深圳联通打造的富康5G智慧园区将助推中国制造业加速走向智能化

在今年的政府工作报告中，***总理明确提出“打造工业互联网平台，拓展‘智能+’，为制造业转型升级赋能”工业互联网作为工业体系和互联网体系深度融合的产物，将是今后我国坚持创新引领发展，培育壮大新动能的重要支撑。

深圳联通先行先试探索5G通信技术在制造业企业和工业园区的应用场景，打造的“富*康5G智慧园区”入选广东省第一批5G+工业互联网应用示范园区名单，成为深圳市唯一入选广东省“5G+工业互联网应用示范园区”的园区，对深圳市政府加速5G技术应用落地、全面推广5G+工业互联网具有示范作用，也将助推中国制造业加速向数字化、

网络化、智能化发展 图1  示范园区牌 深圳联通5G助力无人物流 该园区目前已完成5G+无人物流车的试点并落地成熟5G+无人物流车拥有高精度感知定位和机器视觉驱动能力，对周围环境中的其他人和物体进行探测，有效地规避障碍和行人，在目标地点智能停靠。

同时CPE放置于车内，无人物流车的视频等数据通过5G网络回传到后台，充分利用5G大带宽、低延时的特点，大幅提高无人物流车的效能 图2  5G+无人物流车 5G深度赋能工业互联网 随着5G技术、工业互联网的迅猛发展和深度融合，智慧园区加速崛起，构建起全新工业生态体系。

在深圳联通“富*康5G智慧园区”，一系列与生产、物流相关的5G应用正不断试点、推广、完善 1.MEC技术实现方案 在流量疏导方面，5G核心网通过SMF灵活的会话管理机制，实现本地流量疏导；采用“上行分类”功能和IPv6 Multi-Homing实现本地流量卸载。

（1）上行分类（UL CL）方案：如图3所示，UL CL的增加、删除由SMF依据切换过程中的终端位置决定，当终端移入MEC覆盖区域时，SMF通过N4接口对UPF增加UL CL功能和PDU Session Anchor完成本地流量通路的创建。

SMF可以在一个PDU会话的数据路径上引入多个支持UL CL功能的UPFPDU Session可以是IPv4或IPv6，UL CL通过识别业务流的传输特征信息实现分流

图 3 “上行分类”方案 （2）IPv6 Multi-Homing方案：Multi-Homing 场景下通过对Branching Point的增加、删除完成对本地业务Anchor的创建，并完成分流功能。

SMF通过N4接口对UPF功能进行控制当会话为IPv6类型时通过Branching Point将需要分流的本地流量疏导到本地Anchor 上PDU session可以与多个IPv6前缀关联，提供多个IPv6 PDU锚点接入数据网络DN。

图4  “IPv6 Multi-Homing”方案 在业务连续性方面，为支持移动性下会话与业务的连续性，5G网络提供三种不同的SSC模式 （1）SSC Mode1：UE移动过程中，无论UE所采用何种接入技术，PDU会话建立时的Anchor UPF保持不变。

这种模式类似于LTE网络中PDN锚点不变更的方式此时UE IP不会发生变化 （2）SSC Mode2：当终端离开当前UPF的服务区域，网络会触发释放掉原有的PDU Session，指示UE立即建立与同一数据网络的新的PDU会话。

建立新会话时，可以选择一个新的UPF作为PDU会话Anchor UPF，此时需要保证新建立的Session信息和原Session信息的UE IP相同 （3）SSC Mode3：当终端离开Anchor UPF的服务区域，保持原有的PDU Session及Anchor UPF，同时通过选择新的Anchor UPF，并在该Anchor UPF上建立新的PDU Session，此时UE同时拥有到2个Anchor UPF的PDU Session，最后释放掉原有的PDU Session，在这个过程中UE IP保持不变。

图5   5G网络会话与业务连续性示意图 根据运营商网络配置SSC模式选择策略，UE可以为一个应用或者一组应用选择合适的SSC模式在该策略中，可以为所有应用配置一个默认SSC模式如果UE没有为应用选择SSC模式，网络可以根据签约信息、本地配置和应用请求等，为该应用选择一个合适的SSC模式，以支撑边缘计算业务连续性。

例如图5所示，UE移动到UPF1覆盖的区域内，5G核心网采用业务连续性SSC Mode1，并通过上行分类或IPV6 Multi-Homing的方式，保持本地分流业务的连续性当UE移动到UPF2覆盖的区域内，5G核心网采用业务连续性SSC Mode3，将业务迁移到新的UPF2，业务不中断。

当UE移动到MEC覆盖的区域之外，5G核心网采用业务连续性SSC Mode2，业务中断或者通过Cloud接续 在智能感知与优化方面，MEC将与5G网络架构深度融合，其业务分流、策略控制、Qos保证等功能，都将通过标准的5G网络功能实现。

边缘计算应用（ME APP）通过NEF（Network Exposure Function，网络能力开放）与5G网络进行实时交互一方面，NEF将感知的UE和业务流相关测量信息，比如UE实时位置、无线链路质量、漫游状态等传递给MEC服务器，MEC服务器基于上述测量信息通过智能分析和抽象，对应用的业务性能进行优化（例如调整视频播放码率），进而提升服务质量；另一方面，NEF将感知的应用服务相关信息，比如业务时长、业务周期、移动模式等传递给网络，网络感知分析应用提供的这些信息，进一步优化其UE资源配置（例如为VIP用户分配合适的带宽资源）与会话管理。

图6  5G智能感知与优化方案 针对MEC的各种应用，用户可经由NEF查询网络的各种状态，如计费策略、网络能力等，也可提交各种任务请求，如定位、带宽等 2.MEC建设方案 在园区场景方面，富*康智慧园区要求建设相对完善、发达且安全的。

通信网络，实现移动办公室工作企业内部通信、与公共网络安全隔离等功能随着物联网的发展，除了对人人之间通信的需求外，对物联网管理的需求日益迫切基于Wi-Fi的网络建设周期长、成本高、维护成本高，不能保证足够稳定、安全覆盖或提供连续服务。

对于用户体验来说，这是不方便的对于终端用户来说，这种专用网络只能用于特殊用途，公共服务和私人服务相互分离也很不方便 图7  定制化园区解决方案 如图7所示，通过局部分流方式，边缘云服务平台可以创建移动虚拟专用网来分流富*康园区用户、物联网设备、工业设备、

机器人设备的本地数据服务进入边缘服务器，形成本地5G虚拟专网，保证移动办公、工业生产的安全稳定，避免流量切换，减少服务访问延迟它也可以帮助富*康创建私有物联网并部署相关服务 通过富*康智慧园区解决方案建设的边缘云，可以为富*康提。

供电信级安全身份认证此外，基于边缘云的物联网管理平台可以管理无线传感器，如工业设备传感器、消防喷头、火灾报警联动，进行室内定位救援，组织以实时火灾信息为基础的人群疏散，在智慧园区内建立一个安全可靠的私有网络。

在VR/AR场景方面，5G时代可采用本地渲染和移动边缘计算结合的方式进行数据处理在靠近XR内容生成端引入MEC移动边缘计算能力，提供XR云端渲染功能，使得数据无需穿越互联网而降低时延，并分担了XR终端计算量。

XR终端只需将来自边缘云的渲染数据和本地渲染数据进行增量合并，然后对用户进行呈现此方案实现云化XR轻前端、重后台的整体架构，从而满足XR业务对时延、网络带宽的需求，并摆脱硬件计算能力不足的掣肘针对工厂内的VR/AR类业务，MEC可以考虑的组网方案如图8。

图8  VR/AR类MEC组网方案 摄像头对接边缘云平台，实现视频直播/点播处理及视频的本地分流/分发，实现VR/AR类业务 在AGV场景方面，随着基于摄像头的VSLAM（视觉导航）解决方案的成熟,AGV上会安装多个摄像头，而将基于图像识别的导航。

算法部署在网络边缘侧此外，随着相关技术与AGV机械臂技术的成熟(即电池寿命、AI)，并应用于未来的AGV，AGV将变成真正的工业移动机器人这些技术将真正释放5G的潜力,将5G无线连接到工厂中的移动设备，如移动运输机中的机械臂、智能仓储、传感器和电梯等，在网络边缘侧实现生产数据的。

聚合、整合，从而将传统的制造工厂转变为一个智能制造工厂。

图9 移动机器人场景下的应用案例 工厂内移动机器人车载和天花板4k/8K摄像头所采集到的周围环境视频，实时地传到边缘计算平台服务器利用边缘计算平台上的图像识别和人工智能算法，实时为移动机器人规划路线和导航，完成货物运送任务。

不仅仅是移动机器人，利用5G无线网络进行横向扩展，支撑工业物联网各种应用场景，如人流监控、无人巡检、无人固定资产盘点，助力工厂降低人力成本，提质增效 在工业控制场景方面，工业互联网的迅猛发展促使工业园区对

无线通信的要求越来越强烈，目前多数厂区/园区通过Wi-Fi进行无线接入然而，Wi-Fi在安全认证、抗干扰、信道利用率、QoS、业务连续性等方面无法进行保障，难以满足工业需求如图所示，结合蜂窝网络和MEC本地工业云平台，可在工业4.0时代实现机器和设备相关生产数据的实时分析处理和本地分流，实现生产自动化，提升生产效率。

由于无需绕经传统核心网，MEC平台可对采集到的数据进行本地实时处理和反馈，具有可靠性好、安全性高、时延短、带宽高等优势

图10  基于 MEC 平台实现工业控制科技驱动发展深圳联通将不断推进5G技术研发与建设，依托5G新型网络、产业链聚合、系统集成能力等优势，加速赋能工业互联网，驱动工业向智能化快速发展 来源；通信世界。

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。