【白皮书市场研报】工业互联网产业联盟：2024工业5G终端设备发展白皮书.docx

您三F三工业5G终端设备发展白皮书（征求意见稿）工业互联网产业联盟（All）2024年4月声明本报告所载的材料和信息，包括但不限于文本、图片、数据、观点、建议，不构成法律建议，也不应替代律师意见。本报告所有材料或内容的知识产权归工业互联网产业联盟所有（注明是引自其他方的内容除外），并受法律保护。如需转载，需联系本联盟并获得授权许可。未经授权许可，任何人不得将报告的全部或部分内容以发布、转载、汇编、转让、出售等方式使用，不得将报告的全部或部分内容通过网络方式传播，不得在任何公开场合使用报告内相关描述及相关数据图表。违反上述声明者，本联盟将追究其相关法律责任。工业互联网产业联盟联系电话：010-62305887邮箱：aii编写说明当前，我国“5G+工业互联网”发展不断提档升级，应用覆盖装备制造、石化化工、建材、纺织等多个国民经济重点行业。工业5G终端设备作为5G技术与工业感知层融合的关键，在工业互联网基础设施改造和5G应用创新落地中都发挥着重要作用。目前，5GCPE、5G工业网关、5G工业DTU、5G工业摄像头、5G工业机器人等一批产品相继涌现，产业整体供给能力不断提升，但仍存在供给不适配、供需不匹配等问题，出现“供给侧市.场品类多、应用侧一网关难求'“实验室测试性能好、现场适配场景调试难”等情况。部分终端（CPE等）的性能描述不规范，对市场采购和应用也带来一定困扰。为了摸排当前我国“5G+工业互联网”终端设备发展情况，补齐终端设备供给短板，推动“5G÷工业互联网”成熟落地与规模化应用，中国信息通信研究院技术与标准研究所联合产业界企业编写了工业5G终端设备发展白皮、（征求意见稿）»本白皮书困绕工业5G终端设备，深度梳理了当前的发展状况，整合提炼了可行的应用分类，分析介绍了关键的通信机制，挖掘定位了面临的痛点挑战，并统筹提出了未来发展建议及展望。为工业领域设备更新、“5G+工业互联网”升级版决策支撑、工业5G终端设备研发设计以及产品规模化推广提供参考。推动工业领域设备更新实施方案提出，推动人工智能、第五代移动通信（5G）、边缘计算等新技术在制造环节深度应用。在“5G+工业互联网”建设中，工业5G终端设备发挥重要作用，工业5G终端设备通过5G网络高速、低时延传输工厂现场设备与平台系统、工业设备之间等的数据和指令，实现工厂的数据采集、远程控制、视频监控、移动巡检等功能。（二）工业5G终端祓备发展现状应用方面，多个工业园区、车间现场已部署5G网络，并逐步涌现出一批面向工业场景的5G终端设备。5G工业网关、工业级5GCPE被广泛应用到工厂的5G化改造中，5GAGV/AMR.5GAR眼镜、5G机器人等通用性较强终端设备已用于现场辅助装配、厂区智能物流、无人智能巡检等多个工业场景，5G阀岛、5G总线IO,5G掘进机等用于特定场景的新品类不断出现.目前，工业现场的5G终端设备仍以视频监控和数据采集为主，由于改造需要时间、替换代价较高等原因，工业5G终端设备还未深入核心生产领域，部分应用还未在工业现场普及或规模化推广。标准方面，目前尚未有工业5G终端设备的标准发布，处于起步编制阶段。TCl24（全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会）正在组织制定面向工业5G终端的工业5G终端通用技术要求及测试规范国标；CCSA（中国通信标准化协会）开始制定面向行业的工业5G终端设备标准，主要包括面向电力行业的5G+工业互联网终端设备技术要求和测试、面向矿山领域的5G+工业互联网井卜终端设备技术要求、面向远程控制场景的5G工业网关技术交互、控制类（预测维护,远程解护，ARVR现场维护等,发电机、变压器、5GARJVR眼镜远程维护：上行：4Ms.IO8Op;l6Mbps,4K；下行：MIMbPS跖AR1VR现场维护：上行：20Mbps:下行：5OMbps传幼时延30ms>99.9%电厂智能巡检采集类（发电设番状态、环境数据等信息采集）发电机、变压器、涡轮机、锅炉、电气开关、湿湿度传感器上行：100kbps传输时延100ms>99.9%控制突巡检设备的巡检规划、远程控制等5G电力巡检机器人、5G无人机等巡检设备上行：2MbpsKfT：2Mbps传输时延30ms>99%交互类（视频/图像传输、位置，巡检日志上传5G电力巡检机器人、5G无人机等巡检设备上行：4Mbf西路lOSOp：-16Mbps.'路,4K：Fff：>IMbps传输时延100ms>99%输电线路在线监测采集类Hl于视频监测、杆塔帧斜、气象监测的5G掇像头,传感器等上行：2Mbps传输时延200ms>99.9%电线路巡检采集类（输电线路状态、环境数据等信息采集）用于视殡赛测、杆塔倾斜、气象监测的5G摄像头、传感器等上行:IOMbps传输时延200ms>99.9%惭搂巡检设备的巡检规划、远程控制等）5G巡检无人机上行：>20Mbps:下行:>20Mbps传输时延200ms>99.9%交互类（觇顿/图像传5G巡检无人机上行：50Mbps:下行：10Mbps传*时廷200ms>99.9%输、W巡检11志上传)电力隧道巡检采集类5G摄像头、5G巡检机器人、温湿度和气体监测等环境以测传患器上行：4Mbps传输时延3s>99.9%远程机器人操控SG巡检机器人上行:lMbps下行：>1OOkbps传输时延200ms>99.9%高消觇频赛测(4K)5G摄像头上行:>10Mbps；TtT：l(X)kbps传输时延2(K)ms>99.9%变电站综合监测采集类5G热段头、5G巡检机器人、5GAR.VR眼镜、电缆测淑探头.温湿度和气体监测等环境监测传感器上行：2Mbps传输时延50ms>99.9%搁帙(巡检机黯人远程控制)5G巡检机器人下行：4Mbps传输时延二50ms>99.9%变电站巡检采集类5G巡检机器人上行；4Mbps传输时延三SOmS>99.9%智能分布式配电自动化配网差动保护5G配网差动保护终端上行：>2Mbps;Tf?:>2Mbps传愉叫延5ms.授时l(hs>99.999%智能分布式馈线自动化配电自动化惯线终端上行+>20kbps:TfT:>20kbps传输时延WIS>99,999%配电自动化三遥遥信、遥测、遥控配电自动化三遥终裁上行：>20kbps;Ttf：20kbps传输时延SlS»9.999%配电场景同步相玳测GiPMU同步相量测仪装置PMU上行：>8kbps:F行：28OkbPS传输时延Wls.授时Rus>99,999%配电场景精准负荷控制精准负荷控制终端上行：2Mbps:下行：2Mbps传给时延二SOmS>99.999%智能配电房采集类配电智能终端,烟感传礴器、水浸传感器、温湿度传感器等上行：3Mbps：传输时延200ms>99.9%智就用能采集类SG智能电表上行：3Mbps：传输时延ls>99.9%(三)港口行业港口行业主要包括港机远控、无人水平运输车辆、监控与Al识别、智能巡检、智能理货等五个典型应用场免，每个应用场免用到的典型工业终端设备及5G通信需求梳理如卜丁典型场景典型业务典型终端设备类型速率需求时延需求可靠性需求港机卡自动/自动远程作业港机半自动/自动远程作业监控8-30路摄像头)5G点控摄像头上行：XMbW路080p;下彷UOOkbpS/路端到端时延100ms>99.9%港机远程操控岸边集装箱起电机、集装箱门式起出机上行：>100kbps下行：>1OOkbps端到端时延30ms99.9%港11无人水平运输车辆无人驾驶调度业务5G无人水平运输车上行：128kbps辆下行：gl28Kbps,'每辆端到端时延2()0ms>99.9%远程控制指令(车速(05米/杪)5G无人水平运输车上行：>l28kbps'fi>辆Ffifr>128Kbp't辆端到那时延30ms>99.9%远程实时视领5G无人水平运输车上行：>4Mbpsfit路.108OPF行：之100KbpS保路端到端时延W100InS>99.9%港区人仍身份识别、港区5G监控摄像头，推荐4k上行：>4Mbps'1跖,108OP端到箍时延200ms>95%港区监控及Al识别异常行为监测216Mb的f路,4K；卜行：100Kbp'fiJ谿货运车辆管理系统5G监控摄像头、前筛检测设备上行:4Mbs,liJ路,IOSOp:下行：2】OOKbPSJ每路端到那时延<150ns>99%港区司机行为管理5GAI边缘检测一体机1.tTs>4mbps，每路,IOXOp:下行:ZloOKbPS席路端到端时延<200n>95%地面、无人机智能巡检实时视频监控5G无人巡检车/机器人、5G巡检无人机上行:N4Mbps喝跻，IO8Op三上行：>l6Mbps.'H路4K；卜行：N100Kbps何路端到茄廷时KXJms99.9%远程控制5G无人巡楼车/机器人、5G巡检无人机上行：>l28kbps路下行：*28KbpS，每路端到筛延时<30ms99.99%智能理货视频回传5GA1掇像头上行:4Mbps114路，1080p:卜行：NlOoKbPS邢路<150ms>99%（四）钢铁行业钢铁行业可细分为面向炼铁、炼钢、轧钢、连铸等环节，主要包括智慧料场、皮带智能检测、无人行车、焦化四大军联锁、钢包实时跟踪、生产过程数据采集、带钢出口表面质量检查、钢卷物料盘点、能源设施智能管理等九个典型应用场景，每个应用场景用到的典型工业终端设备及5G通信需求梳理如下：典型场景典型亚务典型终端设备类型速率需求时延需求可靠性需求智意料场远程堆/取科拄制堆做料机上行：>IMbps传输时延<20ms>99.99%环境监测5G摄像头、温湿度传灯器、化学气体传感器上行：>10Mbps传输时就40ms>99.9%皮带智能检测觊族图像监测5G摄像头上行：>*Mbps'.KW)p;>16Mbps'7.4K;>64Mbps'7,8K；传输时廷IO011s>99.9%无人行车觇频图像监测SG摄像头上行：IMbpsifft.IOSOp;16Mbps.4K:264MbpS临8K：传给时延<l(X)ns>99.9%远程作业控制5G无人车上行：IMbps传输时延<20ms>99.99%焦化四大车联镇四大车运行控制5G摄像头、装也车、推焦车、拦焦车、熄焦车上行：>2Mbps传蛤时延<20ms>99.999%四大车状态监测SG撮像头、装块车、推供车、拦供车、起供车上.行：>4Mbps,路，IO8Op;>6Mbpi.2K：>16Mbps.'4K传输时廷<l(X)ms>99.99%钢包实时跟踪图像，视领流上传5G摄G头上行：64Mbp路，8K传输时延<100ms-生产过程数据采集图像,视版流上传5G摄G头上行：54Mbps，路，IOHOp;>16Mbps.4K;564MbPs/路,KK传输时莺<100nis>99.9%带钢出口表面JS量检S觇频图像监测SGAl摄像头上行：4Mbp路，IOSOp:>l6Mbps.4K:>64Mbps.'lft.8K传愉时廷!(X)ns>99.9%钠卷物料盘点图像,视领流上传5G摄像头上行：4MbpsTft.l()S0p:16Mbps.1/ft.4K:>64Mbps.lft.8K传输时延!(X)ns>99.9%云化AGV控制5G云化AGV上行：IMbps传输时延<20ms>99.99%能源设旗智能管理智能巡检5G智能巡检机器人上行：>6Mbps.'S.2k;>16MbpsH.4k;下行:>5Mbps传/时廷100ns>99.99%能源介质监测水电气等能源介质监测传感器±flr2Mbps:传输时廷l(X)ns>99.9%（五）石油化工行业石油化工行业主要包括智能野外勘探、井场综合数采、海上平台综合覆盖、油区治安巡防、炼厂巡检机器人、炼化设备红外监测、炼厂无人叉车/牵引车、无人机管线巡检等八个典型应用场景，每个应用场景用到的典型工业终端设备及5G通信需求梳理如下：典型场景典型业务典型终端设备类型速率需求时延需求可靠性需求野外地徭勘探大范围地震数据采集可控震源设上行:>30kbpS:传输时延S100mS>99.9%井场保合数来设备运行监控远程终端单元RTU上行：!OOkbps:传输时SEWSOnlS-天内掉网次数不大于2次，抻网后可快速自动连接场景、装置运行状态监测5G摄像头Iffl沙MbPSz路，1080p；传输时延W100ms海上平台实时监控远跖离大帝宽视频回传5G摄像头.海上平台工控设备上行：4Mbps,1路，IOSOp;->99%油区治安巡防猿控视制聚合下发与巡防视频回传5G摄像头上行：>4Mbps.下行：IOMbps传输时延Wlms>99.9%炼厂自动化巡检视频回传（4路2K）、规划指令下发5G巡检机器人上行；30Mbps.下行：210OkbPS传输时延50ns>99.9%炼化设备红外监控双目成像数据回传5G红外摄像头上行：>8Mbps.传输时廷WSOnis>99.9%石油炼化物资转运无人叉车/牵引车调度信息下发及位置传感信息上传5G无人乂车;牵引车上行I>5Mbps.下行，>100kbps传输时l100ms>99.9%输油管线巡检视频数据回传（4K）,路径规划数据下发5G无人机上行：>20Mbps.下行：230OkbPS传输时延W100ms>99.9%（六）汽车儡造行业汽车制造行业分为工厂园区和乍间/产线现场，主要包括厂区/车间物流和叉车调度、生产过程关联、维护、数据采集、机器视觉检测等生产管理、控制相关的五个典型应用场景，每个应用场景用到的典型工业终端设备及5G通信需求梳理如下：典型场景典里业务典型终端设备类型速率需求时延需求可靠性需求厂区/车间物流车和叉车调度园区物流车物流车上行：2Mbps.卜行:>200kbps传怆时延<200ms>99.9%无人叉车带5G模组的控制器（安装在叉车）上行/下行；>200kbps代输时延<50ras>99.9%晌AGV带5G模组的控制器（安笠在AGV）上行/下行：>200kbps传幼时延<100nis>99.99%生产过程关联机器人例同,P1.C统一协同井下发指令各机械臂控制器协同涂胶、环同搬运、仍同焊接）上行：100Kbps-下行：>100Kbps墙到端时廷20ms>99.99%机器人协同视频传输5G摄像头（安装在车间厂区或机械鞫上）Etri>2Mbps,路.720P：下行不敢感传输时延<20ms>99.99%AVI生产过程控制喷枪机涔人或扫码枪或现场操作屏车体信息或读写交互）上行：>IMbps下行：>200kbps端到端时延<50ms>99.99%MES1HMI/AGV管理Jl业PQd终端上行/下行：>500kbps传输时延<200ms>99.9%