安全保障体系,强化网络安全防护与数据隐私保护能力。加大复合型人才培养力度,依托高校、科研机构与企业协同,完善课程体系与实践平台,提升人才创新能力。政府应出台专项扶持政策,引导资金、技术、人才等要素集聚,推动5G在工业场景中的深度应用,助力信息技术与制造业高效协同,实现高质量发展。

结语

5G场景下信息技术赋能工业互联网的协同机制是推动工业智能化、数字化转型的重要力量。通过技术层面、产业层面和应用层面的协同,5G和信息技术为工业互联网的发展提供了强大的支撑。然而,协同机制的发展也面临着技术标准不统一、安全问题和人才短缺等挑战。但它也带来了提高企业竞争力、拓展市场空间和促进产业升级等机遇。为了更好地发挥协同机制的作用,需要加强技术标准制定、完善安全保障体系和培养复合型人才等。在未来,随着5G技术的不断发展和信息技术的不断创新,5G场景下信息技术赋能工业互联网的协同机制将不断完善和深化,创造出更多的价值和应用场景。

参考文献:

[1]韩秋豪.共建5G工业互联网背景下P公司联盟生态战略研究[D].吉林省:吉林大学,2021.

[2]张沁.基于“5G+工业互联网”发展下的机遇与挑战分析[J/OL].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术,2024(6)[2024-06-01].


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