GSMA：5G RedCap应用案例集2024（中文）

5GRedCap应用案例集 智能电网｜智慧城市｜智能制造 目录 前言 01第一部分智能电网 02山东电力5GRedCap规模化商用加速构建新型电力系统 05河南国网电力5GRedCap智能融合终端 08天津华电5GRedCap智慧电厂商用验证 11第二部分智慧城市 12深圳南山区生态局5GRedCap环境监测 15深圳5GRedCap+AI垃圾分类监管新模式 18郑州公用集团5GRedCap智慧停车 21四川德阳5GRedCap智慧停车 245GRedCap实现上海嘉定无人农场 28第三部分智能制造 295GRedCap与5G-Advanced专网融合应用助力宝山钢铁数字化转型 315GRedCap助力云南神火铝业安全生产 335GRedCap助力化工行业安全高效生产 37美的厨热洗碗机工厂5GRedCap应用 39广东邦普循环基于5G专网及5GRedCap的全链零碳智慧工厂 42基于5GRedCap视联专网的园区安全管理 45总结与展望 前言 近年来，随着5G技术的快速发展和广泛应用，全球的通信行业迎来了新一轮的变革和机遇。在这一背景下，5GRedCap（ReducedCapability，简称RedCap）作为5G技术的重要组成部分，以其高效的频谱利用、低功耗和成本优势，从2024年开始登上舞台，在各行各业中崭露头角并逐步发挥不可或缺的作用。作为GSMA大中华区总裁，我深感荣幸能够见证并参与这一重要时刻，见证5GRedCap在推动社会经济发展中的重要贡献。 5GRedCap技术旨在弥补传统5G和物联网之间的空白，特别是针对中等数据速率需求、低功耗、低成本且需要网络切片等原生5G功能的应用场景。它不仅为智能电力、智慧城市、智能制造等领域提供了新的解决方案，还在可穿戴设备、智能家居、医疗健康等消费电子领域展现出广阔的应用前景。通过支持更多样化的终端设备和应用场景，5GRedCap正在为数字化转型提供强大助力。 在智能电网领域，5GRedCap展现出了巨大的应用前景。智能电网是现代电力系统发展的重要方向，5GRedCap的低功耗、高效率连接为智能电网的建设提供了 重要支持。通过5GRedCap技术，电力公司可以实现对电 网设备的实时监控和远程控制，及时发现和处理故障，提升电网的可靠性和运行效率。此外，5GRedCap还支持智能电表的广泛应用，使得用户可以实时监测和管理自己的用电情况，提高能源使用效率。同时，在分布式能源管理中，5GRedCap能够有效支持光伏发电、风力发电等分布式能源的接入和管理，优化能源配置，促进绿色能源的发展。 智慧城市建设是现代城市发展的重要方向，而5GRedCap在这一过程中扮演着至关重要的角色。通过连接城市中的各种智能设备和传感器，5GRedCap实现了对交 通、环境、能源等各方面的实时监控和管理。例如，在交 通管理中，5GRedCap可以支持智能交通灯、车联网和自动驾驶技术，从而缓解交通拥堵，提升出行效率。在环境监测方面，5GRedCap能够实现对空气质量、水质和噪音等环境数据的实时采集和分析，帮助政府和相关部门及时采取措施，改善城市环境质量。 的。 在智能制造领域，5GRedCap的应用无疑是革命性 传统制造业面临着效率提升、成本控制和智能化转型 的多重挑战。5GRedCap技术通过提供稳定、高效的连接，使得工厂内的设备能够实现实时数据传输和远程控制，从而大幅提高生产效率，减少停机时间。此外，5GRedCap 斯GS寒MA大中华区总裁 还能支持大规模机器间通信和物联网应用，使得工厂的自动化水平和智能化程度进一步提升。这不仅推动了制造业的转型升级，也为工业4.0的实现奠定了坚实基础。 在推动5GRedCap技术应用和发展的过程中，GSMA大中华区一直扮演着积极的推动者和协调者角色。我们与政府、企业、学术机构等多方紧密合作，致力于推动5GRedCap标准的制定和应用实践的推广。通过组织各类研讨会、技术交流会和应用案例展示，我们帮助业界了解5GRedCap的最新发展动态，分享成功经验和最佳实践，促进5GRedCap技术的普及应用，这本《5GRedCap应用案例集》收录了5GRedCap在智能电网、智慧城市和智能制造三大领域的14个优秀应用案例，阐述了5GRedCap的技术优势和应用价值，展望了5GRedCap的应用前景和发展方向。 展望未来，消费电子领域将成为5GRedCap技术大展拳脚的舞台，从而实现5GRedCap的规模化发展。随着可穿戴设备、智能家居、医疗健康等智能终端的普及， 用户对高效、低延时、低功耗、低成本、泛在化的网络连 接需求日益增长。5GRedCap凭借其技术优势，能够为这些设备提供稳定、高效的连接服务，提升用户体验。例如，智能音箱、智能门锁等设备通过5GRedCap实现互联互通，使得家庭生活更加便捷和智能化。5GRedCap还可以支持各种智能医疗设备，如可穿戴健康监测设备、智能药品管理系统等，帮助患者进行自我健康管理，降低医疗成本。 随着5GRedCap技术的不断成熟和应用场景的不断丰富，我们有理由相信，5GRedCap将为经济社会带来更多创新和变革。它不仅是技术发展的新里程碑，更是社会进步的新动力。我们期待看到更多企业和机构能够充分利用5GRedCap技术，探索新的应用模式，创造更大的社会和经济价值。 最后，我要感谢所有参与《5GRedCap应用案例集》编写和发布的团队和个人。正是你们的努力和奉献，使得这些现实场景应用案例得以传播，为业界提供了丰富的知识和实践经验。我相信，这本案例集将为推动5GRedCap技术的发展和应用，提供重要的参考和指导。GSMA愿意与广大生态合作伙伴携手并肩，共同谱写5GRedCap时代的新篇章，为更加美好和智慧的未来做出卓有成效的贡献。 2024年6月 智能电网 01 5GRedCap䎾用呩⢾꧋ 山加东速电构力建新5G型R电e力dC系ap统规模化商用 5GRedCap在山东电力的成功实践展现了5GRedCap技术行业应用的广阔前景。5GRedCap技术不仅满足了电力安全隔离、可靠可控的要求，还大幅降低了终端成本，推动5G智慧电网更大规模部署，加速构建新型电力系统，进而实现5G和千行百业的深度融合发展，让5G更好的造福社会。 合单作位 国网山东省电力公司数字化部副主任王勇 案例综述 2021年中国联通与国网山东省电力公司建成中国首套省域5G电力专网，配置生产控制、管理信息等切片，在16地市部署UPF37套、接入电力5G终端7万余台，在发、输、变、配、用电等12类场景中部署了5G应用，促进了5G与电力系统的深度融合。 2023年，中国联通又携手国网山东省电力公司、华为公司在山东省完成了全国规模最大的省域电力5GRedCap规模化商用部署，助力5G应用轻装上阵。 本项目依照安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证的原则，将5GRedCap和5G硬切片技术进行融合，打造“端网业”一体化的解决方案。 在端侧应用5GRedCap模组、终端，接入了配电、光伏、无人机等各类终端，实现终端成本的大幅降低。在网络侧全域开通了RB资源预留1%硬切片，传输网使用FlexE硬切片技术，接入生产控制大区专用UPF，保障电力专网的稳定性和可靠性，打造了目前国内规模最大的5G硬切片专网。在业务侧实现了配电自动化、光伏调控、自动化三遥等应用，实现电网发、输、变、配、用等环节的实时监控和智能调控。 山东电力5GRedCap在配电和分布式光伏应用部署安装图 行业挑战 山东是全国新能源装机规模最大的省级电网，拥有大量光伏发电站，光伏发电分布广、波动性强，给电网的安全运行带来新的挑战。国网希望提升电站并网率和调控灵活性。其次，山东电网规模巨大，拥有全国最大的特高压交直流混联电网，特高压变电站数量全国最多，电网负荷突破1亿千瓦，迫切需要运用新兴信息通信技术来提高电力网络的运行质量、效率和安全性。 5GRedCap应用案例集 建设5G电力专网后，解决了电力系统末端接入和运行调控等问题。但在规模化应用中仍存在一些挑战。一是各类电网设备、电力终端、新能源用电的需求爆发式增长，迫切需要构建安全可信、接入高效灵活、双向实时互动的“泛在化、全覆盖”配电无线通信接入网，实现智能电网业务接入、承载、安全及端到端的自主管控。二是由于完整版的5G终端芯片和模组设计复杂，研发成本高，终端价格一直居高不下，导致规模建网成本巨大。三是每次点位部署都需要人工勘测，每人每天仅可勘测4个点位，成本高、效率低，严重影响业务的上线进度。另外，电网的配电、并网等关键应用分布广，对网络的可靠性要求高，随着5G手机的普及，网络在忙时会出现时延大、抖动多的情况。如何降低建网成本同时又保障网络质量，成为5G电力专网规模应用的主要课题。 解决方案和价值 1.项目整体架构/技术方案 本项目综合使用边缘计算、切片、跨域组网、5GRedCap、人工智能等技术，打造端、网、业一体化方案，实现了广域覆盖、泛在接入、统一管理、安全可信的5G电力通信网络，实现了电力系统末端业务的广域互联。划分了生产控制、管理信息等网络切片，满足了不同电力业务的安全隔离需求。 山东电力5GRedCap组网方案示意图 端 “端”侧采用5GRedCap终端，和传统的物联网通信技术相比，该类终端具备大容量、低时延、准定位、高可靠等能力，而相比普通5G终端，其成本降低50%，能耗降低32%。中国联通率先在济南全市开通全国首个市域RedCap网络，现已部署雁飞、南瑞等品牌5GRedCap终端3220台。 网 “网”侧部署5G硬切片虚拟专网，预留1%的RB资源用于供电网独享，可实现在拥塞场景下，硬切片的时延几乎不受影响，满足生产控制网对可靠性的需求。目前已完成650个硬切片开通，承担300多条分布式光伏和配电自动化业务。 业 “业”侧实现了配电自动化、光伏调控、自动化三遥等12个场景的5G应用，在平台方面，建成了5G电力专网管理平台，实现了网络全景监控、业务在线办理、和终端实时管理，助力电力系统各环节提质增效。 同时，创新采用5GtoB点位智能评估系统，减少人工现场勘测的工作量，提升站点上线效率90%，大大缩短业务开通周期，创造1周上线2000个站点的记录。 2.应用场景 5G智慧光伏 该场景通过5GRadCap终端连接远动机、AGC、AVC、 逆变器等光伏数采和控制设备，利用5G网络硬切片技术将场站运行数据传输到集中调控中心，实现分布式光伏的场站运行分析、发电智能预测以及并网的远程调控，可提升发电效率16%。此外，场站高清监控视频和环境监测传感器等数据可通过5G网络大带宽软切片传输到集中运维平台，实现无人 化巡检、智能视频安防等应用，保障光伏并网的安全可靠运行。5GRedCap实现分布式光伏远程智能运维图 5G配电自动化 通过内置5GRedCap模组，接入分布式配电终端，对配 电网开关站、配电室等开关设备的位置信号、电压等数据进行采集与计算，并通过专用切片接入电力生产控制大区，实现业务安全隔离，降低通信时延，实现故障区间毫秒级快速判断，实现配电自动化、精准负荷控制等业务的安全隔离和稳定可靠，有效解决了配电终端的“最后一公里”成本和运维问题，提高对配电网的运行管理水平及供电可靠性。 5G智慧用电 5GRedCap实现配电网实时感知 5GRedCap实现用电信息实时采集 充分利用5G网络大连接特性、5GRedCap的性能和成本优势，结合智能电表、能源控制器，运用实时、准确的双向互动智能计量技术和计算技术，实现大规模用能感知。通过将5GRedCap嵌入用采集中器和能源控制器，大幅度降低部署成本，将实时采集的用能数据高质量送至业务主站进行处理和分析，可以实现针对供电负荷进行精准营销、调度和管理，科学满足电源侧、电网侧、用户侧不同群体的负荷调控需求。 5G数字化点位评估系统 相较传统方式，5G数字化点位评估系统发放智能评估模块，单次任务可实现2.