
我們(men) 正處在互聯互通新時代的尖端,但隨著下一代無線5G網絡在全球鋪開,這對製造業(ye) 有什麽(me) 好處?
雖然麵向消費者的電信公司隻談論下載速度,但對於(yu) 製造業(ye) 來說,重點轉向超可靠的低延遲、密度和無處不在的連接性。正是這些鮮為(wei) 人知的特性,除了驚人的5G速度之外,將鼓勵行業(ye) 在工業(ye) 工廠和倉(cang) 庫中建設私人5G網絡基礎設施。
這個(ge) 行業(ye) 是一條流動的生產(chan) 線;從(cong) 工業(ye) 物聯網(IIoT)到工業(ye) 4.0,一切都很普遍,“智能工廠”和“邊緣計算”也不遠。
從(cong) 高精度裝配線和增強現實疊加,到雲(yun) 機器人和無電纜工廠,以下是5G可以改變製造業(ye) 的12種方式。
1.AR耳機和眼鏡

盡管這是對5G的誇大,但不可否認的事實是,更快下載數據的能力將是5G對製造業(ye) 的一個(ge) 主要吸引力。5G網絡最終有望實現20Gbps的下載速率,以及同樣重要的是10Gbps的上傳(chuan) 速率,其速度將比4G網絡快100倍。這項所謂的“增強型移動寬帶(eMBB)”功能最直接的優(you) 勢就是可以輕鬆共享和流式傳(chuan) 輸4K品質的視頻,這可以很快地轉變為(wei) 虛擬現實內(nei) 容和增強現實覆蓋。除了頭戴式增強現實耳機、頭盔和眼鏡外,還可以用於(yu) 施工、故障排除、遠程診斷、維護和檢查,以利用額外的帶寬。但是,先進的5G網絡尚未達到5G峰值數據速率附近的任何水平。
2.低延遲
5G網絡將接近消除延遲問題。不要將延遲與(yu) 速度或帶寬混淆。後者是關(guan) 於(yu) 您在一秒鍾內(nei) 可以接收多少數據的信息,而延遲則描述了從(cong) 一處向另一處發送信息時線路的延遲。延遲以毫秒(ms)為(wei) 單位進行度量,為(wei) 了給您一些背景信息,大多數現代4G網絡的延遲約為(wei) 50毫秒。但是在使用URLLC(超可靠和低延遲通信)的5G網絡中,延遲理論上可以將其減少到一毫秒,從(cong) 根本上使延遲問題變得毫無意義(yi) 。製造商的優(you) 勢很多;想想高精度裝配線,其中所有機器和機器人都可以實時完美同步,物聯網(IoT)的大規模采用,甚至人類通過觸摸來控製機器。但是,第一代5G網絡往往提供大約10ms的延遲,因此,目前,延遲仍然是一個(ge) 問題。預計第二代5G網絡將主要用於(yu) 減少延遲。
3.無處不在的連接
5G與(yu) 容量和密度有關(guan) ,與(yu) 速度有關(guan) 。5G網絡規範每平方公裏最多允許一百萬(wan) 個(ge) 設備,這從(cong) 理論上為(wei) 機器對機器(M2M)通信以及整個(ge) 工業(ye) 物聯網(IIoT)注入了活力,這對工業(ye) 來說是一個(ge) 巨大的吸引力。在製造業(ye) 中,這些設備無所不包,從(cong) 傳(chuan) 感器、機器和機器人到可穿戴設備、自動車輛和虛擬現實耳機。然而,5G網絡尚未達到這一最高規格,因此,5G網絡的容量方麵可能需要幾年時間才能對製造商產(chan) 生吸引力。
4.智能工廠與(yu) 工業(ye) 4.0

製造環境中的5G並不是指像消費者那樣利用公開的5G連接。不是的,工業(ye) 上的5G是關(guan) 於(yu) 構建定製的、私有的5G網絡,它本質上使智能或“智能”工廠的概念鮮活起來。這也稱為(wei) 工業(ye) 4.0,它旨在放棄采用互聯係統的舊方法,以鼓勵在封閉環境中實現更簡化的自動化。通過全麵部署物聯網(IoT)並在每台機器上連接傳(chuan) 感器,目標是預測問題,實時查看問題並減少生產(chan) 停機時間。秘密武器將是能夠在每台機器和設備上處理實時數據的分析軟件。
5.人工智能和邊緣計算

盡管消費者的注意力集中在智能手機上,但光纖電纜將成為(wei) 下一代5G網絡的骨幹。而且它是工廠和指揮中心的固定無線路由器,將為(wei) 製造商帶來超快速的無線連接。但是,為(wei) 了真正實現無延遲的要求,並且僅(jin) 是為(wei) 了節省將所有數據發送(存儲(chu) )到雲(yun) 中以及從(cong) 雲(yun) 中返回的費用,工廠將需要``邊緣''計算服務,例如Microsoft的新Azure區域。也稱為(wei) “霧”計算,這是計算數據並在靠近源而不是在雲(yun) 中啟用分析的過程。製造工廠中的Cuemini數據中心,這也增加了一層數據隱私和安全性。
6.無電纜“雲(yun) 優(you) 先”工廠
製造商目前依靠固網,而很少使用WiFi。但是,在工廠中安裝5G固定線路無線路由器將使電纜和混亂(luan) 成為(wei) 製造商的曆史。通過切斷電纜,工廠可以變得更加靈活,使生產(chan) 線的移動和重新設計更加迅速。5G還意味著機器和機器人——以及傳(chuan) 感器,甚至是高精度“智能”螺絲(si) 刀等不拴在一起的工具——可以彼此無線連接,也可以連接到雲(yun) 上。
7.工業(ye) 物聯網(IIoT)

也稱為(wei) 機器對機器(M2M)連通性,這是製造業(ye) 連接的趨勢。在激烈的競爭(zheng) 和不可預測的全球市場中,行業(ye) 必須精簡並實現自主化。目前,IIoT是基於(yu) 4G的,但是可以交換和流式傳(chuan) 輸的海量數據,加上超低的延遲,意味著IIoT最終將成為(wei) 5G驅動的趨勢。
8.觸覺互聯網和遠程觸摸
5G通常被描述為(wei) 能夠創建“零接觸工廠”。但是,什麽(me) 時候需要人工輸入呢?所謂的“觸覺互聯網”是指使用遠程觸覺技術進行的即時交互通信,但通常以醫生對世界其他地方的某人進行手術為(wei) 例進行描述。這不是重點。相反,它利用5G的超低延遲功能,使人們(men) 可以使用機器人輔助設備在同一房間內(nei) 執行任務。想象一下從(cong) 控製台進行強大的遠程控製來進行維護和維修,包括在偏遠地區,以及高風險和高精度的任務,如采礦。
9.雲(yun) 機器人
為(wei) 實時機器人技術做好準備。生產(chan) 機器人技術已經在製造業(ye) 牢牢占據了一席之地,但是5G所要做的不隻是使它們(men) 無線化。提示啟用5G的“合作雲(yun) 機器人”,它們(men) 使用5G的閃電般的速度和超低的延遲來彼此同步。以生產(chan) 線上的兩(liang) 個(ge) 機器人為(wei) 例,通過5G無線連接到同一“邊緣雲(yun) ”;它們(men) 可以快速交換視頻流,但也可以通過相互傳(chuan) 達確切位置來保持彼此同步。最終,5G意味著一個(ge) 機器人可以投球,另一個(ge) 機器人可以接球。更實際的是,他們(men) 可以在同時工作的同時保持設備和產(chan) 品的完美平衡。這項技術還可以用來保持無人機在工廠周圍嗡嗡作響時的平衡。
10.自動駕駛汽車

在更廣闊的世界中,自動駕駛汽車可能永遠不會(hui) 以目前的形式出現。對於(yu) 人工智能來說,要準確預測的變量實在太多了。但是,在大型工業(ye) 工廠的封閉環境中情況並非如此。就像吸塵器可以在您外出工作時了解房屋的布局並自動清潔房屋一樣,一大群車輛也可以相當輕鬆地在工業(ye) 廠房和倉(cang) 庫中移動。當然,使之成為(wei) 可能的技術是5G,它將允許車輛相互實時通信它們(men) 的位置,從(cong) 而避免撞車。
如果你放眼公共道路之外,並考慮工業(ye) 5G的應用案例,自動駕駛汽車已經部署在世界各地的工廠,其中韓國最大電信服務提供商KT是最新一家實施自動駕駛機器的公司。
韓國電信在其物流中心推出了5G自動駕駛推車,使員工的裝卸和運輸庫存行程減少了近50%。該新係統是韓國通信行業(ye) 首次使用下一代智能物流車,與(yu) 專(zhuan) 業(ye) 從(cong) 事室內(nei) 自主機器人和在線平台的Twinny公司合作,使用了兩(liang) 種類型的5G自動駕駛車——“NarGo”和“TarGo”。
我們(men) 已經看到5G機器人幫助中國當局在公共場所對抗冠狀病毒。
11.時間敏感型網絡(TSN)

在過去的幾年裏,時間敏感網絡(TSN)在基於(yu) 以太網的有線網絡中得到了穩定的發展,它是ieee802.1標準的一個(ge) 係列,用於(yu) 在嚴(yan) 格的延遲範圍內(nei) 實現時間同步和數據傳(chuan) 輸。
隨著無線通信的好處日益明顯,例如,更大的靈活性、更高的移動性和可重新配置性以及更低的維護成本,將TSN擴展到無線領域的興(xing) 趣也在增長。
隨著TSN在工業(ye) 物聯網(IIoT)應用程序中得到更廣泛的實施,並且部署了更多支持TSN的設備,因此,業(ye) 界現在正在尋求在同樣先進的5G等無線技術上實現類似功能的擴展也就不足為(wei) 奇了。
5G用例具有為(wei) 各種工業(ye) 應用提供無線連接的潛力,將為(wei) 整個(ge) IIoT的終端設備和係統製造商帶來福音,使他們(men) 能夠輕鬆地重新配置工業(ye) 自動化、控製係統、工廠自動化以及工業(ye) 4.0。我們(men) 可以期望無線TSN和5G以高可靠性、彈性和安全性完全改變無線網絡的未來。
12.視頻監控與(yu) 檢測
根據諾基亞(ya) 的一份報告,支持5G的視頻是企業(ye) 中排名第一的用例,其中83%的視頻具有吸引力。這是因為(wei) 75%的受訪組織已經在使用某種形式的視頻監控——無論是監控場所、往來還是運營。
報告稱:“雖然中小企業(ye) 可能隻投資一台5G攝像機,但規模較大的企業(ye) 可能會(hui) 購買(mai) 支持5G的視頻監控和檢測技術,作為(wei) 更廣泛的安全服務套件的一部分。”“這使得安全行業(ye) 成為(wei) CSP的一個(ge) 有吸引力的市場渠道,他們(men) 可以從(cong) 與(yu) 領先的安全提供商建立合作關(guan) 係中獲益。”
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