015G+工业互联网应用的网络架构
5G服务于工业场景的网络架构设计主要考虑以下几个方面：
基本的业务实现需求：工业会有eMBB、uRLLC、mMTC等多种业务并发的场景，需要从架构设计上确保资源、算法的协调/隔离，确保并发场景下的性能保障；另外，部分工业应用需要数据在尽可能靠近现场的近端闭环，部分工业应用则更期望集中处理。架构设计需要考虑如何灵活适配这些不同的业务要求。
业务安全的需求：对于具备一定敏感度或机密性的业务数据，行业不希望数据进入公网，认为这会增加被窃取或被攻击破坏的风险，因此数据不出园区通常是一个基本的需求。在网络架构设计时，就需要确保数据的输出端口被限制在园区内，并且根据需要采取与外部网络的隔离措施，例如防火墙的设置等；
投资经营类需求：包括行业的战略定位、商业模式、成本与收益三个方面。这三个方面会相互影响，并且会影响到包括行业客户、运营商等在内的多个产业链实体。产业链各方的战略定位会决定性地影响他们的合作商业模式，继而影响成本投入与后期的收益，而商业模式及成本收益诉求的实现，在技术上对网络架构的设计有重要依赖。基于运营商网络提供行业服务，可以缩短行业在引入5G上的时间并降低投资成本，而在网络架构上需要考虑如何确保运营商网络同时服务于行业（2B）和消费者（2C）两个不同的群体，从且确保他们的业务各自得到合适的保障。
切片网络架构
切片是一种按需组网的技术，独立组网（SA）架构下将一张物理网络虚拟出多个不同特性的逻辑子网络，可满足不同场景诸如工业控制、自动驾驶、远程医疗等各类行业业务的差异化需求。传统的4G网络只能服务于单一的移动终端，无法适用于多样化的物与物之间的连接。5G时代将有数以千亿计的人和设备接入网络，不同类型业务对网络要求千差万别，运营商需要提供不同功能和QoS 的通信连接服务。网络切片将解决在一张物理网络设施上，满足不同业务对网络的QoS要求。
基于5G SA架构，采用虚拟化和软件定义网络技术，可以让运营商在一个物理网络上切分出多个虚拟的、专用的、隔离的、按需定制的端到端网络，每个网络切片从接入网、传输网到核心网，实现逻辑上的隔离，从而灵活适配各种类型的业务要求，实现一网多用，不需要为每一个服务重复建设一个专用网络，极大降低成本。下图给出了切片网络架构的示意图。
5G的网络切片关键特征包括：
按需部署：5G网络功能将会采用基于云的服务化架构，5G核心网可以根据不同业务服务等级的要求（SLA）对网络功能进行自由组合和灵活编排，并且可以选择网络功能部署在不同层级的DC数据中心。
端到端SLA保障：网络的SLA指的是不同的网络能力要求，网络切片需要端到端网络共同进行SLA的保障。其中，无线和传输网保障和调配资源，核心网为不同的业务提供差异化的网络能力和业务体验。
按需隔离：5G网络切片是一个逻辑上隔离的网络，根据应用的不同，切片可以提供部分隔离以及逻辑隔离，也可以提供独立的物理隔离，需要根据行业特性，在综合考虑投资成本的基础上做出选择。
运维自动化：5G网络中会存在很多个网络切片，管理维护会及其复杂，必须要提供全生命周期自动化运维的能力。
综合商业视角，切片网络的目标架构包括商业层、切片管理层和网络层。商业层为垂直行业客户提供切片设计服务以及购买入口；切片管理层提供跨域的切片调度、管理和实例化；切片网络层就是支撑上层应用的物理设备和逻辑功能模块。
对运营商来说，切片是进入具有海量市场规模的垂直行业的关键推动力，与独立网络相比，通过切片实现的统一基础设施网络能够适应差异化业务的需求，可大大减少投资，实现业务快速部署。每个网络切片还可以独立进行生命周期管理和功能升级，网络运营和维护将变得非常灵活和高效。
边缘计算网络架构
多接入边缘计算（MEC）是将多种接入形式的部分功能、内容和应用一同部署到靠近接入侧的网络边缘，通过靠近用户处理业务，配合内容、应用与网络的协同，提供低时延且安全可靠的服务，达成极致用户体验。
在5G服务工业互联网领域，边缘计算在基本业务实现、业务安全保障、商业模式支撑等方面都具备价值。
从业务实现角度看，核心网用户面功能下沉到边缘部署，可降低网络时延，支撑uRLLC场景端到端低时延高可靠业务。时延需要在空口、传输、应用服务等多环节实现端到端保障，引入MEC后业务可以直接部署在离基站较近的位置，有助于端到端低时延的实现。
ETSI定义的MEC（对应3GPP的local UPF本地用户面网元）同时支持无线网络能力开放和运营能力开放，通过公开API的方式为运行在开放平台上的第三方应用提供无线网络信息、位置信息、业务使能控制等多种服务，实现电信行业和垂直行业的快速深度业务融合和创新，为移动视频加速业务、AR/VR低时延业务、企业专网应用、需要实时响应的AI视频分析业务等提供支持。
从业务安全角度看，核心网用户面下沉到企业园区，实现企业业务数据不出工厂，可为企业提供更高的安全保障。
从商业角度看，MEC可以节省传输资源，尤其针对视频类存在大量数据传输需求的应用，数据能够实现在园区内的本地存储和运算，节省边缘到核心网和Internet的传输资源开销和商业成本。
5G核心网架构原生支持MEC功能，控制面和用户面完全分离，支持用户面下沉子MEC，典型的组网架构如下图所示。
025G+工业互联网应用的典型案例
5G+电子制造的应用背景和需求
电子制造是典型离散生产模式的行业，柔性化、自动化、智能化生产是增强企业竞争优势、提高生产效率的必然选择。中兴通讯长沙工厂是工信部智能制造示范基地，主要生产机顶盒、客户终端设备（CPE）等家庭信息终端等产品。
中兴电子制造工厂的应用示范场景
中兴通讯在长沙工厂构建了5G工业物联、5G+MEC的视觉导航+云化AGV调度、基于5G机器视觉的产品质量检测、5G AR远程辅助指导等多个生产场景，实现了基于5G的电子产品制造业务智能工厂的应用示范，如下图所示。
5G工业物联：通过5G网络重塑工业互联，实时采集并监控工厂车间内温度、湿度、工位静电、粉尘、气压等参数，进而提升制造合规率、促进节能降耗、减少静电释放及粉尘危害，保障产品制造的质量。
5G+MEC视觉导航+云化AGV调度：这一环节采用视觉及低成本激光融合导航，利用5G网络进行调度和视觉、传感信息的传输；在MEC进行视觉SLAM及指挥调度。目前基于5G+MEC视觉导航的AGV已经投入实际生产，这种AGV的优势有两个方面：一是与传统磁条AGV相比灵活度具有很大提升；二是相对激光导航AGV，单台成本可节省10%以上。
5G机器视觉产品质量检测：这一环节基于5G+MEC技术将机顶盒上盖检测、装配检测、包装盒体检测等工位采集的机器视觉图片传送到MEC侧集中处理，随后将检测结果下传到各个工位。此模式与传统单工位自动光学检测（AOI）设备相比，不仅单台成本至少降低50%，还较大增强地了部署产品换线生产算法处理的灵活性。
5G AR辅助远程指导：在生产、运维等环节，当一线人员遇到疑难杂症时，可使用AR眼镜呼叫后方专家远程指导。该技术的优势是在解放双手的情况下可以通过远程高清音视频沟通。此外，这一技术可以实现基于电子白板的图像共享，快速提升现场作业效率。
