隨著5G技術在工業(yè)互聯網領域的應用實踐，工業(yè)大數據分析迎來了新的發(fā)展機遇。5G技術突破了傳統(tǒng)工業(yè)大數據分析在數據采集、分析和數智應用等方面的局限，為工業(yè)大數據分析帶來了數據增量、模式創(chuàng)新和性能突破。
同時，“5G+工業(yè)互聯網”技術使能工業(yè)大數據分析在生產環(huán)境視頻分析、設備/產品質量檢測、廣域多源監(jiān)測洞察等場景中得到廣泛應用，并且5G-A技術的演進升級為工業(yè)大數據分析應用帶來了更大的發(fā)展空間。
傳統(tǒng)工業(yè)數據分析迎來新突破
5G技術在工業(yè)互聯網領域的應用實踐，帶來傳統(tǒng)工業(yè)大數據分析的數據增量、模式創(chuàng)新和性能突破。
在數據采集方面，5G技術突破現有工業(yè)無線技術在可靠性、連接密度、傳輸能力等方面的局限，有效滿足大規(guī)模數據采集和感知需要。利用5G大帶寬特性，可實現多路高清視頻、無損無壓縮圖片信息等高速傳輸，利用5G大連接特性，可實現多傳感器數據并發(fā)采集，從而為工業(yè)大數據分析獲取了更高質量、更多數量的數據來源。
在數據分析方面，5G與工業(yè)互聯網的融合，探索構建工業(yè)網絡基礎設施扁平化架構，云邊協同技術為海量工業(yè)大數據分析算法提供新的部署模式，云端主要負責重要數據存儲、模型訓練和復雜任務處理，邊側主要負責實時數據處理、本地分析和快速決策，云邊協同減少了將數據直接傳輸到云端進行分析計算的需求，提高了工業(yè)大數據分析的效率和響應速度。
在數智應用方面，“5G+工業(yè)互聯網”不斷探及通信技術應用于工業(yè)領域性能“天花板”，5G超可靠低時延技術極致匹配工業(yè)控制需求，具備5G通信能力的新設備新系統(tǒng)使信息通信技術的應用邊界得到極大拓展，更加靈活的連接方式、組網架構也為數據分析結果的反向閉環(huán)控制提供便捷網絡技術支撐。
適配工業(yè)更豐富場景
和消費大數據相比，工業(yè)異構數據更多、數據量更大、敏感性更高，工業(yè)大數據分析對生產的指導性也更強。
“5G+工業(yè)互聯網”技術使能工業(yè)大數據分析主要體現在以下三大類場景。
第一類是生產環(huán)境的視頻分析，如生產現場監(jiān)測、無人智能巡檢、人員行為識別等。該類場景主要是利用5G大帶寬能力實時傳輸高清視頻等信息，運用數據挖掘、識別算法等進行分析，實現生產環(huán)境的實時監(jiān)測，以及對生產環(huán)境(安防、人員動作等)中突發(fā)、異常情況的及時發(fā)現和預警。
例如，馬鋼在生產現場部署4K高清攝像監(jiān)控系統(tǒng)，通過5G網絡實時將生產現場人員著裝和行為動作等高清視頻回傳至后臺系統(tǒng)，系統(tǒng)結合深度AI學習視覺技術，識別生產現場人員未佩戴安全帽、現場操作行為不規(guī)范等問題，進行實時告警，解決了人工監(jiān)管客觀性不足、成本高等問題，預防不規(guī)范行為導致的各類安全事故，避免事故造成重大人身傷害、設備損失。
第二類是設備/產品的質量檢測，如機器視覺質檢、設備故障診斷、預測性維護等。該類場景主要是利用5G技術傳輸產品圖像、設備數據等信息，運用數據挖掘、圖像識別等算法進行分析，實現對生產對象(物料、產品等)質量的自動化檢測，以及生產設備的故障診斷和健康監(jiān)測。在故障診斷的基礎應用之上，結合歷史數據分析和實時計算，可進一步進行故障預警和遠程維護，從而實現大系統(tǒng)視角下的產品全生命周期管理。
例如，華為南方工廠通過5G+AI+工業(yè)相機實現點膠機、螺釘機、扣屏蔽罩、整機組裝包裝等轉配環(huán)節(jié)的產品質量自動檢測，將傳統(tǒng)人工檢測替換為機器自動化檢測，極大提高了檢測效率和質量。又如，寶鋼針對OG風機和除塵風機運行工況，通過5G網絡實時采集風機振動、電流、電壓、溫度、風量等運行數據，可實現風機設備運行情況的在線監(jiān)測和故障診斷，替代傳統(tǒng)點檢工作。
第三類是廣域多源的監(jiān)測洞察，如生產能效管控、全域物流監(jiān)測等。該類場景是加裝數據采集設備或改造老舊能耗儀表，實時采集企業(yè)生產環(huán)境數據、能源消耗數據，或工業(yè)運輸裝備上的貨物、裝備數據，并通過5G網絡上傳到云端管理平臺，實現大規(guī)模終端的海量數據秒級采集和監(jiān)測分析。
例如，煤礦企業(yè)基于5G廣連接特性，通過2萬多個傳感器，采集井下甲烷、風速等環(huán)境數據，實時監(jiān)測頂板離層、巷道錨桿等應力狀態(tài)，降低火、水、瓦斯、煤塵、頂板等災害事故發(fā)生率。
又如，在危貨運輸等重點監(jiān)管車輛上配備5G車載智能監(jiān)控終端，對于車輛的位置、方向、狀態(tài)進行全過程數據采集，通過大數據分析識別車輛健康情況，以及車道偏離、車距過近等危險駕駛行為，實現轄區(qū)內所有�；愤\輸車輛的安全管理。
5G-A釋放工業(yè)互聯網更大空間
5G-A技術加速演進升級，不斷適配工業(yè)“低功耗、大連接、低時延”等場景需求，為工業(yè)大數據分析應用帶來更多發(fā)展空間。
例如，RedCap技術打造工業(yè)互聯、視頻監(jiān)控、智能穿戴等多個典型應用場景，帶動工業(yè)5G終端設備升級，為工業(yè)大數據分析提供更多數據來源。無源物聯技術可攜帶溫度、振動、壓力、聲紋等多種傳感器數據，為眾多行業(yè)大規(guī)模、全實時工業(yè)大數據數據采集開辟了新路徑。通信感知一體化技術，能夠優(yōu)化數據處理流程，可以有效地提高工業(yè)大數據分析的效率。
工業(yè)5G終端設備深入工業(yè)現場，是“5G+工業(yè)互聯網”的神經末梢和數據源頭，更是工業(yè)大數據分析應用的關鍵節(jié)點和有效載體。中國信通院將持續(xù)依托“5G+工業(yè)互聯網”鑄鏈計劃，開展5G CPE、路由器、工業(yè)網關等通用通信類終端設備，以及面向靜態(tài)感知、移動感知、人機交互等具體場景的行業(yè)應用類終端設備測試驗證，引導不斷壯大產業(yè)鏈供給能力和供給水平。
同時，中國信通院將繼續(xù)開展“5G+工業(yè)互聯網”與人工智能深入研究，充分發(fā)揮“5G+工業(yè)互聯網”技術、工業(yè)大數據分析技術等及技術優(yōu)勢，緊密結合各領域的生產實踐、行業(yè)特性和知識經驗，與產業(yè)聯合開展應用研究和試驗驗證，釋放人工智能應用潛力，不斷壯大新技術、新模式、新業(yè)態(tài)。（作者：中國信息通信研究院 于青民 朱瓔 李宗祥 陳敏）
