作者｜金旺

2019年，「5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)」一度成為制造業(yè)領(lǐng)域里廣泛流行的熱詞。

這波熱潮中，大部分「5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)」案例是基于電信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)流程來(lái)制定的，這使得5G在制造業(yè)領(lǐng)域第一次廣泛嘗試遇到了兩個(gè)問(wèn)題：

第一個(gè)問(wèn)題是，5G工業(yè)專網(wǎng)是完全按照電信行業(yè)習(xí)慣，基于5G公網(wǎng)構(gòu)建的5G虛擬專網(wǎng)，企業(yè)用戶每年需要支付巨額流量費(fèi)用；

更重要的是，為了滿足億級(jí)公網(wǎng)用戶的需求，基于電信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的5G虛擬專網(wǎng)很難為企業(yè)用戶進(jìn)行定制化開(kāi)發(fā)，企業(yè)用戶拿到相應(yīng)方案后，還需要調(diào)整自己原有產(chǎn)品與之進(jìn)行適配。

艾靈網(wǎng)絡(luò)CTO俞一帆告訴科技行者，“制造業(yè)企業(yè)不像IT企業(yè)那樣喜歡‘嘗鮮’，只要舊版本可以穩(wěn)定運(yùn)行，他們輕易不會(huì)升級(jí)新版本，除非企業(yè)要引入的新功能舊版本不支持。”

這直接導(dǎo)致2019年前后基于5G虛擬專網(wǎng)做的很多「5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)」試點(diǎn)最終都只是浮于表面，沒(méi)能深入生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)，「數(shù)字大屏」成了多數(shù)制造業(yè)企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型第一次浪潮后留下來(lái)為數(shù)不多的數(shù)字資產(chǎn)。

當(dāng)時(shí)的制造業(yè)企業(yè)對(duì)5G邊緣計(jì)算有需求嗎？

俞一帆在這幾年實(shí)際項(xiàng)目中能夠明顯感受到，制造業(yè)企業(yè)一直都有這樣的需求，而且上一波建設(shè)狂潮中的集成商對(duì)場(chǎng)景理解也足夠深刻，至于最終落地效果不佳，問(wèn)題正是出在了平臺(tái)架構(gòu)上。

思維方式不符合實(shí)際業(yè)務(wù)需求讓上一代平臺(tái)成了歷史的過(guò)客，也讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了一次不那么成功的集中嘗試。

艾靈網(wǎng)絡(luò)是在2020年開(kāi)始研發(fā)自己5G核心網(wǎng)產(chǎn)品，彼時(shí)3GPP的5G R16版本還沒(méi)有凍結(jié)，艾靈網(wǎng)絡(luò)的初代產(chǎn)品是基于5G R15版本研發(fā)，針對(duì)制造業(yè)場(chǎng)景特性，采用5G獨(dú)立專網(wǎng)模式進(jìn)行了全私有化下沉部署。

同樣是在這一年，艾靈網(wǎng)絡(luò)拿到了天使輪融資，也拿到了自己第一個(gè)大型項(xiàng)目。

把建筑拉上生產(chǎn)線

提到建筑行業(yè)，似乎與制造業(yè)相距甚遠(yuǎn)，實(shí)則不然。

早在2015年，國(guó)內(nèi)開(kāi)始大力推進(jìn)裝配式建筑的發(fā)展，國(guó)務(wù)院在2016年出臺(tái)的《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見(jiàn)》甚至提出了要“力爭(zhēng)用10年左右的時(shí)間，使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達(dá)到30%”，由此產(chǎn)生的建筑工業(yè)化應(yīng)用工程師也一度成為熱門職業(yè)。

所謂裝配式建筑，是指將傳統(tǒng)建筑建造過(guò)程中大量現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)工序轉(zhuǎn)移到工廠中進(jìn)行，在工廠加工制作好建筑所需配件（如樓板、墻板、陽(yáng)臺(tái)等），運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)搭建成現(xiàn)代建筑。

裝配式建筑不僅提高了建筑建造效率，還將整個(gè)建筑行業(yè)拉入到了高度標(biāo)準(zhǔn)化的工業(yè)時(shí)代。

作為國(guó)內(nèi)最大的建材供應(yīng)商，中建材也將建筑材料拉上了生產(chǎn)線，在這個(gè)過(guò)程中，中建材也在思考，如何通過(guò)數(shù)字化技術(shù)解決生產(chǎn)過(guò)程中遇到的諸多問(wèn)題，2020年底，艾靈網(wǎng)絡(luò)帶著第一代5G邊緣計(jì)算方案進(jìn)入到了中建材的生產(chǎn)車間。

彼時(shí)，中建材在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中遇到了一個(gè)嚴(yán)峻的問(wèn)題是：

裝配式板材生產(chǎn)過(guò)程中很多加工設(shè)備需要在幾米到十幾米范圍內(nèi)來(lái)回移動(dòng)，如果以傳統(tǒng)方法通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)將這些自動(dòng)化設(shè)備連到工控機(jī)上，經(jīng)常移動(dòng)很容易導(dǎo)致網(wǎng)線接口損壞，造成生產(chǎn)設(shè)備斷網(wǎng)，因而產(chǎn)線剛剛投產(chǎn)時(shí)，重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要依賴人工操作，整個(gè)產(chǎn)線上各工序銜接基本靠“喊”、靠填工單，這也導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)線自動(dòng)化程度低下，生產(chǎn)效率也因此受到影響。

自動(dòng)化程度低除了會(huì)影響生產(chǎn)效率，還會(huì)導(dǎo)致工人的生產(chǎn)環(huán)境不夠友好，再加上現(xiàn)在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)力升級(jí)，工廠招工難問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，中建材有意通過(guò)引進(jìn)無(wú)人化、智能化技術(shù)進(jìn)行一波產(chǎn)線升級(jí)。

艾靈網(wǎng)絡(luò)第一代5G邊緣計(jì)算方案同樣是基于5G R15標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)的，不過(guò)已經(jīng)是一個(gè)完全下沉的、可獨(dú)立部署的輕量化5G網(wǎng)絡(luò)，艾靈團(tuán)隊(duì)當(dāng)時(shí)為中建材解決的第一個(gè)問(wèn)題是：在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)部署了一個(gè)5G獨(dú)立專網(wǎng)，將之前無(wú)法通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)連接的設(shè)備連接到工控機(jī)上，實(shí)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)和無(wú)線數(shù)采。

與此同時(shí)，艾靈網(wǎng)絡(luò)第一代5G邊緣計(jì)算方案已經(jīng)擁有了AI質(zhì)檢的能力，在和中建材合作的一期項(xiàng)目中，通過(guò)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)大量部署攝像頭，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控，以及一些生產(chǎn)環(huán)節(jié)的AI質(zhì)檢。

從后來(lái)官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，通過(guò)引入艾靈網(wǎng)絡(luò)5G邊緣計(jì)算方案，中建材這一工廠人工成本降低了36萬(wàn)元，生產(chǎn)效率提升了30%，安全風(fēng)險(xiǎn)降低了40%。

5G邊緣計(jì)算讓裝配式建筑這一新興產(chǎn)業(yè)有了更加適配的生產(chǎn)模式，也讓這一新興建筑模式不只是一次將大量工人從建筑工地到工廠車間的簡(jiǎn)單遷徙。

這才是智能制造真正的價(jià)值所在。

5G AGV抗住618

與消費(fèi)產(chǎn)品不同，面向企業(yè)，尤其是面向制造業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品，穩(wěn)定性成了評(píng)價(jià)產(chǎn)品好壞最主要的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這也是5G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)所在。

相較于之前的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，5G網(wǎng)絡(luò)引入了一個(gè)重要的技術(shù)——切片技術(shù)。

5G網(wǎng)絡(luò)在制造業(yè)場(chǎng)景廣泛應(yīng)用之前，也有企業(yè)嘗試過(guò)引入Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，使用Wi-Fi構(gòu)建工廠中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)最大的局限性是，需要為每個(gè)系統(tǒng)單獨(dú)建一張網(wǎng)絡(luò)，例如在前文提到的中建材裝配式建材生產(chǎn)車間中，需要給視頻監(jiān)控單獨(dú)建一張網(wǎng)絡(luò)，也需要為AI質(zhì)檢再單獨(dú)建一張網(wǎng)絡(luò)。

隨著生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)子系統(tǒng)越來(lái)越多，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施也會(huì)越來(lái)越多，組網(wǎng)越來(lái)越復(fù)雜，直接后果是，工廠后期建設(shè)、使用、維護(hù)成本會(huì)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。

切片技術(shù)的引入，讓5G得以實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)多用，而且還能在網(wǎng)絡(luò)資源上進(jìn)行充分的安全隔離，避免不同業(yè)務(wù)之間的網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)和干擾，這讓5G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為當(dāng)下智能制造無(wú)線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中的一個(gè)最優(yōu)選。

俞一帆告訴科技行者，“艾靈網(wǎng)絡(luò)部署的5G專網(wǎng)的穩(wěn)定性已經(jīng)可以達(dá)到5個(gè)9（99.999%）。”而為了實(shí)現(xiàn)這樣的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，艾靈網(wǎng)絡(luò)在過(guò)去三年里進(jìn)行過(guò)多次技術(shù)重構(gòu)。

在2020年研發(fā)第一代5G核心網(wǎng)產(chǎn)品時(shí)，當(dāng)時(shí)在艾靈網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，以軟件開(kāi)發(fā)人員為主的工程團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)著產(chǎn)品開(kāi)發(fā)進(jìn)程，由于5G標(biāo)準(zhǔn)非常復(fù)雜，艾靈網(wǎng)絡(luò)的第一代產(chǎn)品以單體應(yīng)用模式完成開(kāi)發(fā)。

這使得第第一代產(chǎn)品在后來(lái)實(shí)際項(xiàng)目中想要做二次擴(kuò)展開(kāi)發(fā)難度很大，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性也沒(méi)能做到最優(yōu)。

于是，艾靈網(wǎng)絡(luò)在2021年年底開(kāi)始對(duì)自己的5G核心網(wǎng)產(chǎn)品進(jìn)行二次重構(gòu)時(shí)，嘗試讓5G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)隊(duì)深度參與產(chǎn)品研發(fā)。

在艾靈網(wǎng)絡(luò)公司內(nèi)部，5G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)隊(duì)其實(shí)早在2020年就已經(jīng)建立，但是在研發(fā)第一代產(chǎn)品時(shí)，俞一帆發(fā)現(xiàn)，“因?yàn)楫?dāng)時(shí)整個(gè)軟件架構(gòu)還是傳統(tǒng)的單體應(yīng)用為主，改動(dòng)起來(lái)不方便，按標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)隊(duì)制定的方案優(yōu)化的話，實(shí)現(xiàn)起來(lái)難度較大，而且也會(huì)有很高的風(fēng)險(xiǎn)。”

直到2021年年底，艾靈網(wǎng)絡(luò)引入了微服務(wù)架構(gòu)后，軟件工程團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)原來(lái)標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)隊(duì)提出的方案實(shí)現(xiàn)起來(lái)難度小了很多，據(jù)俞一帆回憶，“在這次技術(shù)架構(gòu)重構(gòu)中，軟件工程團(tuán)隊(duì)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)隊(duì)開(kāi)出的藥方抓藥，進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，最終形成了我們現(xiàn)在高度適配工業(yè)場(chǎng)景、穩(wěn)定性達(dá)到工業(yè)級(jí)要求的全新技術(shù)架構(gòu)。”

正是以這樣全新的技術(shù)架構(gòu)為基礎(chǔ)，艾靈網(wǎng)絡(luò)2022年4月開(kāi)始與京東合作，為京東物流長(zhǎng)沙“亞洲一號(hào)”智能物流園區(qū)部署5G獨(dú)立專網(wǎng)，經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的設(shè)備改造和網(wǎng)絡(luò)部署，最終在這一年的618期間，實(shí)現(xiàn)了百臺(tái)規(guī)模的5G AGV商用并發(fā)作業(yè)。

在此之前，通過(guò)Wi-Fi部署的AGV集群，規(guī)模通常僅有二三十臺(tái)。

中國(guó)智造的5G機(jī)會(huì)

2020年7月，5G R16版本凍結(jié)；2022年6月，5G R17版本凍結(jié)……

作為5G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織，3GPP是將5G定位為廣義上的商用網(wǎng)絡(luò)，而非專為制造業(yè)而生，直到R17、R18標(biāo)準(zhǔn)的制定，諸如機(jī)器通信等更多在制造業(yè)領(lǐng)域更實(shí)用的技術(shù)特性開(kāi)始被考慮進(jìn)來(lái)。

然而，標(biāo)準(zhǔn)落地，往往與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用之間存在著一個(gè)令人窒息的真空期。

“我們屬于產(chǎn)品及方案提供商，基本已經(jīng)是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈最后一個(gè)環(huán)節(jié)，”俞一帆對(duì)此深有感觸，“在5G相應(yīng)版本標(biāo)準(zhǔn)落地后，我們要看設(shè)備廠商什么時(shí)候可以研發(fā)出涵蓋新特性的設(shè)備，設(shè)備廠商也需要看芯片廠商什么時(shí)候可以研發(fā)出新標(biāo)準(zhǔn)制式下的芯片……，只有前面這些環(huán)節(jié)都準(zhǔn)備好了，我們才能基于新設(shè)備讓整個(gè)方案逐步落地。”

在這兩年的項(xiàng)目落地中，俞一帆發(fā)現(xiàn)，這一模式成本高、節(jié)奏慢，尤其對(duì)于高度碎片化的制造業(yè)場(chǎng)景適配能力嚴(yán)重不足，因而艾靈網(wǎng)絡(luò)要想將5G邊緣計(jì)算方案真正應(yīng)用到制造業(yè)領(lǐng)域，就需要摸索出一條新的路徑。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是，艾靈網(wǎng)絡(luò)需要搞定制造業(yè)對(duì)于5G邊緣計(jì)算的定制化需求。

俞一帆想到的是，“軟件定義一切”這個(gè)時(shí)代趨勢(shì)。

具體而言，艾靈網(wǎng)絡(luò)基于現(xiàn)在主流的5G R15標(biāo)準(zhǔn)的主流產(chǎn)品，結(jié)合制造業(yè)領(lǐng)域企業(yè)需求和團(tuán)隊(duì)對(duì)5G標(biāo)準(zhǔn)的深刻理解，通過(guò)在軟件上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，為制造業(yè)企業(yè)做出具備R16甚至更高5G版本才具有的特性的解決方案。

以逆向工程思維，通過(guò)對(duì)5G標(biāo)準(zhǔn)的深度理解和軟件開(kāi)發(fā)的豐富經(jīng)驗(yàn)來(lái)讓5G邊緣計(jì)算技術(shù)迅速適配到制造業(yè)關(guān)鍵場(chǎng)景中，這是這個(gè)群雄紛爭(zhēng)年代艾靈網(wǎng)絡(luò)的成長(zhǎng)機(jī)會(huì)，也是中國(guó)智造的5G機(jī)會(huì)。

而此時(shí)的艾靈網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)深入到了建材、倉(cāng)儲(chǔ)、能源、電子制造、高端裝備制造等多個(gè)領(lǐng)域，其產(chǎn)品也經(jīng)過(guò)了邊緣計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)件計(jì)劃、PKS體系等多重認(rèn)證，在智能制造這條路上，艾靈網(wǎng)絡(luò)也在踏上新的征程。