5G专网提高产业生产力
5G专网提高产业生产力
5G在提高各产业生产力方面发挥着关键作用。本文以一家物流公司为例，展示了相比Wi-Fi，企业如何使用5G专网将生产效率提高20%，将资本支出降低15%。
重要洞察
为了促进企业在试验后快速采用5G，最快捷有效的途径是将5G应用于Wi-Fi功能范畴之外的场景；例如，那些需要高度行动性、更广泛覆盖、或者从办公区域扩展到工厂车间和室外的用例。
专网目前常用来支援用于数据分析的摄影机和感测器部署、连网工作人员和无人搬运车（AGV）等应用。
领先的电信商通过在各基站站点上支持多种应用来实现向上扩展，满足相邻区域（如物流区）的需求，并在多个站点间进行复制。
电信商目前正大规模部署5G专网，为企业的数位转型专案提供强有力的支援，在提升生产力方面发挥着重要作用。
爱立信对多个产业和国家/地区部署的专网进行的研究显示，主要用例包括：
- 连网工作人员
- 自主设备
- 传感器
图1：5G专网在实际营运中的主要应用案例
我们对15个国家/地区和10个产业的40个专网的营运情况进行了调查，涵盖了80个案例（爱立信2024年的访谈）。
国家：澳大利亚、奥地利、巴西、智利、加拿大、法国、德国、匈牙利、日本、韩国、马来西亚、墨西哥、瑞典、英国、美国。
产业：航空、能源、活动、医疗、物流、离散和流程制造、采矿、离岸、港口。
将5G专网投入实际营运
如各种应用案例所显示的，以5G提高企业生产力的条件已经具备。
然而，企业的数位化专案可能会因规模过大而受阻，导致专案一直处于持续评估阶段，难以从试验过渡到实施阶段。
能够迅速带来商业价值的案例将能很快地投入实际营运。例如：
- 对于公共体育和媒体活动，专网资源确保通讯的可靠性，可以支援场馆的商业营运，如餐饮设施、商店和摊位、医疗和安保服务等。
- 随着能源产业对离岸能源和矿产资源领域的投资，偏远地区需要可靠的连接，以监控设备性能，保障安全，为现场维护人员提供支援等。
- 随着采矿业引入自动驾驶车辆和远端控制设备，5G提供了车辆和设备所需的移动性和低延迟。
当数位化案例需要高性能、高可靠性和高度安全性时，5G网路可以提供有力的重要保障。
5G网路可以与有线和Wi-Fi等替代网路共存。引入5G专网的原因如下：
- 为较大的区域提供经济高效的无线覆盖和容量。本报告中的案例使用5G网路，部署了22个无线电台，而Wi-Fi要覆盖同样大的范围则需要10倍的热点数量。
- 应对恶劣的无线环境，如有钢材、混凝土、原材料和库存等大量障碍物的建筑内。
- 在下行链路和上行链路数据输送量（摄影监控设备）、低延迟（支援PROFINET等工业协定的设备需要）1和高弹性方面提供高性能。
案例研究：希杰物流(CJ Logistics)
希杰物流（CJ Logistics）是韩国最大的快递公司，在36个国家设有249个仓储和配送中心。
希杰物流在位于韩国仁川市的物流中心引入了5G专网，以满足其大型仓库日益增长的连接需求。
使用5G技术实现的案例：
- 手持扫描器和平板电脑
- 无人搬运车与移动机器人车队
转型成果：
- 原本预计需要部署300个Wi-Fi接入点，现在只安装了22个小型基地台。
- 相较于Wi-Fi，节省了15%的基础设施投资。
- 使用Wi-Fi需要几秒钟的回应时间，而使用5G，扫描后可以立即收到确认，大大提高了100多台手持扫描器的生产效率。由于扫描器和所扫描物品数量庞大，使用5G节省了大量时间，扫描操作的效率提高了20%。
规模化部署可显著提高生产效率
具有扩展潜力的部署包含多个面向：
扩大营运设施上的覆盖范围
覆盖更广阔的生产区域是一种扩展方法，让网路支援更多案例是关键。
在我们调查的网路中，60%的网路在营运中同时部署了两个或更多案例。无人搬运车
（AGV）在车间内运输物料，摄影镜头监测生产流程并把控品质，工作人员与线上系统连结，远端共用专业知识。这三个常见案例共同决定了网路需要覆盖的区域。
生产工厂的面积可能达到10万平方公尺（比20个足球场还要大），而汽车制造厂、钢铁厂和半导体工厂等场所的面积则远超这些数字，可能会达到5倍以上。行动蜂窝网路就是为提供这种规模及更大的无线覆盖而设计的。
将覆盖范围扩展到网站之外
生产工厂不是孤立运作的：它们与附近的港口、铁路、交通枢纽及合作伙伴相融合。例如，电池制造厂可能与汽车生产厂在一起，而矿厂可能邻近预处理厂。
这些一体化区域为进一步提高生产效率和扩大生产规模创造了条件。
案例：基于摄影机的品质检测
摄影机是一种感测器，具有非侵入性，可提供丰富的数据，易于移动，并且可以安装在无人机上，因此广受欢迎。
例如，结合人工智慧的摄影机可以在生产过程中识别品质缺陷。
在一个案例中，与传统的逐一检查组件相比，使用摄影机可以同时检测24个组装组件，减少了材料浪费和生产率下降2。
洞察：电信商和经销商采用的增长模式
领先的电信商和经销商越来越多地通过以下方式全面把握专网带来的机会：
- 通过网路建立预配置和预先打包的产品，而不是提供会限制可扩展性的客制解决方案。
- 让供应商、合作伙伴和更广泛的生态合作体系做好准备，以提高产品与服务的适用性。
- 优先考虑那些进行针对性投资，推动主要案例落地的知名企业;它们可能是其他企业效仿的榜样。
- 优先考虑那些应用超出Wi-Fi功能范围的企业。
- 改造销售互动工具包，增加商业案例和价值计算工具等要素。
- 在企业数位化或自动化转型的大背景下对产品进行定位和布局。
电信商和经销商采用的这些增长模式在《爱立信行动趋势报告2023年商业评论版》中也有详细介绍。
图2：将网路覆盖范围扩展到生产区以外的共置区域和场地
电信商利用公网和专网为企业提供服务的部署选择
企业的需求百百种，电信商和经销商在选择合适的产品时必须考虑多个要素。本文虽然重点介绍企业专网，但公网也具有覆盖和性能优势，能够以全新的方式为企业提供服务。
电信商提供授权的频谱资源、现有的广域网基础，以及部署、最佳化、营运和支援行动网路的专业知识。
虽然网路是基础，但它只是解决方案的一部分。电信商和经销商可以提供其他服务，如咨询、系统整合或捆绑设备，如具有分析功能的摄影机。生态系统合作，例如与为企业服务的起重机制造商或堆高机提供者合作，有助于降低企业的投资决策风险，因此可以带来价值。融资也是一种有价值的服务。
对公网进行切片，提高灵活性和网速
如果特定区域或案例需要专门的服务等级，则可以对公网资源进行切片，在端对端无线网、传输网和核心网中实现有保证的资源分配。
扩展工作场地的公网，提升性能
对于偏远地区的连网工作人员，可能需要在工作场地内提升覆盖性能。在工作现场或建筑内安装公网射频单元，就能达到这种效果。
如果数据不能离开现场，或者需要非常低的延迟，则可以在现场进行本地数据交换。在现场部署射频单元和用户平面，就能够扩展公网覆盖范围，满足上述要求。
通过专网提高性能和安全性
当企业有以下需求时，专网可能是合适的选择：
完全专用的连结资源，如用于主生产线的资源
完全隔离的网路，如用于保护安全或隐私
非常低的延迟，这通常是工业协定（如PROFINET）的要求
技术演进：4G和5G
4G的优势是模组价格更低，覆盖范围更广，而5G 则拥有更多的频谱和更高的性能。 5G既可以与4G采用相同架构（5G NSA），也可采用独立组网架构（5G SA）。网路和终端设备都需要配置5G功能，其中要考虑具体的功能、可用性和价格等因素。
轻量版（RedCap）的终端设备
在部署大量感测器的案例中，感测器能否使用定价合理的行动连结是一个关键要素。为此，电信商和感测器供应商正准备提供「轻量版」（RedCap，降低能力）终端设备。这些终端设备使用20 MHz的频谱，而不是100 MHz，能够降低功耗，且符合工业感测器的需求3。