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工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合所形成的新興業(yè)態(tài)和應(yīng)用模式，是支撐工業(yè)智能化發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)如此火爆，那么問(wèn)題來(lái)了，要解決工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)接問(wèn)題，除了5G，還有什么方式能實(shí)現(xiàn)大帶寬、低時(shí)延和廣覆蓋？有，這就是第五代固定通信網(wǎng)絡(luò)（The 5th Generation Fixed Networks），也就是F5G，俗稱(chēng)“地上一張網(wǎng)”。

華為公司高級(jí)副總裁、光產(chǎn)品線(xiàn)總裁靳玉志把F5G的未來(lái)發(fā)展描繪為“隨插隨用”。他認(rèn)為，未來(lái)光纖將從家庭走向房間，也就是從FTTH（Fibre to the Home）到FTTR（Fibre to the Rome）。與此同時(shí)，還將實(shí)現(xiàn)FTTO（Fibre to the Office，光纖到辦公室）以及FTTM（Fibre to the Machine，光纖到機(jī)器）。

“用光纖直聯(lián)的設(shè)備數(shù)將是過(guò)去的百倍、千倍和萬(wàn)倍。現(xiàn)在用電的時(shí)候可以找到電源插座，將來(lái)在家里、在企業(yè)里，都可以找到光的插座。在機(jī)器上會(huì)有一個(gè)光的接口，光纖隨插隨用。”靳玉志說(shuō)。

什么是F5G，和5G是什么關(guān)系

5G與F5G代表著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和固定網(wǎng)絡(luò)的最新技術(shù)，在場(chǎng)景上互為補(bǔ)充、融合。當(dāng)我們說(shuō)5G，一般是在說(shuō)5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，也就是“天上一張網(wǎng)”，而F5G是“地上一張網(wǎng)”。

2020年2月，ETSI（歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)）正式定義F5G。F5G具備超大帶寬、確定性低時(shí)延，面向行業(yè)各類(lèi)場(chǎng)景，F(xiàn)5G發(fā)揮著巨大作用，推動(dòng)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。兩年時(shí)間里，F(xiàn)5G已經(jīng)延伸到教育、醫(yī)療、能源、交通、制造等20多個(gè)行業(yè)。在工業(yè)場(chǎng)景，F(xiàn)5G基于光纖介質(zhì)，具有抗電磁干擾、耐環(huán)境腐蝕等明顯優(yōu)勢(shì)。

F5G讓難題不再是難題

工業(yè)數(shù)字化、智能化的發(fā)展，設(shè)備的感知、數(shù)據(jù)的采集、分析與控制等成為當(dāng)下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一大焦點(diǎn)，要實(shí)現(xiàn)這些，前提是設(shè)備的智能化改造以及機(jī)器互聯(lián)。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境以及傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的挑戰(zhàn)。F5G未來(lái)最廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景將集中在工業(yè)，用光纖網(wǎng)絡(luò)來(lái)連接各類(lèi)機(jī)器。面對(duì)這些挑戰(zhàn)，F(xiàn)TTM不是能否實(shí)現(xiàn)，而是如何實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題。

在工業(yè)場(chǎng)景，F(xiàn)TTM實(shí)現(xiàn)光纖到機(jī)器，在包括油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)、電力配電通信網(wǎng)、港口超遠(yuǎn)程控制等場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器之間、人與機(jī)器之間的光纖網(wǎng)絡(luò)通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)、控制信號(hào)的高速傳輸，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線(xiàn)檢測(cè)視頻的回傳、故障信號(hào)的預(yù)警傳輸或者遠(yuǎn)程控制信號(hào)傳輸?shù)取?/p>

F5G賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，制造業(yè)已在領(lǐng)跑

5G適用于需要移動(dòng)性的場(chǎng)合，比如無(wú)人機(jī)，車(chē)聯(lián)網(wǎng)等；而F5G基于光纖技術(shù)，適合企業(yè)園區(qū)、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)、電力交通數(shù)據(jù)承載等場(chǎng)景。5G和F5G互相協(xié)同，共同滿(mǎn)足千行百業(yè)的聯(lián)接需求。

目前，F(xiàn)5G賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已在各行業(yè)引發(fā)共鳴。以基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)智能化的工業(yè)制造領(lǐng)域尤為凸顯。安永近期發(fā)布的《光通信社會(huì)價(jià)值白皮書(shū)》指出，制造業(yè)需利用F5G千兆光網(wǎng)的超大帶寬、毫秒延時(shí)和高可靠性串聯(lián)全架構(gòu)層級(jí)，包括感知、處理和應(yīng)用層多場(chǎng)景，以支撐層級(jí)間的數(shù)據(jù)傳輸，優(yōu)化制造的決策質(zhì)量和效率。

安永《光通信社會(huì)價(jià)值白皮書(shū)》

例如，在生產(chǎn)要素互聯(lián)方面，F(xiàn)5G可賦能包括生產(chǎn)、管理、倉(cāng)儲(chǔ)、物流、服務(wù)等多個(gè)環(huán)節(jié)間數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)，將各環(huán)節(jié)高效聯(lián)結(jié)，通過(guò)分析海量碎片化的數(shù)據(jù)，經(jīng)由人工智能演算，優(yōu)化智能決策對(duì)全價(jià)值鏈的提效。

以下為實(shí)際場(chǎng)景使用的案例：

案例 1

在光伏龍頭――東方日升（300118）的滁州工廠(chǎng)，基于華為全光工業(yè)網(wǎng)方案實(shí)現(xiàn)無(wú)源光纖到機(jī)器，長(zhǎng)距離傳輸，輕松應(yīng)對(duì)400米超長(zhǎng)光伏生產(chǎn)線(xiàn)控制設(shè)備網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。不僅支撐近百個(gè)AI檢測(cè)機(jī)臺(tái)每天500多G的檢測(cè)數(shù)據(jù)高效穩(wěn)定傳輸，其故障場(chǎng)景50ms鏈路保護(hù)倒換能力，使關(guān)鍵業(yè)務(wù)不掉線(xiàn)。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)可以平滑升級(jí)，支持8到10倍數(shù)據(jù)量擴(kuò)充。

案例 2

在重型汽車(chē)變速器年產(chǎn)銷(xiāo)量第一的法士特，其西安、咸陽(yáng)等各廠(chǎng)區(qū)與華為合作，全面部署華為全光工業(yè)網(wǎng)方案，采用光纖作為數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，防腐蝕、抗電磁干擾，車(chē)間全光網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作三年“0”故障。同時(shí)基于F5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)MES系統(tǒng)與產(chǎn)線(xiàn)控制系統(tǒng)集成，關(guān)鍵工序數(shù)控化率98%，設(shè)備聯(lián)網(wǎng)率80%以上，打造自動(dòng)化與信息化融合的智能制造，平均每20多秒就有一臺(tái)變速器順利下線(xiàn)，榮獲2020年“中國(guó)工業(yè)大獎(jiǎng)”。

案例 3

在智慧電動(dòng)品牌東風(fēng)嵐圖建設(shè)的工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)的智能綠色工廠(chǎng)，基于華為全光工業(yè)網(wǎng)方案的兩層點(diǎn)到多點(diǎn)架構(gòu)，無(wú)源光纖直連機(jī)器，實(shí)現(xiàn)工廠(chǎng)車(chē)間“0”機(jī)柜、“10”年不換線(xiàn)和“1”人運(yùn)維“1”廠(chǎng)房的新一代網(wǎng)絡(luò)部署體驗(yàn)。結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新，通過(guò)大量采用IoT、大數(shù)據(jù)、邊緣云及AI等技術(shù)，對(duì)工廠(chǎng)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，提升廠(chǎng)內(nèi)物流效率，提高生產(chǎn)管理水平，打造工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)的定制化、數(shù)字化、柔性化智能綠色工廠(chǎng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)智能化，賦予產(chǎn)品優(yōu)異性能和高端品質(zhì)。

案例 4

在華為南方工廠(chǎng)，以F5G“智”造F5G，打造世界級(jí)智能制造樣板，持續(xù)推動(dòng)產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化升級(jí)?；谌A為全光工業(yè)網(wǎng)方案的10G超大帶寬，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一跳入云，海量3D數(shù)據(jù)秒級(jí)上傳，支撐工廠(chǎng)產(chǎn)線(xiàn)1800+信息節(jié)點(diǎn)與MES+系統(tǒng)、儀表云等系統(tǒng)的高效協(xié)同。F5G輔助華為南方工廠(chǎng)精益生產(chǎn)，支撐每年超百萬(wàn)臺(tái)光通信設(shè)備生產(chǎn)下線(xiàn)走向世界。

如今，制造的全生命周期正在進(jìn)行智能化融合。海量的制造數(shù)據(jù)以及高峰值需求的準(zhǔn)確而實(shí)時(shí)傳輸背后，對(duì)帶寬、時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)的安全性及穩(wěn)定性有極高的要求，而這也意味著F5G網(wǎng)絡(luò)未來(lái)在智能制造領(lǐng)域?qū)⑷缤諝鈱?duì)于人類(lèi)一樣，成為智能制造的必備剛需。

政策與市場(chǎng)雙驅(qū)動(dòng)

世界銀行的研究報(bào)告顯示，寬帶普及率每提升10%，能為社會(huì)帶來(lái)最高1.38%的GDP增幅。在我國(guó)，上一代固網(wǎng)的重點(diǎn)是光纖連接到家庭也就是光纖入戶(hù)，升級(jí)家庭寬帶。新的F5G光改升級(jí)的目標(biāo)，指向的是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的全面升級(jí)，也可以認(rèn)為是一次新的國(guó)家級(jí)寬帶戰(zhàn)略。

2021年11月，《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》發(fā)布，全面部署新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，包括5G、千兆光纖網(wǎng)絡(luò)等新一代通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)中心等數(shù)據(jù)和算力設(shè)施，以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等融合基礎(chǔ)設(shè)施?？傮w目標(biāo)是到2025年，基本建成高速泛在、集成互聯(lián)、智能綠色、安全可靠的新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施體系，為支撐制造強(qiáng)國(guó)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)建設(shè)夯實(shí)發(fā)展基礎(chǔ)。

未來(lái)，在新型基礎(chǔ)設(shè)施及雙碳目標(biāo)雙政策的驅(qū)動(dòng)下，F(xiàn)5G將以綠色可持續(xù)的獨(dú)特價(jià)值實(shí)現(xiàn)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深度融合，從而催生出更多的F5G工業(yè)制造應(yīng)用場(chǎng)景。F5G的大帶寬、全光聯(lián)接、確定性低時(shí)延等優(yōu)勢(shì)，將推動(dòng)機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)、精準(zhǔn)遠(yuǎn)程操控、現(xiàn)場(chǎng)輔助裝備、無(wú)人巡檢安防等應(yīng)用的加速普及。

據(jù)安永測(cè)算，2020年全球光通信產(chǎn)業(yè)達(dá)1.4萬(wàn)億元，而到2025年將達(dá)到3.2萬(wàn)億元。因此，在政策和市場(chǎng)的雙重促進(jìn)下，F(xiàn)5G千兆光網(wǎng)將蓬勃發(fā)展，持續(xù)賦能千行百業(yè)，帶動(dòng)萬(wàn)億市場(chǎng)空間。靳玉志說(shuō)：“不管是今天還是未來(lái)，我們需要5G，也需要F5G。F5G未來(lái)的應(yīng)用場(chǎng)景將越來(lái)越廣，前景巨大。”

近期，在工業(yè)和信息化部的指導(dǎo)下，中國(guó)信息通信研究院聯(lián)合上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)、上海市通信管理局主辦首屆“光華杯”千兆光網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)新大賽，集中全行業(yè)智慧、發(fā)揮全社會(huì)力量，全面征集各行各業(yè)千兆光網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用優(yōu)秀案例參賽。其中，行業(yè)融合應(yīng)用專(zhuān)題面向行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，聚焦千兆光網(wǎng)在不同應(yīng)用場(chǎng)景和生產(chǎn)制造流程的創(chuàng)新應(yīng)用（含千兆虛擬專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用），包括但不限于農(nóng)業(yè)、生產(chǎn)制造業(yè)、能源、港口、礦山、交通等。