三百年的工業化進程中，每一次工業領域的升級發展，都離不開信息技術的推動。在新型基礎設施建設（以下簡稱新基建）中，5G與工業互聯網同屬于新一代信息技術演化生成的通信網絡基礎設施，具有高度的契合性，被視為推動工業經濟走向新形態和新階段的“雙子星”。
“愿景美好，任重道遠。”——在近期召開的2021新一代信息通信產業院士論壇上，中國科學院院士尹浩對新基建浪潮下的工業互聯網發展作了這樣的注解。他表示，5G將助力工業互聯網降本提質增效，但也需解決跨界融合不充分、系統復雜性和商業模式不清晰三個難題，并面臨全要素互聯、生產鏈流程化以及產業鏈價值鏈重塑過程中的三個挑戰。
工業互聯網進入規模化擴張窗口期
工業互聯網是新一代信息通信技術與工業制造深度融合的全新工業生態、關鍵基礎設施和信息應用模式，通過人、機、物的全面互聯，實現全要素、全產業鏈、全價值鏈的全面連接。相比傳統的制造業，工業互聯網打破了煙囪式信息孤島，形成了全面互聯、扁平化、平臺化、開放服務的智能制造網絡空間。
傳統意義上的工業互聯網產業體系包括網絡、平臺、安全三個部分，其中網絡是基礎、平臺是核心、安全是保障。尹浩表示，工業互聯網正在從傳統意義上的“網絡-平臺-安全”走向“網絡-平臺-數據-安全”。制造業生產效率的提升，需基于打造數據匯聚載體、提升數據價值挖掘能力、促進數據流動和推動數據知識共享，數據體系已經成為工業互聯網的關鍵。
數據的價值在工業互聯網體系逐步凸顯，源于實體經濟各行業在智能化升級對海量數據的采集、匯聚和分析需求，這也成為工業互聯網持續發展的內生動力。新基建賦予工業互聯網的“通信網絡基礎設施”定位，進一步明確了工業互聯網加速各行業數字化轉型的底座作用。
尹浩指出，新基建浪潮下的工業互聯網，已經成為業界關注的焦點，進入快速成長期。在全球范圍內，工業互聯網正處于沒有一家獨大的關鍵時期和規模化擴張的窗口期，圍繞網絡、工業設備、核心芯片、工控系統、傳感器等產業鏈關鍵節點的生態競爭日益激烈。
“5G+工業互聯網”面臨三個挑戰
5G具有大帶寬、低延時、廣連接三個特性，與工業互聯網的連接多樣性、性能差異化以及通信多樣化需求高度契合。尹浩指出，5G在工業互聯網場景大有可為，能夠突破“計算機+控制模型”的傳統范式，形成“網絡+數據”的工業互聯網智能發展新范式。5G高頻和多天線技術、5G網絡切片技術、5G邊緣計算技術，將催生大規模設備連接、機器間協同、流程閉環控制、移動機器人、運動控制、遠程資產管理、工業AR等工業互聯網新應用。
尹浩表示，5G在工業互聯網的真正落地，還面臨三個難題：一是跨界融合不充分，運營商、設備商、工業互聯網企業之間存在行業壁壘；二是應用場景多樣化，導致網絡部署和工程系統的復雜性提升，由于網絡接口都是非標的，需要進行轉換，增加了部署難度；三是商業模式不清晰，4G的商業模式較為簡單，以流量消費為主，“5G+工業互聯網”則深入了工業生產制造的各個環節，不能單純依靠流量消費盈利，要探索新的運營模式。
對于5G如何使能工業互聯網的未來發展，尹浩表示有三個重要趨勢。一是基于網絡的“人-機-物”制造全要素的安全可靠互聯；二是基于網絡的生產鏈全面流程化；三是基于網絡的全產業鏈和全價值鏈重塑，創造全新工業生態和新型應用模式。
以上發展趨勢也帶來了三個挑戰。一是全要素互聯導致復雜性急劇增加。人、機、生產材料、加工設備以及相關軟硬件等要素的連接聚集，為功能控制、行為預測、未來演化帶來不確定性。二是生產鏈流程化要求單環節的穩定流暢。傳統的工業流程化是按照程序固化的，而基于網絡的流程化是動態調整的，形成了新的連接單元，任何環節的失效都會影響整個生產流程。因此要著重考慮環節容差以及生產鏈全流程的流暢性和穩定性。三是如何實現供應鏈管理。一方面，以“從無向到有向的因果關系”為核心，建立全產業鏈間的耦合和控制關系。另一方面，產業鏈中的價值鏈要在觸達用戶體驗的“最后一公里”，也就是銷售等關節體現出來，實現技術產品價值的最大化，最終實現全要素、全產業鏈、全價值鏈安全可靠的互通互聯。
（原標題： 尹浩院士把5G+工業互聯網說透了）
