5G技术造汽车有多厉害?结果超乎想象

2019 年 10 月,在 5G 商用牌照正式发放的 4 个月后,我做了一期节目《5G生活将从什么时候真正到来?》,从那时起我就被贴上了“5G 吹”的标签。然后,就 不断地看到有人留言说 5G 被打脸,5G 根本没什么卵用。从 2019 年到 2023 年,这样的留言就没有断过,比如下面这样的:

说实话,我完全理解他们的想法。因为在 5G 商用牌照正式发放之前,所有的商业宣传(何同学做的那个视频起到了很大的作用)基本都指向了同一个方向,那就是网速快。什么观看 8K 视频在线播放无卡顿啊,什么 1 个G的大文件秒速下载啊,总之就是把大家对网速的胃口吊得很高。所以,当 5G 手机成功入手,却发现网速似乎也没提高多少的时候,就有网友调侃说,这不就是把手机信号旁边的图标从 4G 改成 5G 了嘛,别的什么都没变。

诚恳地说,其实是最初的宣传方向错了。5G 真正强的地方并不是网速快。5G 岂止是“有卵用”,它已经实实在在地支撑着各种产业的发展和进步。国家工信部每年举办的“绽放杯”5G 应用征集大赛。到目前为止,已经成功举办了五届。第五届一共征集到了 28560 个项目,而第四届是 12281 个项目。5G 的商业应用可以说是以月为单位,井喷式地发展。

第五届“绽放杯”5G应用征集大赛总决赛在深圳举办 (图源:工信部信息通信发展司)

但问题来了,为啥很多老百姓根本感受不到 5G 的用处呢?你别急,耐心听我往下讲。

截止到去年年底,我国完成建设的 5G 基站总量已经达到 231.2 万个,光听数量你可能无感,这么说吧,全世界所有的 5G 基站中,超过 60% 都在中国大陆上。5G 信号的城镇覆盖率达到了惊人的 96.74%[1]。

日益增多的5G基站

你肯定又要问了,既然我们已经建设了这么多 5G 基站,为什么感觉网速没快多少呢?导致网速增幅不大的原因比较复杂,但其中的一个重要原因是:为了加快 5G 信号覆盖速度,大多数基站是在原有的 4G 基站上挂 5G 设备,并不是独立的 5G 基站,这会大大影响网速。

有人说:这种大建快上的策略,根本就是好大喜功、浪费资源。就算快速实现了 5G 网络覆盖,网速也快不了多少,有什么意义呢?

其实,这样的认知是错误的。我国的 5G 网络之所以要走快速覆盖的策略,并不是好大喜功,而是因为我国的工业互联网发展,早在第一块 5G 牌照发放之前,就已经被通信的瓶颈锁死。在当时的情况下,快速普及 5G 网络,将会对我国工业互联网的先进产能实现一次井喷式的释放。

在 5G 网络诞生之前,工厂里的通讯问题通常有几种方式可以解决,例如:4G、WIFI 或者干脆使用有线网。但是,在工厂环境里,常规的联网方式都有各自明显的短板。

在生活中已经用惯了 WIFI 网络的我们,可能根本想不到。在家庭和办公室环境里工作稳定的 WIFI ,在工厂环境里的表现常常是极差的。

以汽车制造行业为例,在普通人眼中,汽车生产车间常常给人窗明几净、一尘不染的良好印象,其实真实情况并非如此。在冲压车间和钣金车间,汽车车身零部件会在冲压、打磨等工序下逐渐成型,这些大型机械的工作过程中会产生严重的电磁噪声和粉尘污染。在汽车的涂装车间,喷漆工序会产生大量的喷漆粉尘,而后续的烤漆工艺则会处在高温高湿环境当中进行。

汽车喷漆产生大量粉尘

就算是看起来最体面的装配车间,也会进行大量的机械加工工作。焊接、涂胶、密封等作业都会产生大量热量和水汽,让装配车间处于高温高湿的环境当中,而专注于装配的机械臂,它们自身的工作温度则会更高。

汽车焊接产生光热

WIFI 通信模块非常怕热。在高温环境的影响下,WIFI 的通讯质量会直线下降,严重时会直接短路失效。高湿和粉尘环境则会阻挡 WIFI 信号在空气中的传输,影响通讯稳定。工厂环境里的机械设备都会发出电磁噪声,这也严重干扰了 WIFI 的信号质量。

4G 和 WIFI都不行,那么有线网行不行呢?很遗憾,在工厂环境下,有线网也不是理想的方案。在工厂环境中,因为设备和工作站之间的距离较远,网络信号会随着网线的增长而快速衰减。而且,工厂环境中到处都是电磁噪声,有线网络中传输的信号也会受到电磁噪声的干扰而变得不够稳定。

讲到这里你可能会说,既然普通网线不适合工厂环境,那么用光纤可不可以呢?

确实,光纤通信是一种可以免受电磁干扰影响的通信方式。但是,光纤由于其材料特殊,不适合在经常动作的机械臂和活动设备上安装使用。一旦弯折过度,光纤就可能出现内部损伤影响通讯。另外,光纤并不适合用来传递模拟信号,对于工厂中的温度、压力等传感器等需要传输的模拟数据,光纤也并不擅长。所以,对于生产线上的设备,光纤也是不合适的方案。

细如发丝的光纤

这就是 5G 正式商用之前工业互联网的发展现状。并不是 5G 网络覆盖之后再去动员大家使用,而是有大量工厂已经确定了发展目标,只等着 5G 这场东风。

面对高温、高湿、高粉尘、高电磁噪声的工厂环境,5G 技术的表现远远超过了 4G 和 WIFI。它独有的高频段也携带了更高的能量,在穿透了各种仪器的金属外壳后,仍然能保持良好的稳定性。某种意义上讲,5G 简直就是为了支撑工业 4.0 的智能工厂而诞生的通讯技术。

工厂环境中,5G稳定性超群

但如果只有这些理论,没有真实的案例,还是会显得像是纸上谈兵。我在写文稿时,就很想找一个具体的案例。没费多少功夫,就找到了,在翻阅第四届绽放杯 5G 应用征集大赛的项目案例库时,我看到了重庆区域赛最佳应用奖:中国联通“5G+智能化车间工业控制平台”

在这个案例中,中国联通把长安汽车的生产线用 5G 网络改造了一遍。下面我用我自己的语言讲一遍:

在一个大型汽车工厂中,眼前是一排排智能化的汽车生产线。这里一个产线的节拍流程不到一分钟,产能很高的同时却在厂区内却只能看到零星的几名工人。

一辆小车自动穿梭在厂区之间。基于 5G 网络和云计算技术,小车完全自主地在厂区内自动运行。这辆小车不能载人,也不会运货。它就像是一位机器人巡检员,转动着激光雷达和大眼睛一样的视觉传感器,将周围的环境信息实时传回控制中心。

理想中的机器人巡检员

相比传统的通信方式,5G 网络的低延迟和高带宽可以实现更加精准和实时的机器视觉和动作控制。而控制中心的人工智能则会对机器人回传的视频数据进行实时分析。如果发现任何安全和质量问题,人工智能都会向守在监控屏幕前的安全员发出警报,请安全员做出处理决定。

在监控屏幕旁边,还有一位经验丰富的工程师正在通过 AR 设备,远程指导着车间里的年轻工人进行汽车装配。在年轻工人的视野中,眼前的汽车与虚拟的装配说明书已经融为一起,身边还有老工程师的耳提面命,工作自然准确而高效。

工人的头戴式设备上集成了 5G 扫码枪。在工人的视野中,所有的零配件都会被自动扫描识别,并上传到云端。位于云端的控制中心会把这些零配件与正确的装配图纸进行比对,避免了人为错误的发生。

零配件自动扫描识别

再往里走,几个金黄色的机械臂正围着一个已经焊接完成的车体,机械臂顶端摄像头的指示灯一闪一闪,而机械臂则举着摄像头沿着车体的焊缝仔细查看。原来,它们是检查焊缝质量的机器人。在这里,5G 技术结合计算机视觉替代了传统的人工焊点检测,全面降低了漏检率,提高了车体出厂的合格率。

机器臂工作得热火朝天

这些机械臂只是众多机器人中的一种。安装在机械臂上的高清摄像头可以实时将数据传输至云端的控制系统中,基于神经网络算法训练的人工智能,可以轻易识别出车门上的缝隙或者车体上的喷漆瑕疵。

根据官方的说法,仅仅 5G+AI 机器视觉检测这一项应用,就创造了价值数千万元的成本节约效益。而且,他们说这套系统现在已经走出生产车间,实现了与全国汽车经销商和 4S 店的联动。在联通 5G+AR 技术平台上,经销商可以向车主提供高效的远程专家会诊服务,帮助车主快速解决疑难问题。不知道我的读者中有没有长安汽车的用户,可以留言反馈下是不是真的?

实际上,从统计数据来看,这几年的网速是在稳步提高的。

根据国内测速网站 SpeedTest.cn 提供的数据,2020 年三大运营商的网络下载速度中值为 75Mbps,而 2023 年 3 月的网速中值,已经提高到了 96.4Mbps,提升了 28.5%[2]。

之所以很多人得出“5G 没卵用”的观点,根本原因还是有些人评价新事物,往往只从个人的感官和体验出发,不看统计,不看数据,也不愿意听专家的评论。

更加危险的是,如果我们不小心相信了 5G 没卵用的错误结论,就会先入为主,然后下意识地忽略那些能够证明 5G 很有用的事实,这就进一步产生了确认偏误。确认偏误常常能让出错的人变得越来越固执,甚至沿着错误的道路一路狂奔到底。

5G的实际应用超出想象

想要避免观察者偏差和认知偏误,就要尽量充分地了解事实,尽可能多地听取多个角度的意见。当你听到与自己的认知不同的观点时,不妨尝试着跳出旧有认知,看看这些不同的观点背后,分别都有哪些证据。

在我看来,没有证据支撑的观点是不值得认真对待的,而最好的证据不是“道理”,而是“统计数据”。

信源:

[1] https://bigdata.speedtest.cn/realtime

[2] http://www.199it.com/archives/1404965.html

http://5g.speedtest.cn/article/PJ107vVZkMk3DROELGpM

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页面更新:2024-02-16

标签:汽车   基站   车体   粉尘   喷漆   噪声   网速   光纤   车间   电磁   信号   厉害   工厂   环境   机械   技术   网络

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