「看不见」的 5G 能带来哪些「想不到」的生活改变？

2022 年是 5G 商用的第四年，「5G 速度」正快速推进各行各业的创新发展。我国 5G 发展也从「大规模网络建设」向「加快应用推广」快速转变。
5G 技术的加持下，多个行业已经发生改变。矿工不用再冒风险下井作业，塔吊司机不用再攀高塔凌空作业，远程操控为工人提供了一份安全保障；病患登上急救车便等同于进入医院，痊愈后足不出户便可完成医保报销，5G 智慧医疗为患者带来更多便利……5G 技术的应用，打破了时间、空间下的物理限制与资源壁垒。
可以说，5G 时代是一个让千行百业绽放全新活力的时代，是一个让大众尽享便利的时代，更是一个未知远大于已知的时代。
这些「看不见」的 5G ，落地后又带来了哪些「想不到」的，却又实实在在发生了的生活改变呢？它在各行各业如何应用呢？应用之时又有哪些闪光点呢？
知乎「吾辈问答」联合 @ 中国移动，邀请大家围观 5G 应用鲜活案例及绽放杯高能赛事，共同回答科技浪潮带来的「5G 之问」。

基于5G技术的智慧化港口改造正在提高港口的吞吐效率，降低全社会的物流成本，让老百姓用上更实惠的商品。
全球90%的货物运输靠海运，海运的货物吞吐在港口，货物每多停留一天对企业来说都会增加库存的资金占用成本。我们经常听说国外有港口工人、集装箱运输工人罢工，往往会导致供应链中断，甚至短期内造成物价的上涨。
那么5G技术又和港口有着什么样的关系呢？其实在信息化社会，网络就好比是人体的神经系统，是人类社会的信息基础设施，高速、大容量、低延时的5G无线通讯技术为各行各业的智慧化应用带来了更为丰富的场景和想象空间。
智慧港口的建设彻底改变了传统港口“傻大粗黑”的工作方式，全球货物吞吐量最大的港口——宁波港，就由中国移动基于5G技术进行了全面升级，如今中国移动的业务范围已经不局限在提供网络运营，其以5G、北斗、车路协同等核心技术为抓手，面向产业提供整套的智慧化改造解决方案，其中宁波港的智慧化改造，中国移动就是作为项目的总集成商角色，牵头完成7毫秒时延的智能龙门吊、无人驾驶的5G集卡、自动鉴定箱体残损的理货系统等等极大的提高了港口的运作效率，改变了码头工人的作业方式，以往是风吹日晒，如今也坐进了办公室，远程操作！



图1：港口建设的5G基站

1、7毫秒时延的智能龙门吊

传统的码头岸桥、龙门吊都是工人在现场，3班倒，环境狭小恶劣，很考验师傅的眼力和经验。有线传输虽快，但是复杂的线缆没办法和移动物体匹配，容易造成混乱的现场环境。传统的4G技术在延时上在0.1秒左右，对于重型机械的操作，存在重大的安全隐患。而5G理论空口延迟可以做到0.01秒，比人的反应还要快。
如今岸桥、龙门吊的前端各个关键的部位都安装了摄像头，驾驶员可以在后台的控制台直接操作岸桥、龙门吊等大型机械，时延仅为7毫秒，可以对吊装过程进行精准控制，比传统人工的方式视野更全面，显著提高了运行效率，提高全过程的安全性，也让工人的工作环境有了质的飞跃。



图2：岸桥各个部位安装了摄像头等感知元件



图3：岸桥远程控制室的驾驶员

2、无人驾驶的5G集卡


目前中国移动的智慧港口解决方案已经实现集卡的全无人驾驶图4中的AGV无人集卡小车已经在上海、宁波、厦门等港口的部分港区开展集群化的大规模运行。在港区相对封闭的环境当中，基于5G及RTK差分基站，可以实现亚米级定位，最高定位精度可以做到动态厘米级，进一步提高了无人驾驶集卡的运行安全性。



图4：无人驾驶的5G集卡配合小型吊车的操作

5G除了有高速、低延时的特性外，更大的容量也使得港口内的自动驾驶车辆可以集群化运行，而不是几辆车的示范，而是真真实实的用于日常港口集装箱的转运工作。



图5：集群式运作的无人驾驶的5G集卡

相比于人类驾驶员，无人驾驶的5G集卡还可以积累大量的运行数据，汇聚到后台的管理平台，基于人工智能开发的各类算法不断优化无人集卡的运输路径，操作顺序，提高港口的运作效率。



图6：无人驾驶的5G集卡后台管理

封闭环境的无人驾驶搭建相对简单，但是未来在城市道路中的量产高等级无人驾驶汽车也需要用到5G技术，只不过目前5G用于自动驾驶的通讯协议版本R18还没有完全确定，按照目前的排期要到2023年底，那个时候大范围的高等级自动驾驶车辆的通讯技术就完全准备好了，如果其他如高精度地图、激光雷达、车路协同等技术也同步成熟，量产高等级自动驾驶就将到来[1]。




图7:5G的演进版本R17-R19的工作进展

3、自动鉴定箱体残损的理货系统

港口的传统理货工作方法需要理货员常年站在码头前沿，仅靠“一张纸一支笔，一双眼两条腿”，不仅考验理货员的体力、眼力、耐力，码头前沿繁忙穿梭的集卡车、头顶上来回移动的集装箱，也增加了理货作业的安全风险。
基于人工智能图像识别技术，可以对通过5G从前端摄像头传回的视频流进行实时的分析。自动识别集装箱箱号、箱型、箱贝位、铅封及危标，并在系统中自动比对确认装卸计划数据、自动生成船舶积载图，还可对集装箱残损及箱体铅封的图像进行实时采集和后期追溯，保障一次完整理货作业顺利完结。
以往一条作业线往往需要数名工人，现在一位工人就可以兼顾数条作业线，真是以一当十，极大的提高了港口理货速度和准确度，加快了集装箱的周转，船舶的停靠时间也缩短不少。要知道大型集装箱船，每天的租金就是几十万美金，时间就是金钱，效率就是生命，体现的淋漓尽致。



图8：智能理货的控制后台



图9：智能理货的控制后台全业务流程的智能化

国家虽大，但却有序，这背后是无数人共同努力奋斗的结果。如今中国移动打造的宁波智慧港口正在全国推广，相信当大面积铺开后会全面提升我国港口的吞吐效率。5G作为网络基础设施，正在赋能千行百业，远远不止消费者能看到的。但是面向B端的市场，定制化程度高，需要时间迭代产品和解决方案，未来各行各业都可以抓住5G的机会升级业务，而中国移动发挥了央企的担当，正加速推动我国产业的数字化升级。

先进的5G技术，到底对我们的生活价值何在？这一话题，自中国移动等运营商开始全面部署5G基础设施以来，时不时就会成为大家热议的焦点。开门见山，说说我的看法：技术的进步，目的是引领应用和市场，而不是为了优化现有应用场景。
远的例子有很多，诺贝尔的炸药对人类工程能力的大幅提升，爱因斯坦的相对论对核能的和平利用这些，咱们就不多谈了。就拿移动通信领域的3G、4G来说，在它们诞生时，市场上也都发生过一模一样的质疑：手机网速已经很快了啊，我看小说上微博都没问题，要这么先进的技术还有啥用？当然，后来发生的事，大家也都看到了，微信、爱奇艺、抖音这些大家今天喜闻乐见的热门应用，都是在新通信技术的支撑下才发展起来，并给我们带来了更丰富多彩的生活。
5G与我们的生活何干，咱们从一个大家关心的话题聊起：油价。众所周知，中国是个工业大国，每年都要进口大量的石油和天然气。今年动荡的世界局势，让油价大幅波动，也让咱们普通老百姓，都开始担心：自己的车将来会不会开不起？中国地大物博，地质条件丰富，潜在的油气储量相当不少，只有立足于加大勘探力度，把更多的油气资源牢牢抓在手里，才能让大家心中不慌。
那么，5G跟这个有啥关系呢？这还得从它的技术特色聊起。如果看过一些介绍的话，您大概也能说出几个关键词：高速率、低时延、大连接。这些此听起来高大上，有点不知所云，那么在应用层面，它们到底有什么作用呢？
我来说个有趣的应用场景：云游戏。现在的游戏包，动辄就上G，您要装上几个，手机存储就满了。那么，能不能像网页那样，直接在云端开嗨呢？您看，这个场景，首先需要低时延——您的操作半天才传到服务器，那早被怪物打死了；其次还要高速率——游戏的画面传输数据量很大；当然，也要大连接，好服务同时在线的大量玩家。显然，只有5G技术普及，才能支持云游戏这样的新场景，并且这一应用确实也在快速发展中了，我们有机会再跟大家聊。
从这个例子，我们可以看出，5G技术的核心优势场景，是那些多触点、高精度数据采集和实时决策。显然，在工业生产中，这样的需求比比皆是。而5G将彻底改变这类工业应用的技术架构。
这就要说回油价的问题了！在油气勘探领域，目前工业界的基本方案，是“模拟地震法”，简单说吧，就是给点震动，让大地抖起来，根据各位置和角度观察到的模拟地震波，来计算啥地方可能有油气储藏。您想想这个场景，要在一片区域内多点布置传感器、探测地震波，同时还要非常实时地将数据汇总起来计算，显然，这是个典型的多触点、高精度数据采集和决策过程。


以往，这种勘探任务怎么搞呢？为了保证低时延的大量数据传输，只能靠布线的方式进行，就像是先在勘探区域铺上一张线路网。您想想看，在荒无人烟的沙漠戈壁，或是上山入水的复杂地形下，布这么个数据网成本高还不说，实施周期还特别长，灵活性又差，对于勘探的效率和性价比约束极大。
而就在5G技术应用化之后，这个方案的技术架构，发生了翻天覆地的变化！中国移动与中石化、中兴合作的“5G智慧油气勘探”系统，就利用了最新的5G技术，实现了此场景的重大技术升级。这个系统的原理，一说大家就都明白：既然有线的系统这么麻烦，把各个采集节点之间的数据传输变成无线的，不就都解决了！没错，就是这么个办法！
那么，有人要问了，这不就布一个WiFi就行了么？不行！普通的WiFi网络是没办法在低时延、高速率这些技术指标上，满足油气勘探任务的要求的。而利用最新的5G技术，完全可以达到这一要求，这让勘探系统的方便性和效率大大改观！
中国移动打造的这个新系统，全称叫“基于5G尊享专网的野外智能节点油气勘探系统”，咱们简要看一下它的工作原理，如下图所示：在组网架构上，它由车载的中央站、拉远站拖车和节点仪组成。车载中央站部署地球物理计算中心、控制中心、5G轻量化核心网和5G专网基站。拉远站拖车承载拉远5G基站，可根据业务需求增加一个或者多个拉远站扩展5G网络覆盖范围。实际作业中，节点仪通过5G空口将数据回传至车载中央站，由地球物理计算中心或野外营地进行数据处理，完成全流程本地作业。


这一智慧油气勘探系统，有三个超强的技术能力：一、可以实现数万地震节点仪的便捷部署和集中接入，通过野外5G组网，回传至云端数据中心，仅需1-2秒钟就可以完成数万节点仪的接入、数据上传，大幅提升采集效率；二、在勘测本地部署数据分析平台，进行实时数据分析，并回传至节点仪设备对工作模式、参数等精密调整，大幅提升采集精度；三、是对油气勘探系统各部分工艺参数进行高效率分析优化，综合的作业效率相比传统的方案，提升了大约500%。
如果它得到普遍应用，单个节点成本可降低约3000元。从中国移动主持的一些试点项目的数据来看，以单个勘探项目平均10万个节点计算，一个勘探项目可节约设备成本3亿元、人力成本约2000万元。可以想见，在5G技术的助力下，中国的油气勘探能力，将会有质的飞跃，随着越来越多的油气资源被找到，我国的能源安全和能源成本问题将会相应改观，大家也不用再对爱车的胃口忧心忡忡，这难道不是与大家的生活息息相关么？
正如人类历史上多项前沿技术一样，5G也必将通过技术升级，深入地改变我们的生活和生产。当然，这些改变有些我们已经能看到，有些也许还想不到。但是过些年，回头看的话，我相信包括我在内，都会深切感受到它给我们的生活带来的巨大价值。而可以肯定的是，经过无数科学家、工程师、行业专家和中国移动这样的基础设施提供商的努力，这些变化，已经润物细无声地行进在路上了。

近两年，5G逐渐从新闻里，走入到日常生活中。
如今，5G手机和信号已经随处可见，5G基站已建设在海拔6500米的珠峰前进营上，为登山者和科考人员提供了便捷稳定的通信保障。


从技术参数上看，5G与前代移动通信技术相比，带来了更快的速度，更低的延时，更多的接入数量。但我认为5G的价值，不是在测速软件里刷榜，单纯的数字好看并无太大意义。


我相信技术的真正价值，一定是通过提升生产力、改善生活水平来体现。最典型的例子是智慧工厂。在经过5G等信息技术赋能后，工业生产得以向着少人化，甚至于无人化的模式转变，最终将人力从繁杂且机械的劳动中解放出来。
你见过哪些令你感到震撼的流水线工作？相比工业厂房中的流水线，矿山作为一个重要的工业生产场景，作业条件则更加艰苦。
当我们想到传统的采矿场景时，通常印象是头戴安全帽的矿工，穿着沾满泥灰的制服，风吹日晒且空气污浊不堪，还要面临突如其来的危险，属于典型的“脏重险”行业。据统计，我国2021年共发生煤矿事故91起、死亡178人，造成的生命财产损失巨大。
试想如能实现矿用车辆在“装载，运输，卸载”过程的无人化和自动化，不仅能降本增效，更能「少人则安」。国内已有通信巨头企业，新成立了专门的「矿山军团」，初衷愿景便是：“帮助煤矿行业实现少人、安全、高效，让煤矿工人可以穿西装、打领带去工作”。而在《十四五矿山安全生产规划》中，更是明确指出，伴随5G等技术发展，矿山智能化建设加快，无人开采逐步成为现实。


以中国移动参与建设的伊敏露天矿“5G+多网融合项目”为例，矿区地处偏远，且冬季最低气温可达零下48.5摄氏度，而夏季最高气温达零上43.5摄氏度，作业条件十分艰苦，无时不在考验操作员的意志，所以完成矿用自卸车无人运行的意义极为重大。


随着信息技术的发展进步，经过5G赋能的智慧化矿山，有望让生产者告别危险艰苦的工作环境。试想经过智慧化改造后，矿车操作员不再需要到采矿现场劳作，只需要在屏幕前远程操控，吹着空调采矿，会是多么有意义的一件事。



攀枝花有座“智慧矿山”矿机远程操控的最大难点在于稳定性和低延时保障，否则不仅影响工作效率，还容易引发事故。得益于5G在标准制定时，特别考虑了uRLLC（高可靠低延时）场景，因此格外适合用于控制中心与矿车间的通信，控制信号通过5G网络及时下达至矿车，并将摄像头信息实时回传到控制中心。这便是5G在「看不到」的地方，带来「想不到」的改变，切实改变了操作员的生活质量。
伊敏项目的一个工程难点是，矿区的工作范围很大，南北平均长度7.4公里，总面积更是超过30平方公里，其中分布着各种不同的设备需要联网。中国移动项目组为应对矿山智能化建设存在的网络拓扑复杂等问题，使用独有的「多频组网与多网络融合」方案，采用4.9G+2.6G+700M的高中低频段混合组网方案，覆盖更广、性能更优，且网络连接更稳。


此外，项目组还提出了「5G+全光多网络融合」的运营理念，在实际部署中因地制宜，充分考虑环境特性，为大部分矿区提供5G网络覆盖服务的同时，将办公区及仓库的网络架构替换为全光网络架构，并基于5G+MEC本地化部署提供统一承载专网服务。
同时中国移动作为资深运营商，在项目运维经验方面较设备生产商更胜一筹，在网络建设中充分考虑到了采矿地点周期性移动的特点，可及时灵活的调整基站部署位置，保证矿区始终具备良好的信号覆盖。


在矿区开展的5G成果展示会上，5G无人驾驶车辆运行稳定，高清摄像机视频回传流畅，赢得参会单位的一致好评。
“5G网络是智慧生产的基础”从伊敏露天矿的5G+多网融合项目可以看出，5G除了给用户带来更流畅稳定的上网体验外，在许多「看不见」的地方，也带来了很多「想不到」的好处，有望显著提升生产者的工作效率，改善工作环境，并大大改变生产生活方式。试想一下，仅在中国就有5300多座煤矿和2700多座金属矿，而智慧矿山只是5G诸多工业项目的一部分，放眼世界，未来可期。

我看到的更多是医疗行业搭乘5G的东风取得了更大的进步。

两年前我写过一篇关于医疗行业的文章，还被央视新闻公众号转载过。那篇文章的大致内容是：国内医疗经过了几十年的发展，无论是疗效、效率还是支出，都已经取得了不错的成绩，更令人惊喜的还是医院的信息化建设，极大地提升了患者的“体验感”。


这个体验感是什么呢？
相信大家都有过在医院排队的经历。排队在我们生活中是很常见的，银行办理业务、车站买票，甚至是游乐场游玩，都需要排队。可以说排队是天经地义的，但医院里的患者是忍受着病痛在排队，这个时间就显得漫长、难熬，也就造成了患者就医“体验感”的下降。
在医院信息化的大背景下排队问题得以解决。不得不说，得益于“互联网+”医疗服务得到国家政策的大力支持，这两年医疗信息化的发展真是肉眼可见的快，患者的就医流程变得越来越简便，一个手机就能减少80%的排队。
这个80%不是随便说说，我们回忆一下，一般医院就诊，需要排队多少次？按最基础的门诊就诊流程来算，需要9次。分别是挂号、就诊、缴费、检查检验、取结果、复诊、缴费、取药。尤其是这个缴费，病人要反复去排队。


而在信息化下，挂号、缴费都在手机上完成，而检验检查结果出了后手机会有信息提示，直接去打印机打印就可以，在基本就医场景下减少了5次的排队次数。


同时很多医院逐步开展的延时门诊、夜间门诊，也能够让患者根据自己的时间错峰就诊，让患者的就医“体验感”获得了前所未有的提升。
两年过去了，国家支持鼓励“互联网+医疗健康”发展，使得医疗行业搭乘5G的东风取得了更大的进步。其中最重要的一环，就是利用新一代云计算、5G等信息技术与医疗服务的创新融合，将院内治疗拓展到全生命周期健康服务。
什么是全生命周期健康服务？
字面意思上说，就是完善国民健康政策，为人民群众提供全方位全周期健康服务。实际上是医疗模式的全方位升级，从一个医学学科到多个学科；从以前单纯关注治病到关注健康。
影响健康的因素很多，治疗只占一小部分，生活方式才占了很大一部分，全生命周期健康服务是指覆盖预防、急病、慢病、康复、养老等连续的健康服务。对于医院来说，就是在做好院内治疗的同时，做好院外随访。


在以前，“患者随访”是由医生护士通过电话联系并记录在随访记录本里的，受限于人力、软硬件等因素，随访工作效率相对较低、成本较大，推行有一定难度。中国移动与某医院跨界合作，以5G、AI等为核心技术，建设能力中台、数据中台八大能力，做到患者服务个性化、随访路径精准化、宣教方式多样化。该院病案科作为随访工作的牵头部门，与中国移动拟联合开发可满足业务科处室需求、贯穿患者全生命周期的“智能随访”平台系统，实现随访与病案实时联动、同步更新，不仅减少人力和时间成本、提高随访工作的质量与效率，也能对离院患者进行生活方式的精细化指导，提高患者远期生活质量。这样的“智能随访”系统项目有望打造引领全国医疗随访工作的标杆工程。


同样，该医院与中国移动5G新基建项目立项以来，院内部分区域已经铺设了5G网络。在信息技术与医疗深度融合的基础上，多个科室开展了基于5G的远程眼底激光治疗、远程超声AI诊断、健康宣教等应用。
这样的应用也促进了医疗资源的平衡，近日该院与西北部某乡镇卫生院尝试“5G+AI”颈动脉超声远程实时辅助诊断，乡镇卫生院工作人员的超声探头触到接受检查的老人颈部时，医院的专家能同时在液晶屏上看到即时的检查影像。
这得益于5G网络高带宽、低延迟的优势。5G环境下扫查端达到毫秒级传输速度，可于150毫秒内完成超声视频数据获取传输，可以说是零延迟。且不同于常规影像，这些检查影像上标注有不同的色块。不同的色块分别代表血管、血流和斑块，这些都是依靠人工智能识别出的。


筛查颈动脉斑块对心脑肾重大慢病早诊预警非常重要，这样的“5G+AI”颈动脉超声远程实时辅助诊断可以减少漏误诊情况。远程专家也可以和基层医生一起对疑似斑块部位有针对性地深入诊断分析，为患者寻找更好的解决方案。
5G技术同样能助力病房护士解决一些精细化护理的问题，比如静脉输液监测、住院病人行动轨迹智能监测管理和预警、患者生命体征自动采集和上传等“难题”，一定程度上节约护理人力成本。未来借助新技术的应用将有望实现数据驱动下的病房精准管理，创新优质安全服务模式，进一步提升患者就医满意度。
知名医院和中国移动强强联合，集两大行业优势，创新5G+医疗应用场景，打造新时代健康管理协和模式，助力临床转化医学研究，必将成功打造集社会、医疗、经济价值为一身的“行业数字化随访标杆产品”，助力医院高质量发展。

说个「最神奇的」改变：通过一部手机，操作人员可随时随地、一键启动钢铁制造的“加渣程序”，实现“一键炼钢”。称得上是5G重新定义了钢铁产业的“智能制造”。
和我们熟悉的4G相比，5G在速率、时延、连接数三个方面实现了巨大的跃升，呈现高速率、低时延、大连接三大特点，这些特点使得5G能广泛应用到工业互联网领域，成为驱动工业互联网发展的关键使能技术，这其中，生产流程最复杂、工序环节中条件最严苛的当属钢铁生产。
举两个最直观的例子，过去钢铁工人需要在高噪音、高粉尘和高危高热的恶劣环境中作业，而5G+工业互联网可以让传统钢铁厂变身“智慧工厂”，让机器代替工人，使工人从危险的高空回到安全的地面，从嘈杂的车间回到安静的办公室。这背后，依靠的就是5G+技术，5G+技术将AI、云计算等ICT技术进行全流程、全业务的数字化融合，使得人工智能变成触手可及的生产工具，从而大幅度改善炼钢工人的作业环境。从更深层次的意义来看，5G改善了传统工业从业者的生命质量。
不仅如此，5G+技术通过与工业互联网深度融合，形成了全新的工业生态体系，促进制造业全要素、全价值链、全产业链的转型升级，也因此，5G+工业互联网成为了互联网巨头、传统工业制造业巨擘、系统集成厂商为代表的三股势力技术角逐的竞技场。
一、5G与人工智能、工业互联网的握手

今天“5G已经不是某一项技术，而是一个时代“。这话说得没错。工业互联网应用能从物理层面，变成可感知的落地应用场景，是一个漫长的过程。研究十年、标准十年，组网优化十年，应用再十年，这四步中的每一步，都在逐渐推动技术从理论走向产业化。
除了“增强移动宽带”、“高可靠低时延连接”、“海量物联”这三大优势之外，5G还有其它很多不同的指标，比如降低能量损耗、提高用户服务质量、推动和支撑边缘计算、云计算、大数据、人工智能、工业互联网、数字孪生等新一代信息技术在传统企业落地生根，赋能传统行业数字化、智能化的转型发展。这里的每一个指标背后都是一个非常大的议题。
5G与人工智能、工业互联网的握手恰恰是两大财团的“联姻”，发挥优势并且不断扩大优势。
众所周知，人工智能和工业互联网最显著的优势是缩短了计算和决策的时间，提高工作的效率，而5G通信技术依靠其强大的数据交互的能力，可以将前两者的智能优势不断扩大，更加精细化地处理海量的数据，提高数据传输的准确性和自动化水平。
在知其利好的基础上，目前产业界需要的是寻找到一条规模化、产业化的范式，比如比较成熟的智慧钢铁的发展模式。
二、智慧钢铁：5G+X的主要应用场景之一

工业4.0时代，智能制造对劳动密集型产业形成一种强劲的挤出效应，这种冲击波的核心就是“以人为本”。而在钢铁企业中，就是对人的安全的刚性需求。
钢铁行业全流程是看不见、摸不到、测不出的“黑箱”，多场、多相共存，多变量、强耦合、大滞后、非线性的特征决定钢铁生产过程本身和钢铁产品质量的突出特征是极强的不确定性，因此，钢铁行业也是对智能化需求最迫切的行业。
由于钢铁企业原本是高能耗企业，生产流程长，工作环境恶劣，存在高温、粉尘、噪音等“生化危机”。早些年的钢铁厂，还像刘烨在电影里演的那样，作业工人需要走到热浪滚滚的高炉前，汗水和铁水一同洒下。
近年来，通过5G无线网络技术，结合AI、云计算以及远程操控、工业视觉、数据采集等行业应用，中国移动5G+技术提出了智慧钢铁的解决方案，用智能化、自动化和数字化替代“人工作业”。以华菱湘钢智慧工厂为例，通过“5G+互联网”给作业工人开了份“上帝视角”。
1. 天车远程控制

天车是钢铁行业的重要工作装备。即使在工业自动化、信息集成度不断提升的情况下，天车作业依然是一个难以突破的瓶颈问题。
钢铁行业对天车的操控会消耗巨大的人力和成本。这主要是因为部分天车岗位受到高温、噪声等环境影响，加之连续作业，经常导致人为操作失误，也常常成为安全事故、生产事故的始作俑者。再加上天车岗位分散，对组织管理带来不小的挑战。
针对天车作业带来的挑战，华菱湘钢基于5G网络，加以远程操控系统（含视频监控、控制摇杆等）+5G网络+天车（含5G CPE、PLC、高清摄像头等）三部分组成了天车远程控制系统。
稳定的性能是天车远程操控系统实施成败的关键。通信网络必须具备大带宽、低时延、高可靠的特性。华菱湘钢在天车端和远程操控端通过5G网络搭建通讯系统，使得上行速率达到200Mbps，下行速率达到1.2Gbps，通信时延达到20毫秒，大大满足了PLC控制指令实时下发、高清视频实时回传和视频实时监控的诉求。同时，通过在天车端进行机电技术升级改造、部署5G CPE等设备，打通了天车和远程操控系统之间的通信链路，在一些非24小时工作的场景下，可以实现1人分时操控多台行车，极大提升效率。
我们可以做一道数学题，在5G的天车远程控制前，每月累计有2小时因网络故障处于停机或亚运行状态，一台天车仅一小时钢铁生产利润为2000元，全年损耗多少利润可想而知。改造之后，由于故障率降低，每年新增利润约达到50万元。
与此同时，生产工作环境得到极大改善，让工人有更加体面的工作，真正的让技术为了人。



工人在远程操控天车，图源华菱湘钢

2. 天车无人驾驶

天车无人驾驶和自动驾驶紧密相连，都需要你的车能够在逻辑、感知、融合、预测和规控方面形成一个完整的行为闭环。
自动驾驶之所以能够成为“智能的车”，靠的就是传感器作为眼睛，不断采集数据。天车无人驾驶系统同样需要不断采集实时数据，比如天车水平方向、垂直方向的距离信息，周边物料、坑料、车辆、车斗高度及装卸位置信息和画面，以此构成无人驾驶系统自主决策的基础。
因此，华菱湘钢使用了采集器（3D扫描仪、激光测距仪、高清摄像头）+5G网络+PLC控制器的模式，实现天车端数据和周边环境数据的实时采集。
采集到数据之后，需要通过5G网络将数据传输到它的“大脑”——服务器端，进行处理分析，建立现场三维数据模型，接下来才到了“下任务”的阶段，结合AI智能算法输出动作指令集，下发给天车执行，从而实现天车无人化自主生产，比如自动上料、自动吊装、自动卸料等等。
和自动驾驶相似，随着训练时间、网络数据量和应用程序暴涨等情况，天车自动驾驶对网络带宽的需求也开始水涨船高。因此，必须依靠5G网络搭建出可靠、稳定的通讯系统。此时，中国移动5G网络的重要性则不言而喻了。



华菱湘钢监控室，图源华菱湘钢

3. 机械臂远程控制

随着连铸技术的迅速发展，加渣环节在钢铁生产过程中越来越受到重视。然而加渣作业是一项相对枯燥而又繁重的工作，且伴有高温及热辐射，对员工及连贯性作业有着一定影响。
对此，华菱湘钢在运用机械臂加渣的基础上，通过5G网络实现加渣机械臂和控制系统的互联互通。通过5G手机，操作人员可随时随地一键启动加渣程序，控制高温转炉旁边的机械臂实现加渣、吹渣动作的自动运行，高温转炉现场不再需要工人，降低工人车间高危作业的风险。此外，减少人为干预后，加渣机械臂能更均匀的喷洒到炼钢转炉，大幅提升钢铁生产质量。
4. 设备预测性维护

钢铁行业作为典型的流程型行业，生产设备价值高，由于关键设备故障导致的产线停工会为企业带来严重的经济损失。所以，能够实时监控钢铁行业关键设备的状态，并对可能发生的故障进行预测是非常有必要的。
设备预测性维护是通过采集设备运行的各项数据，通过5G网络实时传输到平台，基于平台模型算法来判断设备是否有故障、可能会发生什么故障、设备寿命预测等等。通过这些信息，工人可以优化设备点巡检工作，第一时间知道哪些设备出现了故障，并及时进行处理，也可以了解到设备整体的运行状态，判断哪些设备需要更换等。
设备预测性维护结合了5G网络、数据分析、平台、传感器等多种能力，有助于华菱湘钢实现产线关键设备的智能管理，也是企业发展为5G全连接工厂的的重要方向。
三、未来五年智慧钢铁的发展蓝图：柔性制造&智能制造

下一代钢铁行业转型要朝着柔性制造和智能制造两个趋势前行。换句话说，在应用场景上可以分为三部分——无线替换有线、机器替人、连接未连接。
其中无线替换有线是指，5G高清视频监控、5G融合通信、5GAR远程装配为无线替换有线板块；机器替人是指5G+AI钢材表面缺陷检测、5G无人天车、5G+AI智能配煤为机器替人板块；连接未连接是指5G设备点检与监测、5G智慧照明、5G高精度定位、5G无人库房为连接未连接板块。
同时，由于钢铁行业应用场景的划分存在差异化，比如有像无人库房、无人天车等控制类场景，融合通信、5G+AI钢材表面质检等信息交互类和数据采集类场景，虽然每一类场景对5G网络的性能要求存在差异化，但高可靠性、低时延性、稳定的低时延和高带宽是各类场景的共同诉求。因此，5G是智慧钢铁是否能够规模化复制的关键要素。未来，以无线路由器、工业网关、内嵌模组终端构成的行业终端产品将成为满足钢铁行业应用需求的“流量产品”。
写在最后：

在工业4.0和智能制造的大潮汹涌奔流之际，5G既是钢铁行业重塑标准、场景和目标的利器，更是让行业回归人本位的通途。
所谓“科技以人为本“，科技在提高产业效能的同时，它的更深刻的价值在于提升人的生命质量。