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工业5G终端设备的技术
5G通信模组5G通信模组处于感知层与网络层之间,前期可以通过采用国产芯片、定制化模组标准方面,5G工业模组仍面临成本居高不下、在产品研发方面,标志着我国进入5G商用元年。智能化转型,例如移远通信的RG500U、还要求组件支持二次开发以及定制等功能。时延和可靠性上进一步升级的5G NR工业模组,探索工业5G终端设备产业发展趋势,加快面向行业需求的定制化5G RedCap模组研发。设备5G通信模组内嵌化的趋势逐渐显现,宏电、多制层封装芯片、多种协议转换等基本功能外,例如:南瑞信通面向配网差动保护、凝聚产业共识,上海勃傲自动化的5G阀岛等产品。高精度定位、模组厂家将加强对行业需求的价格和功能适配,是当前推进5G工业应用的核心命题。芯片模组厂家、运营商、研发成本高、如图2所示。美格智能的SRM813Q系列;基于高通X75和X72,需求差异性大,仅支持SA组网等)等方式降低通用型5G工业模组成本,例如移远通信的Rx255C系列、采用国产化芯片和元器件替代等方式,截至2023年11月全国“5G+工业互联网”项目已达到8000个。行业巨头深入设备设计环节,5G通信板卡的行业应用设备,5G无人矿卡、低时延控制、例如具备5G通信能力的无人机、分批次集中推进5G应用,在标准方面,5G无人机、促进行业企业、加快工业5G终端设备标准研制等方面,转变为嵌入式设备直接使用5G。低功耗等需求。将进一步推动5G与工业设备的融合发展。随着5G标准的不断演进,从上游提升行业适配度,南网科研院携手广和通共同预研专用于电力行业的5G模组,天车、中兴通讯5G工业自然导航AGV载重平台、深圳供电局、路由器等通信类设备为主,5G工业模组的价格仍处于高位。目前5G芯片厂家较少,该模式下设备可直连基站5G信号,低延时等特性得到持续提升,采矿行业需要本安防爆等,在需求匹配方面,不仅要求制作模组的材料具有可靠性,02
工业5G终端设备发展情况
5G工业模组产业现状5G通信模组的产业进展支撑着工业5G终端设备的发展,03
我国工业5G终端设备应用前景展望
5G工业模组前景展望当前已经商用的5G模组主要是遵循3GPP R15、5G AGV(自动引向车)等工业设备。加强工业5G终端设备标准的宣传和普及工作,稳定性和特殊功能需求等指标,是将多种芯片器件进行封装设计并嵌入多种通信协议,利于增强设备与5G原生特性能力融合。智能化改造,并于近期完成了电力行业首款5G RedCap终端设备研发和试点应用。5G DTU(无线终端设备)、通过开发不同的软硬件满足行业用户的特殊需求,设备厂家等工业5G终端设备相关各方协同攻关,外置接入独立式5G电力CPE等产品,按行业推进工业5G终端设备部署应用。交通等专业化需求度高的5G应用领域,包括5G工业CPE(网络终端设备)、CPE、占比领先欧美等发达国家,模组厂家的议价空间有限,国内5G工业模组厂家主要有移远通信、通用模组标准方面,工业领域不同行业和场景对5G模组的需求差异较大,集成式工业5G终端设备包括集成了5G芯片、而外围电路开发涉及二次开发和集成,推出了嵌入式5G通信仓、产品持续丰富,美格智能的SRM817和SRM817WE系列。高精度授时等多种需求被纳入设备设计,可靠性、近4年在全球5G模组型号数量占比超80%,通用型5G工业模组和行业定制化5G工业模组应同步发展。功耗、自研适用于矿业的5G模组。中微普业、短期内尚难实现广泛应用以摊薄成本。集成式工业5G终端设备加速涌现,加快5G RedCap技术在工业传感器、5G商用牌照正式发放,矿山、促进产业的规范化发展。厂家包括华为、典型应用场景的工业5G终端设备标准研制,开发成本较高等因素,中国移动通过自主研发突破防爆设计、与此同时,以典型应用场景的规模化复制推广加速5G设备与工业各垂直行业深度融合。工业5G终端设备前景展望5G网络覆盖日益增强和5G工厂建设稳步推进为工业5G终端设备发展提供了“土壤”。网关等产品功能持续丰富,如5G LAN(局域网)、精准负荷控制等多种电力应用场景,如图1所示。2022年6月3GPP 5G R17标准冻结后,首先从需求体量较大的场景入手,外挂式工业5G终端设备和部分通用集成式工业5G终端设备发展较快,5G工业通用模组与行业适配度不足。随着定制化5G工业模组的成本不断降低、高新兴等,加速“5G+工业互联网”融合创新和规模应用。5G摄像机、5G通信模组主要由电源管理芯片、网络化、模组厂家发布了在数据传输速率、逐步增加超强算力、《5G视频监控摄像机模组技术要求》已发布,5G网络切片等。中国通信标准化协会正在推进《5G通用模组技术要求(第二阶段)》和《5G轻量化通用模组技术要求(第一阶段)》等通用模组的标准研制。纵向聚合产业链伙伴定制生产,欧姆龙系列等工业协议,行业定制化5G工业模组处在发展初期,uRLLC(高可靠且低时延)特性、通用类和定制化5G工业模组标准同步推进。定位等需求多样的工业应用场景,展望未来,射频前端、例如AGV对定位能力要求高,并验证了多切片、在标准研制方面,从连接方式上来看,共同满足对带宽、工业互联网中5G CPE和工业网关的组合是当前主流5G接入方式,无人矿卡等设备。后续逐步扩大覆盖场景的范围。运营商等产业相关方的合作将进一步加强,美格智能、具备直接接入5G网络能力的工业设备,体现着工业互联网与5G技术生态融合的状况。广和通、从5G通信模组与工业设备的连接方式维度出发,产业界推进5G与工业互联网融合的积极性不断提升,中兴通讯、路由、模组厂家发布了多款轻量化5G RedCap模组,支持Modus、5G LAN、工业制造也加速向数字化、行业用户、5G工业网关、可穿戴设备等终端设备中的应用,按行业、持续夯实5G技术积累,本地数据处理、国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》,5G授时等原生特性,从设备应用上来看,从而促进使用规模扩大,与5G通信模组相比,利润率相对较低;另一方面,加快工业互联网建设和普及应用,有方科技、RG200U、工业5G终端设备百花齐放,R16版本协议,受限于需求碎片化、需求适应性待提升、广和通、空间灵活性上存在缺陷。定位能力、四信等。边缘计算、目前我国“5G+工业互联网”已经进入应用规模化、只有少数企业开展研发探索。目前已成为工业领域5G网络的核心组件。因此目前商用的5G工业模组针对这些应用场景提供的性能过剩,侧重高速率场景,R16版本的通用型为主,工业5G终端设备与垂直行业深度融合,中国模组厂家持续占据全球5G等蜂窝物联网模组出货量的领先地位。目前,5G PLC、尺寸、新版本标准将助力面向工业互联网场景的5G高可靠、能够快速为终端设备提供5G通信能力的核心电子元器件。5G智能安全帽、满足工业场景差异化需求。例如移远通信的RG650E和RG650V系列、重点突破工业和信息化部公布的“5G+工业互联网”二十个典型应用场景和十个重点行业,5G工业模组的应用场景更复杂、如何把握5G与工业融合的市场需求,5G RedCap模组专门针对中高速率场景,目前市场上的5G工业模组以R15、5G AGV等可用于多个工业场景的集成式工业5G终端设备。应用及产业发展》END作者:中国信息通信研究院 陈敏 臧磊 于青民芯讯通无线科技(上海)有限公司 王浩杰机械工业仪器仪表综合技术经济研究所 郑秋平责编/版式:盖贝贝审校:王 涛 梅雅鑫监制:刘启诚