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企业智能化升级,5G在其中大有作为

www.cechina.cn2020.06.12阅读 2352

  5G是新一代信息通信技术升级的重要方向,工业互联网是制造业转型升级的发展趋势。当技术新星遇上制造潮流,无疑将成为制造业数字化转型的重要驱动力。
  工业界正处于一场数字化转型的根本性变革之中。不同于商用5G,方兴未艾的工业5G与云技术、边缘计算和人工智能等先进制造技术的融合共振,将为智能制造和工业生态的发展创造无限空间www.cechina.cn,为全球工业的数字化时代开启新篇章。作为未来工业无线通讯的两大核心技术,工业5G和工业无线局域网将相辅相成,共同赋能工业物联网。
  智能工厂和工业物联网代表了工业未来发展的方向,这需要与时俱进的通讯架构和全面的互联互通,才能打造更为灵活、高效、安全的生产和物流体系。放眼未来,“工业5G”将成为全面构筑智能工厂的关键基础设施,实现从设计、生产到销售及服务各个环节的互联互通和供应链及产能的协调发展,进而促进资源的整合优化,激发新的业务模式和潜能,进一步推动中国工业数字化转型升级和高质量发展迈入新阶段。
  工业5G三大应用场景
  作为中国“新基建”的关键基础技术之一,5G将前所未有地满足工业无线通讯的苛刻要求。国际标准化组织3GPP定义了5G的三大应用场景控制工程网版权所有,每个场景的实现都将推动工业制造的变革。
  首先,5G的超高可靠超低时延(URLLC)的特性使工业无线通讯更趋于实时,从而为移动机器人、自主物流和自动引导车(AGV)等复杂的工业应用奠定基础。这也是5G区别于4G的最本质特征,亦是5G在工业应用中大有作为的关键。
  在目前已成规模的机器对机器市场中,其应用将包括人员跟踪和在途高价商品等。但(较)高连接成本限制了该市场的增长。预计5G将在深度覆盖、低功耗和低成本(规模经济)以及作为3GPP标准技术方面提供额外优势。5G提供的改进将包括在广泛产业中优化物流,提升工人安全和提高资产定位与跟踪的效率,从而最小化成本。它还将扩展能力以实现动态跟踪更广泛的在途商品。随着在线购物增多,资产跟踪将变得更加重要。
  其次控制工程网版权所有,其增强型移动宽带(eMBB)能够实现全球网络范围内的高速率数据传输,峰值带宽可提高至10Gb/s,高达4G技术的10倍,这将使增强现实技术在工业应用发挥更大价值,为现场工程师提供支持,更稳定自如地实现远程控制和运维。
  而面对复杂的工业需求,5G需要使用不同的工业场景,要满足物联网的绝大部分需求,因此,5G与物联网是相辅相成的。随着工厂智能化转型的推进CONTROL ENGINEERING China版权所有,物联网作为连接人,机器和社保的关键技术正受到企业的高度关注,这种需求刺激了5G的发展。
  最后,5G能够支持海量机器通信(mMTC),可以在一平方公里范围内连接多达一百万台设备,其“惊人”的连接数量将对工业物联网的应用大有裨益。工业现场需要安装大量的传感器(如位置、速度、温度、压力、流量等)为工厂中的过程监控提供支持,通过mMTC应用,这些遍布在工厂中的传感器则可以轻松实现更大范围的无线连接与智能应用。
  自动化控制是制造工厂中最基础的应用,核心是闭环控制系统。在该系统的控制周期内每个传感器进行连续测量,测量数据传输给控制器以设定执行器。典型的闭环控制过程周期低至ms级别,所以系统通信的时延需要达到ms级别甚至更低才能保证控制系统实现精确控制,同时对可靠性也有极高的要求。如果在生产过程中由于时延过长,或者控制信息在数据传送时发生错误可能导致生产停机CONTROL ENGINEERING China版权所有,会造成巨大的财务损失。
  工业5G就如同一把“黄金钥匙”,将以超高可靠性、超低时延和万物互联的特性,帮助用户应对工业环境中海量数据接入与关键数据实时传输的多种应用需求,打开通往工业物联网未来的大门,实现人、机、物的全面连接,促进各生产要素间的高效协同,从而为工业企业创造的效率和灵活性释放乘数效应。
  更重要的是,工业5G还能与“新基建”中涉及的人工智能、边缘计算、大数据等多种关键技术相互促进,它们之间发生的“化学反应”将进一步赋能工业制造。例如,工业5G将加速边缘计算与云的融合,实时拉近数据与算力间的距离,实现工业应用场景中任务的“云分发”,无论是在云端或是边缘侧,都能高效收集和分析工厂生产运营的数据以支持快速决策。”
  相较于5G在商业场景中多用到的高带宽等特性,高可靠低时延才是工业5G发挥价值的关键,甚至可以说是5G进入工业领域的“门槛儿”。5G需要将三大场景相结合,才能更全面地满足工业各场景的应用需求,提供比传统工业网络更重要的技术优势,为工业环境中的开创性应用铺平道路。
  在中国,随着“新基建”等产业利好政策的不断落实,中国将迎来5G的突破性发展,因此,更需要产业链中的相关企业的精诚合作,打造属于中国的“5G生态”。如果说从1G到4G的革新解决了人与人之间的互联,那么5G则将彻底打破人与人、人与机器、机器与机器之间的界限。正因如此,“工业5G”将会是5G未来发展最为茁壮的分支之一。
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