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工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合所形成的新興業(yè)態(tài)和應用模式，是支撐工業(yè)智能化發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)如此火爆，那么問題來了，要解決工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)接問題，除了5G，還有什么方式能實現(xiàn)大帶寬、低時延和廣覆蓋？有，這就是第五代固定通信網(wǎng)絡（The 5th Generation Fixed Networks），也就是F5G，俗稱“地上一張網(wǎng)”。

華為公司高級副總裁、光產(chǎn)品線總裁靳玉志把F5G的未來發(fā)展描繪為“隨插隨用”。他認為，未來光纖將從家庭走向房間，也就是從FTTH（Fibre to the Home）到FTTR（Fibre to the Rome）。與此同時，還將實現(xiàn)FTTO（Fibre to the Office，光纖到辦公室）以及FTTM（Fibre to the Machine，光纖到機器）。

“用光纖直聯(lián)的設(shè)備數(shù)將是過去的百倍、千倍和萬倍?，F(xiàn)在用電的時候可以找到電源插座，將來在家里、在企業(yè)里，都可以找到光的插座。在機器上會有一個光的接口，光纖隨插隨用。”靳玉志說。

什么是F5G，和5G是什么關(guān)系

5G與F5G代表著移動網(wǎng)絡和固定網(wǎng)絡的最新技術(shù)，在場景上互為補充、融合。當我們說5G，一般是在說5G移動通信網(wǎng)絡，也就是“天上一張網(wǎng)”，而F5G是“地上一張網(wǎng)”。

2020年2月，ETSI（歐洲電信標準化協(xié)會）正式定義F5G。F5G具備超大帶寬、確定性低時延，面向行業(yè)各類場景，F(xiàn)5G發(fā)揮著巨大作用，推動行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。兩年時間里，F(xiàn)5G已經(jīng)延伸到教育、醫(yī)療、能源、交通、制造等20多個行業(yè)。在工業(yè)場景，F(xiàn)5G基于光纖介質(zhì)，具有抗電磁干擾、耐環(huán)境腐蝕等明顯優(yōu)勢。

F5G讓難題不再是難題

工業(yè)數(shù)字化、智能化的發(fā)展，設(shè)備的感知、數(shù)據(jù)的采集、分析與控制等成為當下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一大焦點，要實現(xiàn)這些，前提是設(shè)備的智能化改造以及機器互聯(lián)。生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境以及傳統(tǒng)網(wǎng)絡的復雜性，帶來網(wǎng)絡升級的挑戰(zhàn)。F5G未來最廣闊的應用場景將集中在工業(yè)，用光纖網(wǎng)絡來連接各類機器。面對這些挑戰(zhàn)，F(xiàn)TTM不是能否實現(xiàn)，而是如何實現(xiàn)的問題。

在工業(yè)場景，F(xiàn)TTM實現(xiàn)光纖到機器，在包括油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)、電力配電通信網(wǎng)、港口超遠程控制等場景，實現(xiàn)機器與機器之間、人與機器之間的光纖網(wǎng)絡通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信號、控制信號的高速傳輸，實現(xiàn)產(chǎn)線檢測視頻的回傳、故障信號的預警傳輸或者遠程控制信號傳輸?shù)取?/p>

F5G賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，制造業(yè)已在領(lǐng)跑

5G適用于需要移動性的場合，比如無人機，車聯(lián)網(wǎng)等；而F5G基于光纖技術(shù)，適合企業(yè)園區(qū)、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)、電力交通數(shù)據(jù)承載等場景。5G和F5G互相協(xié)同，共同滿足千行百業(yè)的聯(lián)接需求。

目前，F(xiàn)5G賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已在各行業(yè)引發(fā)共鳴。以基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)生產(chǎn)智能化的工業(yè)制造領(lǐng)域尤為凸顯。安永近期發(fā)布的《光通信社會價值白皮書》指出，制造業(yè)需利用F5G千兆光網(wǎng)的超大帶寬、毫秒延時和高可靠性串聯(lián)全架構(gòu)層級，包括感知、處理和應用層多場景，以支撐層級間的數(shù)據(jù)傳輸，優(yōu)化制造的決策質(zhì)量和效率。

安永《光通信社會價值白皮書》

例如，在生產(chǎn)要素互聯(lián)方面，F(xiàn)5G可賦能包括生產(chǎn)、管理、倉儲、物流、服務等多個環(huán)節(jié)間數(shù)據(jù)傳輸與存儲，將各環(huán)節(jié)高效聯(lián)結(jié)，通過分析海量碎片化的數(shù)據(jù)，經(jīng)由人工智能演算，優(yōu)化智能決策對全價值鏈的提效。

以下為實際場景使用的案例：

案例 1

在光伏龍頭――東方日升（300118）的滁州工廠，基于華為全光工業(yè)網(wǎng)方案實現(xiàn)無源光纖到機器，長距離傳輸，輕松應對400米超長光伏生產(chǎn)線控制設(shè)備網(wǎng)絡聯(lián)接。不僅支撐近百個AI檢測機臺每天500多G的檢測數(shù)據(jù)高效穩(wěn)定傳輸，其故障場景50ms鏈路保護倒換能力，使關(guān)鍵業(yè)務不掉線。同時，網(wǎng)絡可以平滑升級，支持8到10倍數(shù)據(jù)量擴充。

案例 2

在重型汽車變速器年產(chǎn)銷量第一的法士特，其西安、咸陽等各廠區(qū)與華為合作，全面部署華為全光工業(yè)網(wǎng)方案，采用光纖作為數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，防腐蝕、抗電磁干擾，車間全光網(wǎng)絡運作三年“0”故障。同時基于F5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新，實現(xiàn)MES系統(tǒng)與產(chǎn)線控制系統(tǒng)集成，關(guān)鍵工序數(shù)控化率98%，設(shè)備聯(lián)網(wǎng)率80%以上，打造自動化與信息化融合的智能制造，平均每20多秒就有一臺變速器順利下線，榮獲2020年“中國工業(yè)大獎”。

案例 3

在智慧電動品牌東風嵐圖建設(shè)的工業(yè)4.0標準的智能綠色工廠，基于華為全光工業(yè)網(wǎng)方案的兩層點到多點架構(gòu)，無源光纖直連機器，實現(xiàn)工廠車間“0”機柜、“10”年不換線和“1”人運維“1”廠房的新一代網(wǎng)絡部署體驗。結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新，通過大量采用IoT、大數(shù)據(jù)、邊緣云及AI等技術(shù)，對工廠設(shè)備進行實時監(jiān)控，提升廠內(nèi)物流效率，提高生產(chǎn)管理水平，打造工業(yè)4.0標準的定制化、數(shù)字化、柔性化智能綠色工廠，實現(xiàn)產(chǎn)線生產(chǎn)智能化，賦予產(chǎn)品優(yōu)異性能和高端品質(zhì)。

案例 4

在華為南方工廠，以F5G“智”造F5G，打造世界級智能制造樣板，持續(xù)推動產(chǎn)線自動化升級?；谌A為全光工業(yè)網(wǎng)方案的10G超大帶寬，實現(xiàn)數(shù)據(jù)一跳入云，海量3D數(shù)據(jù)秒級上傳，支撐工廠產(chǎn)線1800+信息節(jié)點與MES+系統(tǒng)、儀表云等系統(tǒng)的高效協(xié)同。F5G輔助華為南方工廠精益生產(chǎn)，支撐每年超百萬臺光通信設(shè)備生產(chǎn)下線走向世界。

如今，制造的全生命周期正在進行智能化融合。海量的制造數(shù)據(jù)以及高峰值需求的準確而實時傳輸背后，對帶寬、時延、網(wǎng)絡的安全性及穩(wěn)定性有極高的要求，而這也意味著F5G網(wǎng)絡未來在智能制造領(lǐng)域?qū)⑷缤諝鈱τ谌祟愐粯?，成為智能制造的必備剛需?/p>

政策與市場雙驅(qū)動

世界銀行的研究報告顯示，寬帶普及率每提升10%，能為社會帶來最高1.38%的GDP增幅。在我國，上一代固網(wǎng)的重點是光纖連接到家庭也就是光纖入戶，升級家庭寬帶。新的F5G光改升級的目標，指向的是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的全面升級，也可以認為是一次新的國家級寬帶戰(zhàn)略。

2021年11月，《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》發(fā)布，全面部署新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，包括5G、千兆光纖網(wǎng)絡等新一代通信網(wǎng)絡基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)中心等數(shù)據(jù)和算力設(shè)施，以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等融合基礎(chǔ)設(shè)施。總體目標是到2025年，基本建成高速泛在、集成互聯(lián)、智能綠色、安全可靠的新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施體系，為支撐制造強國、網(wǎng)絡強國、數(shù)字中國建設(shè)夯實發(fā)展基礎(chǔ)。

未來，在新型基礎(chǔ)設(shè)施及雙碳目標雙政策的驅(qū)動下，F(xiàn)5G將以綠色可持續(xù)的獨特價值實現(xiàn)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的深度融合，從而催生出更多的F5G工業(yè)制造應用場景。F5G的大帶寬、全光聯(lián)接、確定性低時延等優(yōu)勢，將推動機器視覺檢測、精準遠程操控、現(xiàn)場輔助裝備、無人巡檢安防等應用的加速普及。

據(jù)安永測算，2020年全球光通信產(chǎn)業(yè)達1.4萬億元，而到2025年將達到3.2萬億元。因此，在政策和市場的雙重促進下，F(xiàn)5G千兆光網(wǎng)將蓬勃發(fā)展，持續(xù)賦能千行百業(yè)，帶動萬億市場空間。靳玉志說：“不管是今天還是未來，我們需要5G，也需要F5G。F5G未來的應用場景將越來越廣，前景巨大。”

近期，在工業(yè)和信息化部的指導下，中國信息通信研究院聯(lián)合上海市經(jīng)濟和信息化委員會、上海市通信管理局主辦首屆“光華杯”千兆光網(wǎng)應用創(chuàng)新大賽，集中全行業(yè)智慧、發(fā)揮全社會力量，全面征集各行各業(yè)千兆光網(wǎng)創(chuàng)新應用優(yōu)秀案例參賽。其中，行業(yè)融合應用專題面向行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，聚焦千兆光網(wǎng)在不同應用場景和生產(chǎn)制造流程的創(chuàng)新應用（含千兆虛擬專網(wǎng)應用），包括但不限于農(nóng)業(yè)、生產(chǎn)制造業(yè)、能源、港口、礦山、交通等。