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摘要：5G 网络的超低时延、超低抖动和超高可靠的确定性传输机制，及其无需布线、灵活部署和移动性等优势，在以智能工厂为代表的行业应用中有着广泛应用前景，工业领域项目成熟度不断提升，但是在生产核心环节的应用尚面临简化组网、可靠通信、安全隔离和服务增强等挑战。分析了5G网络应用现场网的技术挑战，从时延确定性、时空确定性、可靠确定性、业务确定性、安全确定性和系统确定性等 6 个方面全面阐述了 5G 工业互联网确定性保障体系，并介绍了其在某智能工厂中的初步实践成果。
关键词：5G-A；确定性；工业互联网；现场网
doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2023.05.005
引言
5G技术具有高可靠、低时延、大连接等突出特性，可以解决工业场景中移动性差、组网不灵活、特殊环境敷设困难等问题。5G 网络突破了原有工业无线技术在可靠性、连接密度、传输能力以及安全性等方面的局限，能够有效满足大规模数据采集、泛在连接、实时分析和远程控制等工业生产制造环节的关键网络能力需求，满足了部分制造环节中的操作空间集中化、操作岗位机器化、运维辅助远程化等数字化管理要求，解决了现阶段工业制造领域的部分痛点。因此，通信运营商、生产企业和装备制造企业都非常重视“5G+工业互联网”，并且开展了深度试点。从中国5G应用征集大赛2018年—2022年的参赛项目统计可以看出（见图 1），工业领域项目成熟度不断提升，2022年实现应用示范、商业落地（含可复制）的项目比例提升至近 90%；且已有超过 10% 的项目实现“解决方案可复制”，并在不同企业成功落地。但是在生产核心——现场网领域，运营商通信网络尚处于应用探索阶段。因此，本文将首先分析5G工业互联网应用的挑战。其次，从时延、时空、可靠、业务、安全和系统 6个方面阐述5G-A工业互联网的确定性能力体系及其对工业现场网的赋能；并介绍了 5G-A 确定性工业互联网在实际工厂现场网中的应用。最后对 5G-A工业联网确定性技术进行了展望。
图1 2018年—2022年“绽放杯”大赛中工业领域项目统计
