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ABB机器人润滑油---中国工程院李培根院士:体验产业烟火——谈5G/数字基建
发布时间:2020-06-28        浏览次数:81        返回列表

飞来山上千寻塔,闻说鸡鸣见日升。不畏浮云遮望眼,只缘身在***高层。(王安石,《登飞来峰》)

一位从事ICT技术的资深人士曾解说5G/数字基建,谈到波长、频率、带宽、云化……***后也通俗形象地说到,5G就是4G的一百倍:比4G的通讯能力提高一百倍,比4G的用户承载能力提高一百倍,比4G的延迟降低一百倍;比4G的安全性提高一百倍。

一制造业人士感言,时而觉得徜徉在云端,时而沉醉如雾里;从4K/8K超高清视频、VR/AR、机器人、无人机/车/船……到5G、数字孪生、大数据、物联网、区块链、人工智能……及至沉落到现实世界里,依然眼前一片模糊,心里一片空白。在现实世界中的无奈,在虚拟世界中的彷徨,在虚拟和现实世界中不知如何来回切换……

其实,不妨就站在虚拟和现实世界的交汇点:人的体验。


5G给行业带来美好体验


      已有一些数字化技术给制造业带来美好的体验,如虚拟现实、虚拟调试、大批量个性化定制等,本文仅关注5G相关应用。5G也开始给行业带来特别的体验。

游客在奇幻光影森林的沉浸式视觉与互动体验;一个港口作业操控员同时看护多台轮胎吊,他能体验到工作环境大大改善;港口企业则降低了人力资源成本,有助于解决招工难问题。振华重工曾尝试采用Wi-Fi、4G来建设港口的通信基础设施,但因无法同时满足大带宽、低时延、广覆盖、移动性的诉求,***终选择了5G……5G在制造业中有很多应用场景,如AR装配指导、AI质检、设备智能监控和远程运维、机器人巡检、机器人协作、物流装备智能化管控、远程操控等。已有企业已经开始体验。

5G让很多行业体验成为可能……


体验5GDN


5G确定性网络(5GDN:5G Deterministic Networking),是指利用5G网络资源打造可预期、可规划、可验证,有确定性能力的移动专网,提供差异化的业务体验。

华为、中国信通院和中国移动等机构组成的确定性网络产业联盟综合10多个行业100+应用场景的解析和实践,将行业数字化对5G网络的诉求可收敛为3个维度,即能力可编排的差异化(Differentiated)网络,数据安全有保障的专属(Dedicated)网络,以及自主管理、可自助服务的DIY网络。5GDN 所能够提供的差异化程度越高、越灵活,5G 网络就能够被应用于更多的潜在市场;5GDN可达到的SLA(Service-Level Agreement,服务等级协议) 确定性高,则可以进入更高端、潜在收入空间更大的细分市场(如工业自动化)。【1】

海尔依托卡奥斯COSMOPlat工业互联网平台结合5G确定性网络提供的高带宽、低时延、专属安全网络、灵活运维管理等特性,助力实现“以用户体验为中心”的大规模定制模式,致力于满足用户美好生活的体验。下面是汇萃智能与华为合作,将5G+机器视觉应用于海尔的实例。

2019年初,杭州汇萃智能科技有限公司与海尔智能制造研究院、华为云核心网5G产业发展部门合作,开始研发5G+机器视觉在海尔特冰工厂的落地应用,目标是检测冰箱外观、门缝,进行OCR (Optical Character Recognition,光学字符识别)识别等。其主要技术为5G无线传输+MEC (Multi-access Edge Computing)机器视觉应用,实现“云管端”,赋能5G技术在工业生产应用,“云”指MEC服务器,“管”指5G专网,“端”指自动化设备。此应用中需要长距离传输,云和端可以距离很远,比如处理在青岛市A10机房,图像采集现场在黄岛特冰工厂。在工厂部署云化机器视觉检测平台,需要算法服务器、检测数据管理平台、云化版机器视觉算法库及应用软件等。机器视觉软件云化主要依托于MEC服务器,搭建虚拟环境,并配置足够的硬件资源,如GPU、CPU内存和硬盘等。将机器视觉应用需要的算法库、运行库、特殊的相机SDK驱动、加密版视觉软件部署至该虚拟机,即可完成单台部署。云化机器视觉依靠5G的高速率特性,满足海量数据采集的要求,可以在短时间内跨多生产线、多工厂,将数据汇聚到边缘云侧,完成深度学习和自优化,实现冰箱自动化检测。

机器视觉软件云化给企业带来很好的体验,可实现多个生产工位检测由同一台服务硬件搭载单个或者多个虚拟机实现,每台检测设备不再需要1台工控机,可以节省线材成本、布线费用和维护费用。其应用效果明显,效率提升70%,维护成本降低65%,质量提升10%,投资降低50%。

确定性网络产业联盟提出的5GDN从行业的体验和需求出发,正是基于不同行业、不同企业的千差万别。5GDN不仅有助于5G落地制造业和其它行业,而且有利于企业通过应用5G、工业互联网以及其它数字-智能技术而实现转型升级。

5GDN恰恰是确定性网络产业联盟深刻体验和洞察各行各业特定需求、体验产业烟火的结果。

5GDN能让产业遨游于云端,又能让ICT业者遍食众多产业之烟火。


让体验促进5G/数字基建


5G和数字基建可以给老百姓、给很多企业带来新体验。但数字基建的建设者一定要以提升用户体验来促进5G/数字基建。

① 行业体验

“日本社会5.0”中勾画的日本数字社会的若干情景,即在百姓烟火之中。其实既是老百姓的新体验,又是不同行业的体验:

无人机送货。在偏僻地区有些孤寡老人可能遭到社会的抛弃。针对这种情况,通过无人机送货,可以给偏僻地带、交通不便的人们提供***为便捷的送货服务。——这是物流行业为偏僻地区老百姓提供的体验。
AI家电普及。回家前使用智能手机下达指令,到家后,饭菜、浴缸热水均备好。电冰箱缺什么?剩多少?过期否?冰箱门上可显示。口述指令,电冰箱会直接下单给送货公司,做到“缺什么补什么”。——这是家电行业为城市中产人士提供的日常生活体验。
智能医疗与介护。利用高智能的护理机器人,让病瘫者能生活自理,解除老年人或病人寂寞。通过远距离监护,掌握老人健康、精神状况,测量血压,通过智能化坐便器测血糖值、尿酸值等,从粪便与尿液中检查有否癌症等。——这是医疗行业为老年人、病人提供的健康体验。
全自动驾驶。将交通事故消灭为零,通过网约车系统,打造“共享汽车”社会。全自动驾驶巴士24小时服务。即使在偏僻乡村,无人驾驶巴士可提供***便捷与不间断服务。孩子上学,老人外出,无人驾驶巴士将成为人们生活伙伴。——这是汽车行业为老百姓提供的出行体验。

上述体验的实现,需要工业互联网平台、5G等数字基础设施。我国已经有一些企业意识到满足用户体验的重要性,前述海尔即是。

5G可以已经为一些行业带来更好的体验,但体验场景还有待进一步挖掘。

 

可以预见,在机械制造业中,未来移动机器人的应用会越来越普遍。移动机器人不仅可以承担车间中物料搬运、机床的上下料等简单工作,甚至可以处理一些更精细的、技术性操作。一台移动机器人可以看管多台机床,一个车间将有多台移动机器人。多机器人协同作业,需要通过机器人内部和外部的智能感知,需要通过网络传输采集的信号,及时判断做出控制决策,并及时向机器人发出控制指令,保证多机器人安全、高效地协同完成任务。

更进一步,未来云化机器人的应用场景也会越来越多,如工地、某些危险或恶劣的环境等。云化机器人的大脑在云端,现实场景中的机器人只是躯壳。云化机器人更需要对环境的感知判断、各种数据(包括非结构化)的及时传输和分析、机器人之间的协同作业。对不同场景应用的云化机器人之要求也不一样,这正是5G极佳的应用场合。

② 专业体验

数字化和智能化的企业中,很多智能软件或产品


 

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