5G智能工廠解碼：網(wǎng)絡(luò)切片助推行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

展望未來(lái)萬(wàn)物互聯(lián)的5G時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)覆蓋不僅僅只是用來(lái)覆蓋人，車聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程機(jī)械控制、VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）等都有望夢(mèng)想成真。從過(guò)去人與人的連接，到人與物的連接，再到物與物的連接，5G網(wǎng)絡(luò)將與各行各業(yè)碰撞出更多創(chuàng)新的火花，助推行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

其中，網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)將成為5G時(shí)代的一大趨勢(shì)，如何利用虛擬化技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)物理基礎(chǔ)設(shè)施資源根據(jù)各行各業(yè)以及不同場(chǎng)景的需求，虛擬化為多個(gè)相互獨(dú)立的平行“網(wǎng)絡(luò)切片”，將成為5G使能更多行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。

攜手中國(guó)移動(dòng)：愛立信利用網(wǎng)絡(luò)切片成功演示5G智能工廠原型

智能制造是5G技術(shù)的重要應(yīng)用場(chǎng)景之一，利用5G網(wǎng)絡(luò)將生產(chǎn)設(shè)備無(wú)縫連接，并進(jìn)一步與設(shè)計(jì)、采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)、物流等環(huán)節(jié)打通，將使生產(chǎn)更加扁平化、定制化、智能化，從而構(gòu)造一個(gè)面向未來(lái)的智能制造網(wǎng)絡(luò)，而網(wǎng)絡(luò)切片在其中扮演著重要角色。

作為網(wǎng)絡(luò)切片概念的提出者，在2017年世界移動(dòng)大會(huì)期間，愛立信攜手中國(guó)移動(dòng)利用5G核心網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)——網(wǎng)絡(luò)切片，成功演示了5G智能工廠原型。

本次演示模擬智能工廠環(huán)境中的裝配線，通過(guò)5G技術(shù)連接可編程邏輯控制器（PLC），實(shí)現(xiàn)PLC間的協(xié)同通信，并進(jìn)一步利用5G技術(shù)將云端指令直接下發(fā)給PLC，從而控制機(jī)械臂完成相應(yīng)處理。整個(gè)過(guò)程展示了5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)、本地流量分流及分布式云計(jì)算等在未來(lái)工業(yè)制造領(lǐng)域的巨大潛力。

愛立信攜手中國(guó)移動(dòng)成功演示的5G智能工廠原型，定義并實(shí)現(xiàn)了基于5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的智能工廠原型，一起探索了利用關(guān)鍵事務(wù)切片為工業(yè)生產(chǎn)提供低延遲、高可靠的解決方案。

此外，愛立信智能工廠技術(shù)演示也正在愛立信南京的全球供應(yīng)中心實(shí)地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)部署。愛立信南京工廠里有大約1000個(gè)高精度螺絲刀，需要根據(jù)使用情況進(jìn)行例行校準(zhǔn)和潤(rùn)滑，之前所有的操作都在紙上手動(dòng)記錄。而通過(guò)窄帶物聯(lián)網(wǎng)將螺絲刀連接起來(lái)，工廠將能夠用自動(dòng)化解決方案取代對(duì)工具使用量的手動(dòng)追蹤，此外還可以對(duì)互聯(lián)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，從而可優(yōu)化維護(hù)管理。

按需分配資源：滿足不同場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)要求

為了應(yīng)對(duì)智能工廠帶來(lái)的挑戰(zhàn)，5G網(wǎng)絡(luò)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片提供適用于各種制造場(chǎng)景的解決方案，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)高效、低能耗，并簡(jiǎn)化部署，從而為智能工廠的未來(lái)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

首先，利用網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)保證按需分配網(wǎng)絡(luò)資源，以滿足不同制造場(chǎng)景下對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求。

不同應(yīng)用對(duì)時(shí)延、移動(dòng)性、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、連接密度和連接成本有不同需求，對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的靈活配置尤其是對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的合理快速分配及再分配提出了更嚴(yán)苛的要求。

作為5G網(wǎng)絡(luò)最重要的特性，基于多種新技術(shù)組合的端到端的網(wǎng)絡(luò)切片能力，可以將所需的網(wǎng)絡(luò)資源靈活動(dòng)態(tài)地在全網(wǎng)中面向不同的需求進(jìn)行分配及能力釋放；根據(jù)服務(wù)管理提供的藍(lán)圖和輸入?yún)��?shù)，來(lái)創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)切片，使其提供特定的網(wǎng)絡(luò)特性，比如極低的時(shí)延、極高的可靠性、極大的帶寬等，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求。

例如在智能工廠原型中，為滿足工廠內(nèi)的關(guān)鍵事務(wù)處理要求，創(chuàng)建了關(guān)鍵事務(wù)切片，以提供低時(shí)延，高可靠的網(wǎng)絡(luò)。

而在創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)切片的過(guò)程中，需要調(diào)度基礎(chǔ)設(shè)施中的資源，包括接入資源、傳輸資源和云資源等，而各個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施資源也都有各自的管理功能。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片管理，根據(jù)客戶不同的需求，為客戶提供共享的或者隔離的基礎(chǔ)設(shè)施資源。由于各種資源的相互獨(dú)立性，網(wǎng)絡(luò)切片管理也在不同資源之間進(jìn)行協(xié)同管理。在智能工廠原型中，展示了采用多層級(jí)的、模塊化的管理模式，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片的管理和協(xié)同更加的通用、更加的靈活并且易于擴(kuò)展。

除了關(guān)鍵事務(wù)切片，5G智能工廠原型還另外創(chuàng)建了移動(dòng)寬帶切片和大連接切片，不同切片在網(wǎng)絡(luò)切片管理系統(tǒng)的調(diào)度下，共享同一基礎(chǔ)設(shè)施，但又互不干擾，保持各自業(yè)務(wù)的獨(dú)立性。

優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)連接：本地流量分流 實(shí)現(xiàn)低延遲、簡(jiǎn)化部署

其次，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)連接，采取本地流量分流，以滿足低延遲的要求。

每個(gè)切片針對(duì)業(yè)務(wù)需求的優(yōu)化，不僅體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)功能特性的不同，還體現(xiàn)在靈活的部署方案上。切片內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)功能模塊部署非常靈活，可按照業(yè)務(wù)需求分別部署在多個(gè)分布式數(shù)據(jù)中心。原型中的關(guān)鍵事務(wù)切片為保證事務(wù)處理的實(shí)時(shí)性，對(duì)時(shí)延要求很高，通過(guò)將用戶數(shù)據(jù)面功能模塊部署在靠近終端用戶的本地?cái)?shù)據(jù)中心，從而盡可能地降低時(shí)延，保證對(duì)生產(chǎn)的實(shí)時(shí)控制和響應(yīng)。

此外，采用分布式云計(jì)算技術(shù)，以靈活的方式在本地?cái)?shù)據(jù)中心或集中數(shù)據(jù)中心部署基于NFV技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用和關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)功能。5G網(wǎng)絡(luò)的高帶寬和低時(shí)延特性，使得特定行業(yè)的智能處理能力通過(guò)遷移到云端得到大幅提升，為各行業(yè)提升智能化水平鋪平了道路。原型中將圖像識(shí)別模塊部署到云端，圖像通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到云端進(jìn)行智能識(shí)別處理，充分利用了云端的強(qiáng)大計(jì)算和存儲(chǔ)資源，能夠更快、更準(zhǔn)確地完成圖像識(shí)別。