5G与边缘计算助推工业互联网创新发展
聚焦5G-计算机行业三大受益领域
计算机行业通过部分云基础设施和诸多应用场景分别受益于5G建设前周期和中周期。
随着5G商用进程提速，应用场景传导受益趋势愈发明显。
基础设施层面，边缘计算预期将率先受益；多个下游应用中，从市场规模和网络特点两个角度分别看好智能驾驶和工业互联网。
边缘计算、智能驾驶和工业互联网为5G三大受益领域。
计算机行业受益5G逻辑网络与产品推动商用机会临近2019年以来，5G建设如火如荼，技术、许可、网络、产品纷纷有加速商用趋势。
近期更多事件预示着这一进程有加速态势：（1）10月15日，天猫宣布“双11”将集结华为Mate 30 5G、vivoNEX3 5G、三星Note 10+ 5G等全球十大5G 新品（其中9款为国货）；（2）在10月20日的世界互联网大会上，雷军指出小米对待5G的态度是乐观且激进，明年将计划一口气推出10款5G手机新品；（3）11月20日，北京市、国家发改委、科技部、工信部共同主办的首届“世界5G大会”也将在北京经济技术开发区举办。
投资市场对5G也充满期待，主设备商、元器件厂商等股票纷纷水涨船高，PCB 等典型上游产业链环节还以出色的中期业绩为行业大逻辑站台。
我们认为，5G 是通信基础设施的新一代技术革新。
基础设施的投建本身存在周期性，因此在前周期通信、电子等上游产业链将充分受益。
但良性的基础设施建设是以最终收获回报为目的的，因此运营在5G 设施之上的应用场景能否充分发挥底层设施的优势、规模化地将设施转化为回报则是5G 成功与否的关键。
这意味着计算机板块在5G 中周期成为重点受益的领域。
因此，我们重点关注前周期阶段行业受益设施领域——边缘计算，并着重看好中周期阶段受益的应用领域——智能驾驶与工业互联网。
基础设施算力层和上层应用多场景受益虽然5G 主要带动通信领域基础设施（硬件）的投入，但在算力、存储等领域都是对计算机行业的重要推动因素。
在5G 相关的应用领域中，主要包括智能驾驶与智慧交通、工业互联网、智慧教育、智慧医疗以及VR/AR、云游戏等。
通讯行业5G+工业互联网方案
通讯行业5G工业互联网方案第一章 5G工业互联网概述 (3)1.1 5G与工业互联网的定义 (3)1.1.1 5G的定义 (3)1.1.2 工业互联网的定义 (3)1.2 5G工业互联网的发展趋势 (3)1.2.1 5G技术在工业互联网中的应用 (3)1.2.2 5G工业互联网的发展趋势 (3)第二章 5G网络技术在工业互联网中的应用 (4)2.1 5G网络特点 (4)2.2 5G网络在工业互联网中的应用场景 (4)5.2.1 工业控制 (4)2.2.2 工业监测 (4)2.2.3 虚拟现实（VR）与增强现实（AR） (4)2.2.4 无人驾驶 (5)2.3 5G网络与工业互联网的融合策略 (5)第三章工业互联网平台架构 (5)3.1 平台架构设计 (5)3.1.1 概述 (5)3.1.2 架构层次 (6)3.2 关键技术组件 (6)3.2.1 设备接入技术 (6)3.2.2 数据处理与分析技术 (6)3.2.3 应用开发与部署技术 (7)3.3 平台安全与隐私保护 (7)3.3.1 安全防护策略 (7)3.3.2 隐私保护措施 (7)第四章工业大数据与5G (7)4.1 工业大数据概述 (7)4.2 5G在工业大数据采集与传输中的应用 (8)4.3 5G与工业大数据的融合创新 (8)第五章工业互联网设备接入与管理 (9)5.1 设备接入技术 (9)5.1.1 概述 (9)5.1.2 设备接入技术分类 (9)5.2 设备管理策略 (9)5.2.1 概述 (9)5.2.2 设备管理策略内容 (9)5.3 5G在设备接入与管理中的应用 (10)5.3.1 5G技术特点 (10)5.3.2 5G在设备接入与管理中的应用 (10)第六章 5G工业互联网在智能制造中的应用 (10)6.2 5G在智能制造中的应用案例 (11)6.2.1 5G机器视觉检测 (11)6.2.2 5G远程控制 (11)6.2.3 5G工业大数据 (11)6.3 5G工业互联网助力智能制造发展 (11)6.3.1 提高生产效率 (11)6.3.2 降低生产成本 (11)6.3.3 提升产品质量 (11)6.3.4 促进产业创新 (12)6.3.5 提升产业链协同效率 (12)第七章 5G工业互联网在工业安全中的应用 (12)7.1 工业安全概述 (12)7.2 5G在工业安全中的应用 (12)7.2.1 实时监控 (12)7.2.2 远程控制 (12)7.2.3 应急处理 (12)7.3 5G工业互联网提高工业安全水平 (12)7.3.1 提高安全监管效率 (13)7.3.2 优化安全设施布局 (13)7.3.3 加强预防与预警 (13)7.3.4 提高应急处理能力 (13)第八章 5G工业互联网政策与标准 (13)8.1 相关政策解读 (13)8.2 5G工业互联网标准制定 (13)8.3 政策与标准在5G工业互联网中的应用 (14)第九章 5G工业互联网产业发展 (14)9.1 产业链分析 (14)9.1.1 基础设施层 (14)9.1.2 平台层 (15)9.1.3 应用层 (15)9.1.4 解决方案层 (15)9.1.5 政策与标准层 (15)9.2 产业创新与应用案例 (15)9.2.1 智能工厂 (15)9.2.2 智能制造 (15)9.2.3 智能物流 (15)9.3 5G工业互联网产业发展趋势 (15)9.3.1 基础设施建设加速 (15)9.3.2 平台层逐渐成熟 (15)9.3.3 应用场景不断拓展 (16)9.3.4 产业链整合加速 (16)9.3.5 政策与标准不断完善 (16)第十章 5G工业互联网的未来展望 (16)10.2 行业应用前景 (16)10.3 5G工业互联网助力我国工业升级 (17)第一章 5G工业互联网概述1.1 5G与工业互联网的定义1.1.1 5G的定义5G，即第五代移动通信技术，是继2G、3G、4G之后的最新一代通信技术。
边缘计算在工业互联网中的关键作用
边缘计算在工业互联网中的关键作用工业互联网是指通过互联网技术实现工业设备、生产线和企业资源的全面互联互通，实现生产数据的实时采集、传输和分析，从而优化生产过程、提高生产效率、降低成本，实现智能化生产管理。
而边缘计算作为工业互联网的关键技术之一，发挥着重要的作用。
首先，边缘计算可以提高数据处理效率。
在工业生产现场，大量的传感器、执行器和设备不断产生海量的数据，如温度、压力、湿度等传感器数据。
传统的数据处理方式是将这些数据发送到云端进行处理，然后再返回结果。
但是，由于数据传输延迟和带宽限制，这种方式存在着数据处理效率低下的问题。
而边缘计算可以将数据处理放在距离数据源更近的边缘设备上进行，避免了数据传输延迟和带宽限制，提高了数据处理效率。
其次，边缘计算可以保障数据安全性。
工业生产过程中的数据涉及到生产工艺、产品质量、设备状态等重要信息，需要得到有效的保护。
将数据处理放在边缘设备上，可以避免将敏感数据传输到云端，在一定程度上保障数据的安全性。
同时，边缘设备可以在本地进行数据加密和存储，加强对数据的保护，降低数据泄露的风险。
此外，边缘计算可以实现实时监控和控制。
在工业生产现场，对生产过程的实时监控和控制是非常重要的。
边缘计算可以使边缘设备具有一定的智能化能力，能够快速响应生产现场的需求，实现对生产过程的实时监控和控制。
通过边缘计算技术，可以实现设备之间的协同工作，提高生产过程的智能化水平，提升生产效率和产品质量。
综上所述，边缘计算在工业互联网中发挥着重要的作用。
它可以提高数据处理效率，保障数据安全性，实现实时监控和控制，促进工业生产的智能化发展。
随着工业互联网的不断发展和普及，边缘计算技术将会发挥越来越重要的作用，助力工业企业实现数字化转型，迎接智能制造的新时代。
工业互联网的技术和应用发展趋势
工业互联网的技术和应用发展趋势一、引言工业互联网是将物理设备连接到互联网并通过数据采集、数据传输、数据分析等技术手段实现信息共享和协同决策的技术和应用。
近年来，随着云计算、大数据、人工智能等技术的发展，工业互联网逐渐成为工业生产和管理的重要手段。
本文将从技术和应用两个方面探讨工业互联网的发展趋势。
二、技术发展趋势1. 5G技术的应用5G技术是一种新一代移动通信技术，其传输速度快、延迟低、带宽大的特点使其具有更广泛的应用前景。
在工业互联网中，5G技术可实现工厂内设备的远程控制、实时监测、快速数据传输等功能，为实现工厂智能化提供了可能性。
2. 边缘计算技术的普及边缘计算是一种新兴的计算模式，其将数据处理和存储分布在网络边缘的设备上，避免了数据传输的网络瓶颈和延迟，提高了数据处理的效率和安全性。
在工业互联网中，边缘计算技术可实现设备本地化的数据处理和决策，减少对云端计算资源的依赖。
3. 区块链技术的广泛应用区块链技术是一种去中心化的数据存储和共享技术，其保证了数据的安全性和完整性，为工业互联网的数据安全提供了新的解决方案。
近年来，区块链技术已在供应链管理、智能合约等领域得到广泛应用，未来或将在工业互联网中扮演更重要的角色。
三、应用发展趋势1. 工业互联网平台的集成化工业互联网平台是连接工厂内各个设备和部门的关键枢纽，其需实现对多种数据来源的集成和处理。
未来工业互联网平台将更加趋向细化和集成化，实现工厂内各个部门之间的无缝衔接。
2. 智能制造的深入应用智能制造是一种以工业互联网为基础的高效、柔性、个性化制造模式，其可实现工业生产从规模化到个性化的转变。
未来，智能制造将进一步深入到生产线、产品设计、设备运维等方面，为工业互联网的发展带来新的机遇。
3. 产业融合的加速推进工业互联网的应用范围广泛，其可渗透到每个生产制造领域。
未来，工业互联网将与各个行业的企业紧密结合，实现产业融合，推动各行业的升级和创新。
四、结论随着信息技术的不断发展，工业互联网将成为推动工业生产和管理的新力量。
工业互联网七大关键技术
工业互联网七大关键技术工业互联网是指将互联网与传统工业深度融合，实现设备、物料、能源和信息等各要素的高效连接和智能化运行。
在工业互联网的发展过程中，关键技术起到了至关重要的作用。
本文将介绍工业互联网的七大关键技术，并详细说明它们在实践中的应用。
一、大数据分析技术大数据分析技术是工业互联网的基础和核心技术之一。
随着各种传感器和终端设备在工业生产中的广泛应用，大量实时生成的数据被采集和存储。
利用大数据分析技术，可以对这些数据进行实时监测、分析和挖掘，从而帮助企业及时发现问题和优化生产过程。
二、云计算与边缘计算技术云计算与边缘计算技术是工业互联网实现高效连接和数据处理的关键技术。
云计算提供了强大的计算和存储能力，能够帮助企业实现大规模数据的中心化管理和分析。
而边缘计算则强调将计算和存储资源尽可能地靠近数据产生的地方，减少数据传输的延迟和成本，提升数据处理的效率。
三、物联网技术物联网技术是工业互联网的基础设施，通过传感器和通信技术将设备、物料和人员等各种要素连接起来。
物联网技术可以实现设备的远程监控、故障预警和智能调度等功能，提高生产的效率和可靠性。
四、人工智能技术人工智能技术在工业互联网中发挥着重要的作用。
通过机器学习和深度学习等技术，可以对大量数据进行自动分析和处理，并从中提取有价值的信息。
人工智能技术还可以实现智能感知和智能决策，并与人类合作完成复杂的任务。
五、装备智能化技术装备智能化技术是工业互联网的重要组成部分。
通过在传统设备上添加传感器和智能控制系统，可以实现设备的远程监控、自动调整和自愈能力。
装备智能化技术可以提高设备的效率、可靠性和安全性，降低生产成本和能耗。
六、网络安全技术工业互联网的发展离不开网络安全的保障。
在工业互联网中，大量的数据和信息在网络中传输，面临着被黑客攻击和数据泄漏的风险。
因此，网络安全技术对于工业互联网的可持续发展至关重要。
网络安全技术包括身份认证、数据加密、入侵检测等，可以有效地保护工业互联网的安全。
5G工业互联网的边缘计算技术架构与应用
5G工业互联网的边缘计算技术架构与应用摘要：目前我国信息技术和我国工业化的不断发展，5G互联网技术发展也十分快速。
我国成功建立了现代化工业体系，并且成功地成为了世界第一的制造大国。
智能制造在近年来成为我国全新的产业并且逐渐的成为我国制造业转型升级的重要因素。
此外，5G技术的不断发展，也给工业化的进程注入了新的动力。
5G技术在工业互联网中有着高速率、低延时、大容量和移动性等优势，通过网络化以及智能化能够有效的降低工业成本，提高生产效率，推动我国的经济产业结构升级以及增强工业制造领域的市场竞争力。
关键词：5G；互联网计算应用；互联网计算架构引言5G和工业移动互联网技术是当前推动我国5G和5G工业移动互联网技术发展过程中的一个热点与关注焦点，工业移动互联网和5G产业中都已经引入了一些边缘化和计算机的技术，但是两个着眼点却没有所谓的不同。
本文分析了基于5G的云边缘工业计算的云端工业移动互联网基础应用和技术发展现状情况，总结了边缘工业移动互联网和云边缘边端计算相关技术基础架构，在此技术基础上分别给出云边端计算协同的5G边缘工业移动互联网和云边缘边端计算相关技术基础架构。
1工业互联网应用我国对于工业化智能互联网主要包括工业智能化智慧生产、个性化智能定制、网络化智能协同和工业服务化智能延伸4类主要技术应用。
（1）应用智能化企业生产：智能是一种面向智能企业内部的智能生产流程制造和运维管理的一种智能化生产应用，典型的其应用企业场景主要包括三大智能企业生产流程管理、生产基础设施/作业环境监测、智能生产厂内优化物流、智能生产流程优化管理。
智能化企业生产系统涉及大型企业管理MES、WMS管理系统、物联网与大数据采集信息传输与数据分析、自动化无人驾驶、机器人等高新技术广泛应用。
（2）企业个性化平台定制：它是面向大型企业和个人用户之间的一种智能化移动互联与交互融合应用，典型企业应用开发场景为企业模块化平台定制、开放式平台定制。
高教社2024工业互联网边缘计算教学课件任务4.3
——工业互联网边缘计算——
模块4 基于5G边缘计算网络传输
导入
运营技术OT是使用硬件和软件来控制工业设备的实践方法。是通过 软、硬件结合的方式来进行实时操作，通过直接控制工业设备和企 业的一些事件来检测整个过程中是否发生了任何变化，提高了工业 设备的可用性和可靠性。OT系统通过持续监控网络中的软、硬件来 确保工业运营的安全，还有助于支持基础设施，如制造、国防公用 事业等。OT 网络在工业层面工作，面向企业网络的软、硬件，以 处理任何组织的运营数据。如图所示为工业企业OT网络架构，OT 网络中的设备和应用一般分为5层，即设备层、边缘控制器层、边 缘网关层、边缘云层和工业互联网云平台层。 传统的工业互联网OT网络是有线网络。设备和边缘控制器之间一般 采用简单的、实时的现场总线构建网络。边缘控制器和边缘网关之 间一般采用工业以太网构建车间级网络。5G边缘计算在OT网络中 的部署一般采用5G混合专网模式，为工业互联网应用提供了移动和 低延迟通信能力。5G边缘计算在OT网络中，主要有“低延迟无线 通信”和“无线通信 + 边缘计算”两种部署方式。
——工业互联网边缘计算——
模块4 基于5G边缘计算网络传输
目录
CONTENTS
任务4.1 分析5G传输网络的构成 任务4.2 面向行业应用的区域化5G专网解析 任务4.3 5G边缘计算在OT网络的部署 任务4.4 5G边缘计算网络架构与规划 任务4.5 5G边缘计算端侧传输部署 任务4.6 5G混合专网部署
4.3.2 “无线通信+边缘计算”模式部署
如图所示为传统三层OT有线网络和5G“无线通信+边缘计算”组网模式的对比示意图，在传统的三层OT有线网络中， 设备通过工厂有线网络，把现场网、车间网、厂间网，连接到边缘云，一些远程控制应用也可以实现跨厂区的作业。 5G“无线通信+边缘计算”模式组网是由5G基站，CSG（Cell Site Gateway，基站侧网关），5G MEC系统（能提 供边缘计算应用）组成，通过防火墙和企业OT网络连接；5G MEC中的UPF和无线基站一起提供5G通信连接，MEP 支持边缘计算应用；设备可以通过5G模组或5G CPE来上5G网络。
5g技术在工业领域的意义和价值
5G技术在工业领域的意义和价值随着科技的发展和信息化时代的到来，5G技术已成为全球各行各业的热门话题之一。
在工业领域中，5G技术的应用对于提高生产效率、推动产业升级和实现智能制造具有重要意义和巨大的价值。
本文将围绕5G技术在工业领域的意义和价值展开深入探讨。
一、提高生产效率随着工业互联网和智能制造的发展，工业生产过程中对于数据传输速度、可靠性和实时性的要求越来越高。
传统的4G网络已经无法满足这些需求，而5G技术的低延迟和高带宽特性，使得工业设备之间的信息交换更加迅速和顺畅。
这将大大提高生产过程中的数据传输效率，加快生产节奏，降低生产成本，提高生产效率。
二、推动产业升级5G技术在工业领域的广泛应用将推动产业升级。
在智能制造、物联网、工业大数据等方面，5G技术将为工业企业带来全新的发展机遇。
通过5G技术，工业设备可以实现互联互通，实现设备之间的智能协同。
这将极大地提高生产过程中的自动化程度，促进工业生产方式的转型升级，推动传统产业向智能制造迈进。
三、实现智能制造5G技术作为工业互联网的重要支撑，将为工业领域的智能制造带来前所未有的发展机遇。
通过5G技术，工厂中的各个环节可以实现高速稳定的数据传输与交换，实现对设备状态、生产进度等信息的实时监控和管理。
这将为企业提供更加丰富的数据支撑，推动智能制造的发展，提高工厂生产的智能化水平。
四、助力高精度制造在工业生产中，高精度制造对于工艺控制的精度、对实时数据的反馈要求非常高。
而5G技术的低延迟和高带宽的特点，将为高精度制造带来前所未有的技术支持。
通过5G技术，工业设备可以实现实时数据的传输和反馈，实现对生产过程的实时监控和调控，提高工艺控制的精度和稳定性。
五、推动工业互联网5G技术的广泛应用将推动工业互联网的发展。
通过5G技术，工业设备可以实现互联互通，实现设备之间的智能协同。
工业物联网将得到更广泛的应用，工业大数据的采集和分析能力将得到大幅提升，为工业企业提供更丰富的数据支撑。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
边缘云平台为工业互联网发展奠定基础
PLC/DCS
智能设备 传感器
数据传输设备
传输网络
边缘云
在离散制造、石油化工行业形成一整套解决方案和实施能力
生产管理 设备运维 安全监控 环保预警
5 G 传输解决很好地工业数据传输的难题
无线 视频监控
光纤
运营商公共网络
边缘计算专网
传输 设备
5G 核心网
5G基站 无线
智能IPC 自动化装备 机器人 自动化立体库
主要应用场景
智能制造
生产监控、工艺优化
安全生产
风险源监控、应急预防
设备预测性运维
设备监控、智能预警
环境监测
环境监测、风险预警
能耗管理
能源监测、优化能耗
园区管理
人员定位、车辆管理
工业数据的应用场景展现边缘计算的价值
低时延
高可靠性
数据处理
本地自治
预计到2025年，70%以上的工业数据来自于数据中心之外的边缘数据
通过数字孪生，洞察工业数据，将业务数据转换为运营指令
通过物联系统，从真实现场中获得的实时数据
数字孪生体
数据 动态实时 双向连接
指令
通过机理模型，持续改进的设计和提升运营水平
实体孪生体
工业大数据是工业智能的“中枢”
工业大数据（数据+机理模型+人工智能）
工业互联网平台
大数据
应用系统
设备接入物联网数据安全生产
无线
智能门禁
安防巡检机器人
企业厂区
光纤
基站 设备
MEC 网关
传输 设备
前置计M算平前台置存储 E边C 缘计算业务平台
运营商边缘机房
互联网设 备
运营商核心网机房
互联网专线
边缘计算专线
运营商数据中心
智慧大数据中心 基础数据库
企业数据中心
以边缘计算为核心构建边云协同
传感器
手持终端 巡检机器人
AGV DCS
5G+边缘计算助推工业互联网创新发展
技术创新，变革未来
企业面临的主要问题
生产模式转变
工业知识沉淀少
运营成本控制难
风险隐患高
面临全新的个性化需求 的柔性生产，也要应对 单件规模化生产模式
缺少工业知识沉淀， 长 期依赖国外；人才流动 大，技术提升难
通过传统解决方案， 能 源消耗难监控，设备运 维和生产效率提高难
数据 仓库/ 集市
清洗/集成/转换 /规约
数据资产
实时处理
实时计算 分布式时序存储
大数据处理工具
批处理计算引擎 流式计算引擎 资源调度引擎
分析挖掘
模型生命周期 管理
BI工具
分析挖掘引擎
OLAP分析 机器学习 深度学习
模型
服务
服务API
微服务环境
Restfull服务 服务治理
服务容器编排
NoSQL 分布式搜索引擎 分布式关系库
用工业大数据平台处理复杂、无序的工业数据
数据来源
设备
…… 系统 MES ERP EAM ……
数据接入
接入协议 适配器
MQTT适 配器
数据传输 (Flume)
DB 适配器
TCP/UDP 适配器
HTTP 适配器
分
布
式
消
息
系
统 集
连接器
群
数据湖
离线存储
分布式文件存储 分布式列式存储
数据治理
数据处理
数据迁移
数据分析
风险预警
数字模型
……
MES 物料管理 生产管理 计划管理
业务系统
ERP
CRM
进销存管理业务数据 客户管理
库存管理
订单管理
财务管理
营销核算
其他系统 OA SCM ……
设备
PLC
机器人 ……
财务
人事
采购
生产
客户
营销 ……
THANK YOU FOR YOUR GUIDANCE
谢谢您的指导
RFID
PLC
智能IPC
自动化装备
数据流 控制流
机器人
自动化立体库
现场设备层
智能感知 数据分析
工业网关
智能计算 实时控制
Data
数据流
工业网关
边缘控制器
边缘控制器
边缘控制器
工业网关/边缘控制器/计算服务
边缘层
全局调度 智能决策
服务器
云计算层
挖掘海量工业数据“金矿”
将生产和管理过程的实时数据、结构化数据、非结构化数据通过大数据平台进行数据管理并产生价值
安全和环保监管手段少， 数字化水平较低，风险 预警能力差
基于“端边云”的工业互联网
应用
云
平台
安全安生全产生产 风险预警
设备运维
能耗管理
园区管理
实验室管理
…… 质量管理
物联网
大数据
人工智能
数字孪生
安全服务
边
边缘控制器
工业网关
传输网络
私有云
公有云
端
传感器 手持终端 巡检机器人 AGV
RFID
PLC
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
DCS