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近日，在第五屆中國國際進口博覽會上，中國移動研究院聯合羅克韋爾自動化(中國)發布了“5G確定性工業生產網測試床”階段性成果。

中國移動研究院副院長段曉東在線為成果發布致辭，指出中國移動聯合合作伙伴打造“5G確定性工業生產網測試床”，探索了多個5G服務工業制造的典型場景，取得了多項技術突破，對推進5G確定性技術能力提升和“5G融入生產”意義重大。

在推動5G從輔助生產走向融入生產的過程中，出現了許多新的行業痛點需求。例如，在當前工業生產中的旋轉場景，通常使用滑環實現旋轉設備與周邊固定設備之間的通訊，但滑環通信依賴機械接觸，易老化破損，需定期替換，增加生產成本；傳統工業制造常采用有線方式，產線不易調整，且調整時布線成本高，無法滿足柔性生產需求。面向5G融入生產的這些新需求，亟待攻關解決5G服務于OT工業控制的“組網融通”“5G確定性”能力提升以及工業控制“算網一體化”等關鍵問題。

為此，中國移動聯合羅克韋爾、中興通訊、華為、三菱、高通、宏電、H3C、MOXA、航天新通等產業伙伴共同發起“5G確定性工業生產網測試床”計劃，積極探索5G+工業確定性網絡的解決方案，提供滿足行業需求的確定性服務能力，避免因網絡不穩定，導致產品質量下降、產線停機等問題，助力5G融入工業生產。

發布會上，中國移動研究院網絡與IT技術研究所副所長魏彬就當前測試床在實時I/O控制、機器安全控制、運動控制等典型工業控制場景取得的階段性成果進行了解讀。

實時I/O通信是離散制造、流程工業中最為普遍也最為基礎的通信方式。在本階段測試中，測試床驗證了5G服務于單/雙無線實時I/O通信、冗余PLC與實時I/O通信、PRP冗余傳輸I/O實時通信等四類通信場景。經驗證，基于5G LAN的二層組網、組播通信和PRP冗余傳輸機制，實現了5G與工業協議的二層適配、組網融通，PLC冗余組播以及高可靠的通信能力，可以滿足離散制造(比如家電、包裝)、流程制造(比如化工、水務、冶金等)中的基礎實時I/O通信需求。

更進一步，測試還驗證了5G服務于機器安全控制的業務場景。相較于實時I/O控制，機器安全控制為了實現設備或通信故障時的及時停機控制，其要求更低的通信時延（10-20毫秒）。測試床在5G實時I/O通信方案基礎上，引入DS幀結構、上行周期預調度、高優先級5QI調度等技術手段，實現了單向10ms的可靠控制。經驗證，5G可以滿足離散制造中安全繼電器、急停操控、光幕檢測等各種機器安全控制場景的通信需求。

運動控制特指PLC控制伺服電機實現精準運動的自動化控制方式，對通信要求最為苛刻。測試床驗證了PLC控制單伺服電機、單PLC控制多伺服電機軸同步運動、多業務流混合組網等五大場景。經驗證，5G依托多協議時間同步、TSN確定性傳輸、低時延、高可靠冗余傳輸等關鍵技術，提供了小于1微秒的時間同步精度，小于100微秒的時延抖動，雙向小于10毫秒的傳輸時延，以及5個9的可靠通信服務能力。5G確定性能力可以滿足離散制造中輸送、分揀、裝配、灌裝等典型場景的運動控制通信需求。

本階段測試工作拉通了OT、IT、CT產業能力，驗證了5G應用于實時I/O通信、機器安全控制、運動控制等三大類10個工業場景的可行性與業務性能，為未來推廣商用儲備了必要的技術能力和實施經驗。后續，為推動5G確定性生產網的快速商用，中國移動希望聯合OT、IT、CT的各方合作伙伴，秉承“以用促研、以終為始、由點及面”的理念，進一步聚焦典型場景，打造標桿案例，打通5G與工業生產網絡的融合橋梁，助力早日達成5G和工業生產“技術融合、產品演進、生態繁榮”愿景。

來源：中國移動研究院