GSMA：5G RedCap应用案例集2024（中文）

智能电网｜智慧城市｜智能制造 目录 前言 第二部分 智慧城市11 深圳南山区生态局 5G RedCap 环境监测深圳 5G RedCap+AI 垃圾分类监管新模式郑州公用集团 5G RedCap 智慧停车四川德阳 5G RedCap 智慧停车5G RedCap 实现上海嘉定无人农场1215182124 5G RedCap 与 5G-Advanced 专网融合应用助力宝山钢铁数字化转型5G RedCap 助力云南神火铝业安全生产5G RedCap 助力化工行业安全高效生产美的厨热洗碗机工厂 5G RedCap 应用广东邦普循环基于 5G 专网及 5G RedCap 的全链零碳智慧工厂基于 5G RedCap 视联专网的园区安全管理总结与展望29313337394245 前言 斯寒GSMA 大中华区总裁 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，5G RedCap（Reduced Capability， 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。 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 5G RedCap 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 5G RedCap 技术的普及应用，这本《5G RedCap 应用案例集》收录了 5G RedCap 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 5G RedCap的技术优势和应用价值，展望了 5G RedCap 的应用前景和发展方向。 5G RedCap 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，5G RedCap 正在为数字化转型提供强大助力。 展望未来，消费电子领域将成为 5G RedCap 技术大展拳脚的舞台，从而实现 5G RedCap 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。5G RedCap 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 5G RedCap 实现互联互通，使得家庭生活更加便捷和智能化。5G RedCap 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。 在 智 能 电 网 领 域，5G RedCap 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 5G RedCap 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，5G RedCap 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，5G RedCap 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。 随着 5G RedCap 技术的不断成熟和应用场景的不断丰富，我们有理由相信，5G RedCap 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 5G RedCap 技术，探索新的应用模式，创造更大的社会和经济价值。 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，5G RedCap 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，5G RedCap 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，5G RedCap 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。 最后，我要感谢所有参与《5G RedCap 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 5G RedCap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 5G RedCap 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。 在智能制造领域，5G RedCap 的应用无疑是革命性的。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。5G RedCap 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，5G RedCap 2024 年 6 月 智能电网5G RedCap䎾用呩⢾꧋ 山东电力 5G RedCap 规模化商用加速构建新型电力系统 5G RedCap 在山东电力的成功实践展现了 5G RedCap 技术行业应用的广阔前景。5G RedCap 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。 国网山东省电力公司数字化部副主任 王勇 合作单位 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 UPF 37 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 5G RedCap 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 5G RedCap 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 5G RedCap 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。 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。 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、5G RedCap、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。 “端”侧采用 5G RedCap 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 5G RedCap 终端 3220 台。 “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”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 5G RadCap 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。 5G 配电自动化 通过内置 5G RedCap 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 充分利用 5G 网络大连接特性、5G RedCap 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 5G RedCap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.