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2022/8/16 18:00

中国联通:深化5G应用新融合 共创数字经济新时代

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围绕行业数字化转型趋势,不久前召开的2022世界5G大会进行了5G十大应用案例评选,重点遴选对智能化生产、网络化协同、个性化定制和服务化延伸的应用场景进行迭代升级优化,经济效益和商业模式创新性突出的优秀5G应用案例。初赛共征集有效参赛项目432个,经过各位院士级别评委历时1个月的3轮严格评审,最终评选出十大优秀案例,中国联通集团共有4个项目成功入选,分别是黑龙江省分公司的《“大国粮仓”——龙江5G数字农场》、天津分公司的《5G助力天津港打造智慧、绿色的世界一流港口》、上海分公司的《千兆虚拟专网助力江南造船5G全连接工厂应用落地》《复旦大学附属华山医院5G架构下超便携混合现实颅脑手术导航系统》。 

同时,在2022世界5G大会闭幕式上,5G融合应用揭榜赛获奖名单揭晓,中国联通喜提多项大奖。作为2022世界5G大会“会”﹢“展”﹢“赛”的重要组成部分,2022年5G融合应用揭榜赛通过大会组委会建立的大赛线上系统共征集优秀项目770个。经过初赛、复赛,评委评选出13个决赛入围项目和20个三等奖获奖项目。其中,一等奖3个联通全部斩获,《山东能源集团5G智慧矿山应用》《5G融合技术创新赋能家电行业智能制造创新转型》由中国联通牵头,《双碳背景下智能电网5G规模化应用》项目中国联通参与。二等奖10个项目中,中国联通占4个;三等奖共20个项目,联通有8个入选。

如此佳绩只是中国联通近年来在5G应用上纵深耕耘的一次检验。5G商用以来,中国联通积极探索实践,认真落实《5G应用“扬帆”行动计划(2021—2023年)》,5G应用已经实现“从0到1”的突破,正在实现“从1到N”的飞跃。截至目前,中国联通打造了8000多个5G规模应用的“商品房”项目,服务超过2000个行业专网客户,覆盖矿山、钢铁、港口、医疗等38个行业,5G已经释放出赋能产业变革的巨大潜力,加速了数字经济与实体经济的新融合,“加”出了数字经济深度融入实体经济的新天地,形成了“一业带百业”的新局面。

这里全面展示入选2022世界5G大会5G十大应用案例的4个案例以及中国联通在5G融合应用揭榜赛一、二等奖的获奖项目,以飨读者。

十大应用案例﹢揭榜赛二等奖

让农场更“慧”种田!5G驱动数字农业走向新时代

“嗡……”带着风声,一架大型无人机在黑龙江北大荒闫家岗农场的千里水稻田上腾空而起,开始植保作业。水稻随风轻摆,显出勃勃生机,走近细看,略显青涩的谷粒已开始孕育灌浆,应和着水田里的巨幅稻田画,预示着即将到来的喜庆丰收。

走进北大荒闫家岗农场这一基于中国联通5G网络打造的数字农场,就能感受到一张5G核心网加上物联网、大数据、人工智能等技术打造的“农业智慧大脑”实现了农业生产“感联智控”,以及由此形成的全产业链智慧农业。

据北大荒集团信息有限公司产品部副总经理张杰介绍,5G数字农场是基于中国联通5G网络和边缘云,打通农场“人、地、机、物、环”全生产要素,建立完备的网络体系和数据体系。在农场生产服务上,融合5G创新应用,打通“耕种管收”全环节,打造了以数据驱动的农业生产新模式。以5G云网为基础,以“农业智慧大脑”为核心,以黑土地保护﹢无人化智能作业为抓手,打造“1﹢1﹢N”架构(即1张5G网络,1个农业智脑,“N”项5G应用)。

比如原来农场农民需要自己开车在地里播种,应用5G技术后,实现了机车的无人驾驶,农民坐在家里就能指挥无人机车进行作业,同时,农场播种机上加装了数控装备,可以精准监测到每块地播了多少粒种子,提高了播种质量,降低了生产成本,也为农民带来了非常大的实惠。水、肥、药施用量节约20%以上,燃油成本降低10%以上;每亩节电约5元;每亩节约种子2公斤以上;人力成本降低65%以上;每亩增产5%~ 10%,每亩收益增加了200~300元。

未来,北大荒集团将携手中国联通,以“大国粮仓”5G数字农场为基础,持续赋能数字农业快速发展。到2025年,北大荒将实现数字农服全覆盖,实现农机智能化全覆盖,打造全国领先的数字农(牧)场,建成中国农业产业数字化先行区,引领现代化大农业发展,率先实现农业现代化。同时立足黑龙江,服务全中国,将北大荒数字农业成果和经验在国内复制推广,助力我国数字农业快速发展。

更智慧更绿色!5G助力天津港打造世界一流港口

“大吊车,真厉害,轻轻一抓就起来……”天津港港口码头的机械师林师傅哼着小曲,轻松操纵着远在数公里外的卡车集装箱装卸作业。

走进天津港集装箱码头,25台5G无人化集装箱卡车往来穿梭。码头岸桥上,主钩缓缓落下、收钩、夹紧,十几吨重的集装箱就这样被轻轻吊起,并缓缓放置在实船上,整个无人作业流程一气呵成。在远端控制台,工作人员不仅避免了从前要爬上60米高塔才能作业施工的危险,而且可以同时控制3~6台设备,方寸之间大有作为,大大提升了码头作业效率,降低了运营成本。

在天津联通5G专网的助力下,天津港集装箱码头自2019年完成首次场景测试验证至今,相继攻克了世界性智慧港口建设诸多难题,实现了全球首次传统集装箱码头无人化自动化改造全流程实船作业,无人集卡实现了日常投产与商务合作,年集装箱吞吐量迈上2000万标准箱台阶。

“上行带宽大,视频就不会卡顿;控制信号时延低,网络等待时间在毫秒级别,避免了操作卡顿。”中国联通天津分公司工业互联网高级总监何凯介绍,5G网络有效解决了光纤铺设不便、工业WiFi容量不足不稳定的问题,为系统精确控制提供了支撑。

在港口建设过程中,天津联通联合天津港及生态合作伙伴等多家单位、多个部门成立联合项目组,建立严格的协同组织体系,最大限度提供相关资源,扎实推进,持续优化网络质量、扩大应用规模、发展创新技术、提高服务品质,采用一张网、两层云、N应用,目的是建设5G全连接码头,实现“人、车、船、货、场、环”全要素一体化管理,助力天津港打造绿色智慧枢纽港口。今年7月1日,天津港集装箱码头有限公司全球首创传统集装箱码头全流程自动化升级改造项目举行了竣工仪式,标志着天津港的智能化又迈上了新高度。

天津联通5G助力项目从生产实际出发,切实解决生产作业中的问题,助力天津港整体作业效率提升近20%,单箱能耗下降20%,减少人工60%以上,减少碳排放约135.96吨/年,节约成本661.61万元/年,增加收入985.5万元/年。本项目已经完全实现5G智能无人集卡、5G岸桥远程控制应用场景的常态化、规模化应用,未来将在全球传统集装箱码头进行复制推广,为世界智慧港口建设贡献“中国方案”“天津样板”。

十大应用案例

千兆虚拟专网助力江南造船5G全连接工厂应用落地

走进已挂牌“国家科技创新基地先进移动通信应用创新中心”的5G智能制造创新实验室,一个个5G应用测试母版映入眼帘。创新实验室负责人、江南造船生产技术研究所副所长于洋介绍,通过实验室孵化的应用高度验证了5G网络的特性。江南造船作为中国领先的高技术船舶总装建造企业,在中国联通5G千兆虚拟专网的帮助下,实现了业务本地接入、算力快速下沉、数据不出园区,达到一定级别的等保认证,并赋能与船企应用平台连接,有效推动企业数字化转型和从“大国制造到智造”的深度转变。

高速率主要应用在船舶建造的质量检测环节,5G﹢AI的船板麻点检测应用能够在最短时间内完成整张钢板的点云模型上传,通过叠加AI算法,船板瑕疵识别准确率可超98%;在大连接方面,在焊装车间打造的5G全连接,落地了5G﹢焊接群控管理、5G﹢智能安全帽人员定位、5G﹢车间环境监测等应用,真正做到“人、机、料、法、环”生产要素的打通;在低时延特性方面,5G低时延﹢AR远程协作在新冠肺炎疫情期间解决江南造船船用设备调试困难的问题,船厂工程师在现场佩戴AR眼镜,检验专家通过5G网络回传的第一视角,指导现场工程师进行设备检测与调试,完成了多艘船舶主要设备的联调作业,切实保障了各型船舶的按期顺利交付。

江南造船信息技术党支部书记李振华介绍,千兆虚拟专网切实支撑了江南造船智能化生产和精细化管理十大应用场景落地。产业维度方面,千兆虚拟专网推动了关联产业的快速发展,协同将船舶行业的上中下游产业链、材料设备供应商形成联动,提供快速数字化赋能的网络基础,同时聚焦船舶制造流程中的断点、痛点,关注企业的研发设计生产管理体系,赋能行业企业生产技术革新;经济维度方面,已落地应用对应的生产环节人员投入降低10%,材料损耗、返工工时减少5%,能耗下降3%,每年约为江南造船节约人工、材料、工时超过3000万元。

中国联通装备制造行业军团常务副军团长胡卫东表示,中国联通会持续发挥在装备制造板块的核心能力,设计打造江南造船5G﹢数字化工厂母版,在行业中进行快速复制;同时构建“智能制造﹢创新管理”运营新模式,形成5G﹢的协同业务场景,并且制定符合船舶行业生产特点、统一数据的行业标准,助力中国船舶行业从“大”走向“强”。

5G医疗专网助力神经外科智慧诊疗

随着社会老龄化和城市化进程加速,脑血管病危险因素普遍暴露,如何准确地对颅内病变进行体表定位,是神经外科医生每天需要面对的问题。复旦大学附属华山医院作为我国神经系统疾病领域的重要奠定者和新技术引领者,联合上海联通共同打造基于5G医疗专网的面向神经外科疾病的超便携混合现实颅脑手术导航应用,有效解决颅内病变准确定位问题,全面提升全国神经外科疾病的救治水平,探索我国神经外科疾病救治新模式,为进一步完善我国神经外科疾病救治体系提供有益的尝试和经验借鉴。

传统的开颅手术方式是先根据核磁共振、CT等影像学资料,判断肿瘤的确切部位,以此制定手术方案。为确保准确性,手术的切口往往比较大,而医生能看到的只是暴露在外的器官表面,手术操作过程中存在伤害深部重要血管、神经的风险;如果出于“谨慎”,又可能带存在肿瘤定位困难、暴露不全、切除不充分等障碍,给患者带来严重后遗症。因此手术究竟从何处入手,切多大切多深,大多依赖于医生的个人经验。

此次上海联通智慧医疗团队与华山医院神经外科专家医生紧密协作,充分运用AR增强现实技术,结合人工智能算法,基于5G便携式终端,开发了混合现实颅脑手术导航应用,帮助医生对脑部组织与病变进行更加精准的分割、三维重建和辅助定位,制定手术计划,进行手术预演,预知可能存在的手术风险并进行合理规避,全面分析进展性颅内出血风险因素和相关系数,挖掘潜在预测和干预目标,这在世界范围内属于前沿性工作。在中国联通5G医疗专网的支持下,患者核磁共振、CT的原始图像(DICOM格式)通过云存储发送至手机终端(每位患者平均500M-1G),上传和下载仅需要5s,手机辅助手术导航病变定位平均耗时4±1分钟,精度和传统导航仪相媲美,手术的定位精度从厘米级变为毫米级,使用的便捷性远超传统导航,能够实现针对偏远地区医院的远程影像处理、术前、术中指导,解决偏远地区医疗资源相对匮乏的问题。

中国联通会持续加强在智慧医疗领域的创新探索,充分发挥5G+技术特点优势,与智慧诊疗深入融合,加快5G应用建设,引领5G智慧医疗健康新产品、新业态、新模式,以5G和AI等技术为驱动,助力未来智能医疗,兼具医学价值、社会价值与经济价值。

揭榜赛一等奖

智慧矿山军团推动矿山行业智能化转型

近年来,国家“十四五”规划明确提出,加强矿山深部开采与重大灾害防治等领域先进技术装备创新应用,推进危险岗位机器人替代。国家发改委、能源局等八部委联合发布相关指导意见,矿山智能化已经成为国之重策。

面对矿山这一特殊、专业的行业,山东联通整合多方资源,与山东能源、中兴通讯、云鼎科技、北斗天地等强强联合,组建了智慧矿山5G联合实验室,研发了5G煤机交换机、5G本安型基站等多项首创技术,大大降低了井下设备传输时延。

基于此,山东联通发挥自主研发能力,在集团内,率先研发了矿用智能综合管控平台,结合云计算、物联网、大数据、地理信息系统等新技术,实现了与煤矿应用场景的数据共享。通过平台应用可实时掌握煤矿整体生产、安全、运营管理的现状,打造井下5G﹢智能综采、5G﹢智能掘进、5G﹢辅助运输等十大应用场景,共同支撑煤矿智能化运行。在行业内,联合研发了高可靠矿用5G专网系统,包含矿用轻量级5G核心网、矿用5G基站、矿用5G控制器、矿用5G手机等各类5G通信设备,保障了煤矿生产各类数据的信息安全,突破了在煤矿井下的多层环形组网、信号冗余覆盖、控制面功能下沉、关键场景独立运行等关键技术,实现了从无到有的突破。

5月17日,中国联通宣布成立智慧矿山军团并落地山东,聚焦并深耕矿山产业领域,结合联通云网一体化优势,在现有煤炭综合机械化基础上,进一步将5G技术、人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备、宽/窄带通信等先进科技与现代矿产资源开发利用深度结合。围绕智慧矿山产业链空白点,联合上下游关联企业不断延伸、细化、补强产业链条,持续推动智慧矿山发展落地,打造高可靠运行的智能化场景,推进5G在矿山行业的融合创新,助力矿山数字化转型、高质量发展。

5G融合技术创新赋能家电行业数字化转型

如今,新基建已成为我国实现经济高质量发展的重要抓手。加快5G与工业互联网的融合发展,有利于提升产业融合创新水平、加快制造业数字化转型步伐、推动实体经济高质量发展。

在广东,家电制造业是传统产业也是支柱产业,产值规模占全国总额比重超40%,其中空调、冰箱、电饭锅、微波炉等规模保持世界第一;家电行业作为工业制造业的典型代表,具备80%以上离散制造行业典型工业场景,覆盖物流、钣金成型、注塑、装配等多个环节。广东联通积极布局以家电制造为代表的5G﹢工业互联网领域,始终坚持场景驱动、创新引领,累计中标工信部工业互联网创新发展工程项目3个,在全省打造了上百个5G﹢工业互联网标杆案例,沉淀了一批5G专网、工业互联网领域的应用产品,同时广东联通夯基筑台,充分发挥广东省家电行业优势,联合行业龙头企业、主设备商、芯片制造商等合作伙伴,逐步形成了一套可复制推广的5G“黑灯工厂”方案。

网络不贯通且封闭不可管,产线数据共享难、利用率低等问题是家电行业传统工厂普遍存在的痛点,对此,广东联通提出了“五个一”5G创新升级体系,即一张5G工业内网、一朵企业专属边缘云、一套端到端工业切片、一组5G工业创新应用、一个5G行业赋能平台。方案应用后,大幅缩短了制造产线改造周期,时延低至9ms,强化了网络端到端可管可控能力,流程数据共享水平全面提升,真正实现了面向柔性生产和精益管理的应用赋能。

目前,广东联通打造的方案和模式已服务格力、美的等家电龙头企业,并面向产业链上下游1000多家中小型企业推广赋能,已沉淀30多套标准化解决方案,引领家电行业数字化转型升级。后续中国联通将持续携手产业合作伙伴,打造更多可规模复制的5G﹢工业互联网方案和产品,促进5G技术与智能制造产业融合,提升传统制造业的生产效率并进行质量优化,实现产业共赢。

助力国网山东电力全国首个广域电力5G专网外场试验基地落地

走进国网山东省电力公司调控中心大厅,一块不断闪现数字的大屏幕吸引了记者的眼球。“现在你看到的这些电能一部分来自‘山间清爽的风’和‘古城温暖的光’,有了中国联通的5G电力虚拟专网,可以对大规模、分布式的新能源实现可观、可测、可控,助力‘源网荷储系统协调互动’,解决了新能源消纳方面的诸多难题。”国网济南供电公司互联网部负责人指着屏幕讲解。

国网山东省电力公司联合中国联通于2021年10月建成了全国首张省域5G电力示范网,建成电力生产、管理信息、客户服务三类5G电力切片网络,是当前国内覆盖范围最广、应用规模最大的5G行业专网。接入电力5G终端7000余台,实现山东16个市全覆盖,实现了电力系统末端业务的广域互联,满足了电网分区分域安全隔离要求,在发电、输电、变电、配电、用电等12类场景中部署了5G应用,促进5G网络与电力系统的深度融合。对于构建以新能源为主体的新型电力系统、助力“双碳”目标的实现、推动我国能源清洁低碳转型都具有十分重要的意义。

近日,国网山东电力、中国信通院与中国联通加深合作,构建了全国首个广域电力5G行业虚拟专网外场试验基地,开展能源行业特殊环境下5G网络性能、网络切片、定制化专网、网络安全、业务安全以及业务综合承载性能的适应性、安全性和可靠性验证,制定了《电力5G虚拟专网外场测试规范》,针对分布式新能源调控、配电自动化等电力业务完成测试用例26项,并输出了系列成果。

该电力5G专网试验外场电力终端、专网切片、运营平台、安全管控等试验结果得到了业界权威机构的充分肯定,该试验外场对于促进5G网络与电力系统深度融合、加快推进能源互联网建设具有重大意义,相关成果为5G专网在国内电力行业的规模商用提供了参考和借鉴。

山东电力5G专网构建了“标准体系培育—创新技术孵化—商用产品推广”的全环节、全流程三大闭环能力,打造了5G与电力融合应用的“桥头堡”,基本实现了“电力业务可调、5G网络可配”,探索构建了5G电力业务规模化发展的新模式、新路径,有助于加速5G网络与电力系统高效、安全、智能化适配。不断迭代升级新能力,打造“一点创新、全国复制”新模式。

揭榜赛二等奖

5G专网助力打造海南自贸港车联网示范区

在海南省琼海市博鳌镇东屿岛,一条长达17公里的运营线路,拥有无人小巴、无人出租车各4辆,智慧站牌3个,无人清扫车、无人售货车各两辆。记者在现场看到,乘客可通过APP自助约车,自动驾驶小巴不仅能够自动识别红绿灯、变更车道、在路口转弯等,还会及时避让其他车辆、自行车、行人。无人清扫车则沿着规划好的路线自动进行清扫和消毒作业。无人售货车在道路沿途为游客提供扫码即停、招手即停服务。

作为汽车、电子、信息通信、交通运输等行业融合发展的现代产业,车联网是体现国家综合实力和国际竞争力的新赛道。海南省政府高度重视车联网的发展,正在加快构建国家级车联网先导区,博鳌东屿岛车联网项目应运而生。

东屿岛车联网项目融合了5G以及智能化、数字化、信息化相关技术,拥有先进的智慧“大脑”与感知系统,可助力城市打造更加智慧、高效的交通体系,进一步提高出行效率。据海南智慧交通产业发展有限公司副总经理干可博士介绍,车联网分为智慧道路和智能车辆两部分,路测设备需要与车辆实时交换路况信息和车辆信息,车联网管控平台根据模型计算并输出驾驶指令,车辆按指令执行操作,而这一切的基础是一张低时延、高可靠的5G无线网络。“这个项目是我们联合中国联通海南省分公司、联通智网科技有限公司共同打造的,充分利用了海南联通的5G虚拟专网和智网科技公司的车联网云平台。”

在该项目中,海南联通利用已建的公网站点和新增基站,结合行业专用UPF和5G网络切片技术,为无人车辆和平台之间的数据传输打造了一张低时延、高可靠的5G专网,从而为项目提供高质量、高稳定性的连接,保障车联网安全运行。

其中,5G网络切片采用QoS调度的方式,主要应用于车辆的视频回传和远程驾驶。通过5QI优先级设置,保障数据回传带宽和时延,在公网信道拥塞的情况下,仍能确保车辆所需的无线资源,实现传输时延低于50毫秒。

据悉,继博鳌车联网项目之后,海南省还将以揭榜挂帅的方式在海口、三亚、琼海、儋州、文昌五个市县建设车联网试点,中国联通海南省分公司、联通智网科技有限公司作为技术支撑单位将继续支撑。

5G无人驾驶让智慧矿山跑出创新加速度

针对环境恶劣、矿难频发、生产安全形势严峻等棘手问题,向智慧化、无人化转型成为矿山行业的必经之路。近些年,在市场、技术、政策的加持下,矿山无人驾驶正在加速落地,而坐落在内蒙古鄂尔多斯的某大型煤矿无疑走在了前列。

该煤矿是一座年产超过800万吨煤的大型煤矿。与城市道路相比,矿山环境封闭,道路及通行规则自成体系,车辆路线相对固定,车速大多在40km/h以下,是无人驾驶商业化的绝佳场景。内蒙古联通联合腾讯云采用三一智矿的无人驾驶宽体车,基于中国联通5G专网,实现“广州—鄂尔多斯矿区”跨越2000多公里的无人矿卡远程驾驶,画面时延降低到120ms。与此同时,实现了无人化全流程作业且夜间不停工,大大提高了矿山的生产运营效率,最大限度排除了安全隐患,为矿山降本增效立下了汗马功劳。

走进露天煤矿生产现场,该煤矿机电部相关工作人员介绍了曾经面临的“痛点”:过去采用传统网络摄像头方案实现的远程操控,无法满足远程驾驶体验需求,画面时延在500ms左右;部署的时候需要配置静态IP,无法穿透内网网段,场景灵活性不足;只支持一个驾驶舱和车辆一对一绑定……

面对上述“痛点”,基于中国联通超低时延5G专网以及腾讯云无界5G远程实时操控产品,充分利用已有硬件环境的软件解决方案诞生了。在客户车辆侧的自动驾驶域控制器网关侧,进行远程视频网关软件部署,连接FPDLINK摄像头;在客户机房侧,进行远控视频服务器软件部署;在客户驾驶舱侧,提供远程操控SDK,客户通过SDK集成自有的驾驶舱软件。

现在,远程驾驶体验得到极大提升。时延从500ms左右降低到120ms左右;实现了“一看多”和“灵活多车”切换,改变了原有安全员只能监管一辆车的情况,工作效率大幅提升;新增设备通电就可完成部署,不需要引入额外网络配置,部署非常灵活且无车辆数量限制,特别是可进行5G专网、局域网、公网等多场景部署。

未来,基于技术的不断迭代,矿山“智慧化”高效运营时代将真正到来。

正如中国联通董事长刘烈宏所说,当前,5G已经成为推动全球数字经济发展的重要引擎。着眼未来,中国联通全新升级面向数字经济的新战略,坚定从传统运营商驶向数字经济新蓝海,实现发展动力、路径和方式的全方位转型升级。积极拥抱数字文明新时代,打好大联接、大计算、大数据、大应用、大安全的“组合拳”,发挥“一个联通、一体化能力聚合、一体化运营服务”优势,担当数字经济“铺路人、赋能者、护航员”的角色,为数字经济发展输送联通能力、输出联通方案、贡献联通经验,着力成为促进数字经济健康可持续发展的重要力量。

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