1.项目必要性

工业互联网最终将重构全球的工业系统。 与美国、德国等发达国家相比，我国的工业化水平和信息化水平都存在一定差距。当前，我国正在大力推进和发展工业化和信息化的深度融合，以转变经济发展方式，升级产业结构，提升我国工业的国际竞争力。国务院2013年9月发布了《信息化与工业化深度融合专项行动计划（2013--2018年）》，2018年5月出台了《中国制造2025》规划纲要。通过实施国家制造业创新中心建设、智能制造、工业强基、绿色制造、高端装备创新等五项重大工程，“中国制造2025”将实现长期制约我国制造业发展的关键共性技术的突破，加快从制造业大国向制造强国的转变，保证中国未来的工业发展处于领先地位。而5G的万物互联能力将工业活动中的机器、产品、信息等要素连接起来，可以实现工业设备的异构组网和动态重构，提供更高性能的网络能力。

我国将“智能制造”作为《中国制造2025》的主攻方向，其实质是通过5G移动互联网与工业深度融合，抢占未来制造业变革的先机。“智能制造”将进一步引领我国制造业向“智能化”转型升级，赋予国家间产业竞争的新内涵。

2.项目执行单位

   中国联合网络通信有限公司，中兴通讯股份有限公司，北京东土科技股份有限公司，北汽福田汽车股份有限公司，中国科学院计算机网络信息中心

3.项目执行期

   2018年1月-2019年12月

4.项目成果

   本课题重点研究5G与工业网络融合，实现智能制造产业的重点问题。本项目提出了包含“基于5G的工业互联网架构与典型应用场景”“工业环境下融合式网关的无线干扰与电磁兼容技术”“5G工业网络实时边缘计算关键技术”等技术在内的多项技术方案，并结合中兴通讯智能终端制造基地及北汽福田汽车生产基地的实际应用需求，开展原型开发、技术方案协同的架构融合、规模试点示范系统，以及验证平台的建设。本项目的实施，有助于推动5G技术与工业网络融合，更好的服务于智能制造产业，促进我国在该领域达到国际前沿水平。

     本课题考核指标如下：

（1） 面向典型工业制造应用的场景，完成5G应用场景需求和网络性能指标研究，形成场景需求分析及系统设计报告；

（2）完成“基于5G的工业互联网架构与典型应用场景”“工业环境下融合式网关的无线干扰与电磁兼容技术”“5G工业网络实时边缘计算关键技术”等技术研究，完成技术报告10份，发表高水平论文10篇；

（3）设计面向工业设备的5G统一接入网关，支持5G接入或通过工业无线网/工业以太网与5G融合接入，设计工业设备可具备统一的、可扩展的命名机制；

（4）设计5G网络工业数据传输协议，支持IP数据和非IP数据的传输，实现工业数据在广域网络的传输：

Ÿ 兼容工业控制系统所需要的实时循环数据传输和实时非循环数据传输

Ÿ 实现面向工业互联网业务的5G统一编址

Ÿ 实时性达到1ms

Ÿ 单结点能够并发传输1024路工业现场数据

（5）在智能终端制造、电动汽车制造等典型工业制造场景的生产现场实际组网环境下（至少一个生产线）开发验证系统，在实际干扰条件下，满足工业控制指令与其他工业数据混合传输情况下的低时延高可靠特性：

- 部署不少于100个无线数据传输的工业设备/模块/传感器；

- 支持工业设备通过5G网络进行时间同步，同步精度±1微秒；

- 数据端到端传输时延<30ms；端到端是指如从工业信息采集模块/传感器到工业数字化处理平台的数据传输时延；

- 支持用户发起的工业控制指令等多种控制命令的传输，并在受控设备（如工厂机械臂）上得到体现，控制命令端到端(从发出动作到受控设备响应)的延迟<30ms；

- 控制命令的传输的可靠性大于99.99%；

- 支持5G的工业设备在现场移动速度在不小于2m/s时，数据传输的端到端时延和可靠性仍可满足上述指标；

-支持5G的工业设备上传零部件外观照片的延迟<30ms，零部件外观检测结果反馈至终端设备的延迟<30ms；

-支持5G的工业设备在1分钟内需拍照并上传不少于200张高清照片传递至服务器端的延迟<30ms；

（6）在国际标准化组织提交提案5篇。