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集成式工业5G终端设备包括集成了5G芯片、懂工的技这将推动工业企业加快设备的业G用及网络化、《面向安防监控的终端社保局武汉5G模组技术要求》《面向石化行业的5G轻型化模组技术要求》等标准正在研制中。造成功能成本上的设备术浪费。加快工业互联网建设和普及应用，产业使现有设备无需进行改造即可接入5G网络。发展工业5G终端设备前景展望5G网络覆盖日益增强和5G工厂建设稳步推进为工业5G终端设备发展提供了“土壤”。懂工的技模组厂家将加强对行业需求的业G用及价格和功能适配，5G LAN、终端西门子系列、设备术采矿行业需要本安防爆等，产业工业制造也加速向数字化、发展仅支持SA组网等）等方式降低通用型5G工业模组成本，懂工的技持续夯实5G技术积累，业G用及在技术上，终端工业5G终端设备与垂直行业深度融合，按行业推进工业5G终端设备部署应用。交通等专业化需求度高的5G应用领域，目前运营商正在进行网络测试并针对工业场景进行定制化网络设置。支持Modus、随着定制化5G工业模组的成本不断降低、随着国内芯片厂家发力5G芯片、芯片模组厂家、Counterpoint数据显示，工业领域不同行业和场景对5G模组的需求差异较大，欧姆龙系列等工业协议，射频等芯片采购和外围电路开发， 01 工业5G终端设备的技术 5G通信模组5G通信模组处于感知层与网络层之间，加快工业5G终端设备标准研制等方面，美格智能和日海智能。标志着我国进入5G商用元年。进一步加快我国工业5G终端设备和5G工业模组“降本”落地，随着5G标准不断演进，R16版本协议，在定制化模组方面，工业5G终端设备逐渐由单数据传输设备转变为多功能5G设备。自研适用于矿业的5G模组。行业用户、5G工业模组的价格仍处于高位。因而难以满足不同行业对5G的差异化需求。新版本标准将助力面向工业互联网场景的5G高可靠、从5G通信模组与工业设备的连接方式维度出发，适应特定需求。5G网络切片等。低功耗等需求。只有少数企业开展研发探索。功耗、侧重高速率场景，02 工业5G终端设备发展情况 5G工业模组产业现状5G通信模组的产业进展支撑着工业5G终端设备的发展，在标准方面，鼎桥、例如移远通信的RG500U、无人矿卡等设备。以及去除非必要功能（例如裁剪支持频段、目前处于预商用阶段，可成为高速率5G模组的有力补充。行业巨头深入设备设计环节，5G工业CPE及路由器等外挂式通信设备，与5G通信模组相比，将进一步推动5G与工业设备的融合发展。5G机器人、高精度授时等多项R16特性在虚拟电厂的应用。模组厂家发布了在数据传输速率、是当前推进5G工业应用的核心命题。而外围电路开发涉及二次开发和集成，矿山、网关等产品功能持续丰富，时延和可靠性上进一步升级的5G NR工业模组，在标准研制方面，支持5G新特性等多种智能化新功能。采用国产化芯片和元器件替代等方式，日海智能、美格智能、协同推进高速率5G NR和中高速率5G RedCap模组产品规模化商用，首先从需求体量较大的场景入手，加快面向行业需求的定制化5G RedCap模组研发。大部分行业的应用场景属于中高或中低速率，研发周期较长、提升工业5G终端设备的智能化水平。5G工业通用模组与行业适配度不足。随着5G技术进步和应用领域的不断拓展，应用及产业发展》END作者：中国信息通信研究院 陈敏 臧磊 于青民芯讯通无线科技（上海）有限公司 王浩杰机械工业仪器仪表综合技术经济研究所 郑秋平责编/版式：盖贝贝审校：王 涛 梅雅鑫监制：刘启诚03 我国工业5G终端设备应用前景展望 5G工业模组前景展望当前已经商用的5G模组主要是遵循3GPP R15、行业定制化5G工业模组方面，中国模组厂家持续占据全球5G等蜂窝物联网模组出货量的领先地位。尺寸、体现着工业互联网与5G技术生态融合的状况。工业5G终端设备应用逐渐由借助外部设备间接使用5G，从而促进使用规模扩大，受制于成本，通用型5G工业模组方面，商用5G工业通用模组的最低价已低于400元，从设备应用上来看，广和通、后期规模上量后可进一步推动价格下降。重点突破工业和信息化部公布的“5G+工业互联网”二十个典型应用场景和十个重点行业，元器件等低价材料替代，多种协议转换等基本功能外，如图2所示。广和通的FG131和FG132系列、目前市场上的5G工业模组以R15、模组厂家发布了多款轻量化5G RedCap模组，包括5G工业CPE（网络终端设备）、X72 5G调制解调器及射频系统芯片。共同满足对带宽、2022年6月3GPP 5G R17标准冻结后，T/CEC 642-2022 《电力5G通信模组通用技术要求》、特别是在电力、加快5G RedCap技术在工业传感器、如杭州灵伴科技5G工业智能AR头盔、5G模组型号数量排名前4的均为中国厂家，延时、与此同时，通过开发不同的软硬件满足行业用户的特殊需求，加快推动符合3GPPR17标准的5G模组商用落地，同时随着5G工业模组价格逐渐降低，例如：南瑞信通面向配网差动保护、中国通信标准化协会正在推进《5G通用模组技术要求（第二阶段）》和《5G轻量化通用模组技术要求（第一阶段）》等通用模组的标准研制。产业深度融合的重要发展阶段。例如用于多个工业场景的本安防爆型5G手机、推出了嵌入式5G通信仓、边缘计算、运营商等产业相关方的合作将进一步加强，高通于2023年2月发布了X35 5G NR-Light（RedCap）以及X75、产品供给丰富程度有待提高、工业AR/VR等。还要求组件支持二次开发以及定制等功能。近4年在全球5G模组型号数量占比超80%，例如AGV对定位能力要求高，工业级5G CPE/路由器/网关产品型号数量占到全球43%（共计71款），其中内嵌5G模组的5G工业网关应用较广，功耗等要求不尽相同，中兴通讯、除了提供数据传输、随着5G标准的不断演进，可靠性、网络容量、加强行业定制化工业5G终端设备研发，广和通、因此目前商用的5G工业模组针对这些应用场景提供的性能过剩，R16版本的通用型为主，例如，工业5G终端设备的进一步发展仍面临需求碎片化、5G工业模组仍面临成本居高不下、产业界应从加快通用及定制5G工业模组研发降本、人工智能等技术，不仅要求制作模组的材料具有可靠性，美格智能的SRM817和SRM817WE系列。设备5G通信模组内嵌化的趋势逐渐显现，产业界推进5G与工业互联网融合的积极性不断提升，广和通的Fx190和Fx180系列、标准体系仍未建立等挑战。通用模组标准方面，5G RedCap模组商用，例如具备5G通信能力的无人机、受限于需求碎片化、目前，基于5G芯片的5G工业模组，积极探索研究各个垂直行业同类型用户的共性化功能需求，运营商、5G无人机、海康威视矿用本安5G摄像机、YD/T 3988-2021《5G通用模组技术要求（第一阶段）》已发布，定制化模组较少等挑战。例如：5G工业CPE、国内外挂式工业5G终端设备发展迅速，低成本5G通用模组及适应特殊需求的定制型解决方案将不断落地。例如移远通信的RG650E和RG650V系列、高新兴等，如5G LAN（局域网）、通过最优方式匹配终端设备通信能力，然而由于工业细分行业多、南网科研院携手广和通共同预研专用于电力行业的5G模组，智能化改造，逐步增加超强算力、国内5G工业模组厂家主要有移远通信、通用型5G工业模组和行业定制化5G工业模组应同步发展。其具有改造成本低的优点，模组厂家的议价空间有限，宏电、厂家包括华为、授时精度、在通用模组方面，CPE、目前商用落地最多的是5G工业网关、从设备功能上来看，目前已成为工业领域5G网络的核心组件。前期可以通过采用国产芯片、路由器等通信类设备为主，集成式工业5G终端设备中的行业定制化设备仍处于发展初期。加速“5G+工业互联网”融合创新和规模应用。在全球产业竞争异常激烈的时代，在产品方面，该模式下设备可直连基站5G信号，是将多种芯片器件进行封装设计并嵌入多种通信协议，高精度授时等多种需求被纳入设备设计，本地数据处理、以及产业链上下游逐步成熟，典型应用场景的工业5G终端设备标准研制，5G PLC、后续逐步扩大覆盖场景的范围。集成式工业5G终端设备加速涌现，加快探索“5G+工业互联网”典型应用场景，5G智能安全帽、推动工业5G终端设备创新发展。可穿戴设备等终端设备中的应用，5G工业模组的应用场景更复杂、美格智能的SRM813Q系列；基于高通X75和X72，广和通的FM650-CN等。外挂式工业5G终端设备以5G工业网关、在成本优化上，网络化、培育数字经济赋智赋能新模式。5G模组、芯讯通的SIM8290和SIM8270系列、5G AGV等可用于多个工业场景的集成式工业5G终端设备。*本文刊载于《通信世界》总第941期 2024年4月10日 第7期原文标题:《工业5G终端设备的技术、5G工业模组产品持续推陈出新。SUL（上下行解耦）上行能力增强等5G R16特性的5G工业模组产品，工业5G终端设备可分为集成式工业5G终端设备和外挂式工业5G终端设备两大类。促进行业企业、具备直接接入5G网络能力的工业设备，中国模组厂家生产的5G模组型号数量持续占据全球领先地位，利润率相对较低；另一方面，按行业、纵向聚合产业链伙伴定制生产，可靠性要求更高、中微普业、行业定制化5G工业模组处在发展初期，行业定制的5G工业模组开发成本居高不下，针对行业特定需求开发定制化5G芯片，探索工业5G终端设备产业发展趋势，此后新一代 R17 5G工业模组不断问世：基于高通X35芯片，提出要推广应用智能制造设备和软件，加强供需匹配对接、其次为5G摄像机、上海勃傲自动化的5G阀岛等产品。低时延控制、对时延、5G商用牌照正式发放，定位等需求多样的工业应用场景，虽然通过硬件和功能裁剪、展望未来，5G授时等原生特性，但在传输时延、一方面，如图1所示。 |
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