国际移动通信标准组织3GPP在2020年7月宣布Rel-16版标准全面冻结，标志着5G正式进入第二阶段——“工业5G”时代。新5G标准中体现的三项技术增强功能可满足对延迟、密度和带宽的要求，包括：
用于实时控制系统的高可靠低延迟通信（URLLC）；
增强型移动宽带（eMBB）支持新的与带宽相关的应用，包括增强现实和虚拟现实；
用于低功率、广域无线网络的增强型/大规模机型通信（eMTC）。
这些功能使5G技术能够满足工厂控制系统对实时确定性和可用性的要求。此外，R16标准支持5G与TSN集成，可通过5G NR无线替代工厂内的有线网络，让工业生产更加柔性化。
随着工业4.0加快工厂运营发展的步伐，两种趋势正在推动新网络技术的引入：自主移动设备的引入，以及更加灵活的制造设施的发展，以满足消费者对个性化或配置产品不断增长的需求。新一代自主移动设备需要无线通信连接，该连接需要提供低延迟的实时控制，高带宽以承载来自多个传感器的信号，并且具有很高的抗干扰性。
TSN已成为工厂中高带宽数据通信的首选标准之一，因为它提供了可靠性、鲁棒性和高数据传输率，以微秒为单位的低延迟以及易于与企业IT网络集成的理想组合系统。除了TSN网络的实施之外，通过实施5G网络来增强工厂运营的范围也在积极评估之中。
工业界的一些早期采用者已经开始测试、验证和评估工厂内部5G网络系统的运行，同时用新的TSN以太网网络替换旧的4-20mA系统。该验证过程有助于用户找到最适合5G技术的应用。
5G标准开发人员的目标之一是使无线网络能够实现99.9999％的数据包传送可靠性，与有线以太网网络相当。R16版5G支持1微秒同步精度、0.5-1毫秒空口时延和和灵活的终端组管理，最快可实现5毫秒以内的端到端时延。
问题是，能否在工厂内部的真实条件下实现这种性能。在这些环境里，通信设备可能会受到多种因素的影响，包括高幅度射频干扰、瞬态电压事件、高温和其他干扰等。
在验证5G安装的真实性能时，工厂系统设计人员可以利用移动网络运营商提供的5G覆盖范围。此外，5G标准还为实施私有系统或所谓的非公共网络（NPN）提供支持，例如，覆盖一个工业园区或大型工厂综合体。不同的工业用户和应用可以根据需求选择公共或专用网络的不同方案。
开放式无线接入网（OpenRAN）规范也促进了工厂内5G网络的实施。除了传统上为电信设备市场服务的供应商之外，OpenRAN为更多的供应商打开了5G无线和核心设备的市场。这有可能扩大可用设备的选择范围，以满足不同于大众市场公共网络运营商的用例需求，并鼓励专注于工业市场的供应商开发5G产品。
尽管现在工厂的主流仍然属于有线工业以太网技术，但可以轻松想象在未来工厂的场景——AGV和机器人通过5G网络发送和接收时间和任务关键型数据有效载荷。5G网络覆盖的可用性意味着这在今天是一种实际的而非理论上的可能性。