我国“5G+工业互联网”发展面临的挑战与对策

胡世良

（中国电信研究院，上海  200122）

摘要：近几年来，在国家政策的大力支持下，在产业链各方的共同努力下，我国5G+工业互联网蓬勃发展，5G与实体经济融合正向广度、深度拓展，5G+工业互联网正成为推动工业企业数字化转型的新引擎。在5G+工业互联网蓬勃发展的同时，仍面临跨行业融合难、商业模式尚不成熟、“卡脖子”问题一时难以解决、5G+工业互联网人才紧缺等挑战。为应对挑战，文章从加快5G+工业互联网新型基础设施建设、推进5G+工业互联网商业模式创新、打好关键技术攻坚战等方面提出建议。

关键词：5G+工业互联网；融合应用；数字化转型；商业模式；标杆案例

0  引言

5G与工业互联网的融合将加速网络强国、数字中国、智慧社会建设，加速中国新型工业化进程，为中国经济发展注入新动能。近年来，我国深入实施工业互联网创新发展战略，5G+工业互联网进入实质性发展阶段，在5G专网建设、工业互联网平台打造、5G融合应用创新、产业生态建设和新模式新业态新技术创新方面取得明显成效。目前，我国5G行业应用案例超过1万个，5G+工业互联网项目超过2 000个，5G行业专网超过2 300个，覆盖钢铁、电力、矿山、港口等20多个重要行业，形成了平台化设计、智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸、数字化管理等应用模式。

当前，5G与工业企业融合进程不断加快，5G+工业互联网正加速向细分垂直领域延伸，正由外围应用向融入企业核心流程方向演进，形成一批5G+工业互联网应用创新标杆案例，5G+工业互联网的发展正有力推进工业企业数字化、网络化、智能化转型。但发展过程中仍面临巨大挑战，只有产业链各方携起手来，积极应对，共同推动5G+工业互联网在更广范围、更深程度、更高水平上实现融合创新，5G+工业互联网才能在赋能工业企业数字化转型中发挥更大作用。

1  我国5G+工业互联网发展面临主要挑战

工业互联网蓬勃发展为我国转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力提供了新动能。如今，我国5G+工业互联网发展势头良好，已进入产业深耕、赋能发展的新阶段，但仍面临诸多挑战。

一是充分认识到5G+工业互联网发展的难度和复杂性。我国不仅工业门类众多，而且企业所处的数字化阶段各不相同，对数字化、网络化、智能化的需求千差万别；工业制造业生产设备多、产业链长、流程复杂、价值创造环节多、工艺和技术要求高、标准和协议不统一、行业需求复杂、业务场景分散且碎片化，这给5G跨行业、跨领域融合带来了困难；5G+工业互联网跨界融合专业性要求高，运营商、设备商、工业互联网企业间的行业壁垒仍然较高，技术融合、模式融合、业务融合难度大。

二是5G+工业互联网融合创新有待进一步加强。从近几年涌现的诸多5G+工业互联网应用案例分析来看，5G融合应用主要是满足工业企业远程控制、信息采集、高清图像和视频处理等场景化应用需求，在电子设备制造业、装备制造业、钢铁行业等十大行业形成协同研发设计、机器视觉质检等20个5G+工业互联网典型应用场景，很显然这些典型应用都是满足工业制造企业场景化应用。但我们同时看到，5G应用正从场景化应用向为工业企业提供融入客户核心流程的整体化解决方案方向转变。例如，中国移动面向工业互联网打造的“1+1+1+N”产品体系是突破连接、突破离散化场景化需求满足向提供5G一体化解决方案方向转变的生动实践。但运营商真正实现为工业企业提供5G一体化解决方案道路漫长，融合应用创新仍需进一步加快。

三是5G+工业互联网市场需求没有真正爆发。虽然我国5G+工业行业呈现蓬勃发展之势，但仍处于标杆应用案例打造阶段，行业用户不愿买单，有些是为了获得政府补贴而使用5G技术，这一现象普遍存在。出现这一现象的根本原因是5G还不是包括工业制造企业在内的垂直行业客户的刚需，市场需求还没有真正激发起来。此外，工业企业应用5G技术改造传统企业投入较大，在实体经济普遍面临经营压力的今天，过高的5G投入也抑制了工业企业5G应用需求。

四是5G+工业互联网商业模式尚不成熟。主要体现在以下几个方面。

（1）5G+工业互联网产品难以规模化复制推广。5G+工业互联网组网复杂，而且工业制造流程环节复杂，不同行业、不同企业需求差异大、需求多样性且个性化特征明显，5G需要适应不同的工业场景，提供一体化解决方案，标准化难度高，决定了产品和解决方案规模化复制推广难度大。

（2）5G+工业互联网多元化盈利模式尚未形成。5G网络建设的巨大投资带动5G产业链发展，受益最大主要是电信设备商、终端厂商、芯片公司、通信模组企业、方案提供商等，但面向客户“最后一公里”收费是最大堵点，运营商投入大收益少问题最为突出。目前从运营商5G2B盈利模式实践来看，盈利点主要包括连接收费、流量收费、专线收费等，盈利模式仍比较单一，多元化的盈利模式尚未形成。

（3）5G+工业互联网投资建设模式有待进一步探索。目前，一些工业企业对5G专网和用户侧MEC投资建设认知不够全面，到底是运营商来投资还是由垂直行业客户来投资认识不清楚，垂直行业客户认为网络应该是运营商业务范畴，与自身关系不大，一定程度上造成运营商与垂直行业商业需求对接不力，完全由运营商投资面临巨大的资金压力。因此，面向垂直行业客户5G网络建设投融资模式需要进一步探索。

（4）5G+工业互联网产业生态有待进一步完善。5G+工业互联网发展涉及到行业终端、模组、芯片、网关等，当前5G芯片模组等存在产业分散化、市场碎片化等特点，短期难以通过市场规模降低成本，导致行业终端、模组、芯片等价格偏高，在一定程度上制约了5G工业应用的规模推广，这从一个侧面反映5G+工业互联网完整的产业生态尚未形成，不利于5G+工业互联网规模化发展和普及。

五是5G+工业互联网受“卡脖子”技术的影响尚未完全改变。5G刚刚迈入商用阶段，技术产业生态尚未完全成形，关键技术受制于人。例如，5G芯片、工业终端、模组还未成熟，且没有实现面向工业领域的标准化；在5G芯片、工业软件、智能机床等高端产品和核心技术方面竞争力不强，我国95%的高档数控系统、80%的芯片以及几乎全部的高档液压件、密封件和发动机都依赖进口；工业企业内各种生产设备型号繁多，连接协议等技术标准尚不统一，我国工业制造企业离数字化、智能化尚有较大差距。此外，5G在工厂内网络部署架构、网络配置模式、上行带宽不足等关键问题尚未解决。我国工业互联网在底层技术和工业软件等方面仍与发达国家存在一定差距。

六是缺乏精通工业互联网和5G融合的高端人才和领军人才。工业互联网是多个学科、多项技术的交叉领域，其应用延伸较为广泛，急需熟悉行业特点、熟练掌握信息通信技术且具备软件开发能力的复合型、专家型人才。

2  加快我国5G+工业互联网发展对策与建议

工业互联网要发展好，真正成为推动工业企业转型升级的新引擎，应牢固树立创新思维、客户思维、生态思维、跨界思维、平台思维和5G+思维，持续推进协同创新，致力于打造良好的工业互联网产业生态，助力工业企业数字化、智能化转型。

第一，政府应加大资金扶持力度，推动芯片研发、终端模组、企业内网改造等资金补贴扶持政策，鼓励企业进行5G改造；在5G网络建设上，在投融资政策、财税政策上积极支持电信运营商，破除社会资本参与5G新基建“隐形门槛”，解决企业5G网络建设的资金压力；地方政府应加快出台配套政策，在金融税收等方面为制造企业提供支持，鼓励龙头企业先行先试，积极扶持中小企业的智能化转型升级。

第二，加快5G+工业互联网新型基础设施建设。一是推进差异化的投资模式，加快5G、时间敏感网络、IPv6、边缘计算等新型网络技术在企业内网的广泛部署，打造内网升级改造的标杆，以网络化带动数字化，为融合发展提供基础设施资源保障；二是运营商协同产业链合作伙伴，共同为工业企业提供安全可靠、性能稳定、服务可视的定制化的5G专网，实现5G网络深覆盖、全覆盖，满足客户数据不出厂、超低时延、超大带宽等方面的需求；三是成立5G+工业互联网融合研发中心、联合创新中心、开放实验室等创新联合体，汇聚各类研发资源，提升研发效率和成果转化水平，切实解决工业互联网发展中5G所能解决的痛点。

第三，推进商业模式创新，实现5G+工业互联网高质量发展。

（1）在产品提供上，努力为工业企业提供5G+工业互联网一体化解决方案。运营商要充分发挥5G云网融合优势，加快5G网络建设，积极打造5G、边缘计算、网络切片等核心能力，为行业客户提供“边、管、云、端”融合的5G专网，积极推进5G专网规模化发展，着力发展基于5G+云计算、大数据、人工智能、物联网、虚拟现实等技术的应用场景的平台和应用的开发，推动线上线下、端到端价值链、供应链、创新链的全面协同，为工业企业提供全场景、全要素、全产业链的行业解决方案；加速5G技术与制造技术、生产核心环节的深度融合，不断丰富5G+工业互联网新业态新模式；更为重要的是，运营商要联合工业制造企业和合作伙伴，共同打造面向工业企业的数字化平台，尤其要着力打造工业互联网公共服务平台和综合业务管理平台，以数字化平台赋能工业企业数字化转型，实现运营商向价值链中高端迈进；同时，积极与终端厂商、设备商等合作，一方面以5G+工业互联网规模化发展努力降低行业终端、通信模组、芯片的价格，另一方面运营商要加强自有行业终端的布局和研发，努力形成面向工业制造企业5G需求的商业闭环。

（2）创新合作模式，打好5G+工业互联网产业合作“团体赛”。运营商要以为工业企业提供整体化解决方案、打造5G数字化平台、实现技术攻关、联合研发等方面开展合作，创新合作模式。实践中，通过与合作伙伴共建5G研发中心、5G开放实验室、5G联合创新中心和成立5G+工业互联网产业联盟等方式开展合作；坚持开放合作，实现企业的网络、平台、应用等自身能力和资源向合作伙伴开放，实现能力和资源互换，助力合作伙伴竞争力的提升和商业走向成功；推进“融合发展+资本经营”的发展新模式，与行业领先企业积极开展成立合资公司为重点，积极开展收购、战略投资、成立合资公司等资本经营活动，打造工业互联网投资、并购、孵化平台，不断发展和壮大5G产业生态圈。

（3）切实推进5G网络建设投融资模式的创新。工业制造企业专网建设投资大，无论是运营商、设备商还是工业企业主导工业互联网建设，都需要创新投资建设模式，缓解资金压力。运营商可以与工业企业合资共建MEC平台、内网改造和优化等，设备可以采用融资租赁等新模式。

（4）以为工业企业提供5G一体化解决方案为依托，拓展多元化的营收模式。5G+工业互联网的营收模式除了连接收费、流量收费、5G专线收费外，努力拓展为工业企业提供5G+工业互联网行业解决方案的“一企一策”项目收费、多量纲收费、切片经营收费、平台能力开放变现、网络及设备租赁费、网络维护费以及咨询服务收费等多渠道收费模式。同时，运营商要做好5G解决方案收费的价值分配，让合作伙伴更好地聚集在你周围，实现共同发展。

第四，打好关键技术的攻坚战，提升5G+工业互联网产业链供应链可控水平。在面临国际环境不确定性今天，掌控关键核心技术关系国家安全和我国的国际竞争力。面对半导体芯片、部分关键元器件、原材料、工业软件受制于人的现状，要认真梳理我国在国际大循环中遇到的难点、痛点和堵点，加快形成以产业链“链主”企业为主的创新联合体，加强产学研用多方协同攻关，发挥集中力量办大事的制度优势，打好关键核心技术攻坚战。要通过申请国家课题、成立重大攻关项目组等多种形式，加大光通信、毫米波、5G增强、6G、量子通信、芯片模组、仪器仪表等技术的研发工作，加强网络智能化攻关，推动5G与人工智能技术深度融合，提升网络运维效率，提升服务质量和业务体验。加强云计算中心、物联网、工业互联网、车联网等领域关键核心技术和产品研发，加速人工智能、区块链、数字孪生、虚拟现实等新技术与传统行业深度融合发展。加大科技创新投入，解决一批“卡脖子”技术问题，增强产业技术支撑能力，打造自主可控、安全可靠的产业链供应链，构建拥有核心竞争力的技术体系和创新生态，整体提升产业链和供应链安全水平。

第五，加快标杆案例规模化复制推广，不断激发广大工业企业5G应用需求。运营商要充分利用线上线下相结合的方式，加大5G+工业互联网市场的营销宣传，积极培育市场、激发市场和创造市场，推进技术创新、产业发展、模式创新和应用创新，加大行业标杆案例、典型应用场景的规模化复制推广，推广成功企业的运营经验和发展模式，促进5G由大中型企业向中小企业逐步发展和普及，不断提高工业企业5G行业渗透率。

第六，加快培养和打造精通工业互联网和5G的跨界高端人才队伍。对我国运营商来说，做好高端人才队伍建设关系5G+工业互联网长远发展。一方面以推进5G+工业互联网专业化经营为契机，加快企业内部5G+工业互联网专业人才的培养，充分利用运营商学院，加大5G+工业互联网人才专业化培训，推进员工转型，努力打造一批5G+工业互联网高端人才和领军人才；另一方面加快引进5G+工业互联网社会成熟人才、领军人才和创新人才，建立与有关高校院所对接的人才引进和培养机制，不仅要重视5G通信方面的人才引进，更需要招聘和引进熟悉工业互联网的行业人才和行业专家，以弥补运营商拓展5G+工业互联网市场的短板。

3  结束语

自2019年6月我国5G正式商用以来，工业互联网已成为5G的主战场，工业互联网正加速与实体经济融合，各类创新应用案例加速落地，在产业链的共同努力下，在政策、技术、市场共同驱动下，我国工业互联网正呈现蓬勃发展之势，正处于产业深耕、赋能发展的新阶段，5G+工业互联网产业生态正全面形成，正汇聚5G+工业互联网发展的磅礴力量，成为推动数字产业化、产业数字化和推进中国经济转型升级的新引擎，必将为我国经济发展开辟更为广阔的发展前景。

参考文献

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[2] 中国电信5G产业创新联盟．5G+工业互联网生态合作白皮书[Z]．2020.11.

[3] 鲁春丛．推动工业互联网创新发展的四点经验[N]．人民邮电报，2022-1-6.

[4] 黄鑫，董庆森．“5G+工业互联网”赋能千行百业[N]．经济日报，2021-11-23.

[5] 胡世良．5G+：开启商业模式新生代[M]．北京：人民邮电出版社，2021.

作者简介：胡世良，中国电信研究院高级专家，工业信息化部信息产业网特约专家，中国互联网协会应用创新工作委员会专家委员，近年来一直从事5G商业模式和行业应用创新等方面研究工作。