“聞G起舞”,5G技術(shù)是否能夠助力于工業(yè)機(jī)器人發(fā)展呢?

什么是5G？沒有了解的必要，我們只需要知道的是5G能帶來什么。5G的到來是否能夠助力于工業(yè)機(jī)器人發(fā)展呢？

以普遍4G比較，5G通信可實(shí)現(xiàn)單位面積移動(dòng)數(shù)據(jù)流量增長1000倍，網(wǎng)絡(luò)速率達(dá)100倍，端到端延時(shí)縮短5倍；可聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量增加10-100倍；能耗下降千分之一，低功率電池續(xù)航能力增加十倍。

以華為相關(guān)資料為例：華為X Labs通過倒立擺驗(yàn)證，倒立擺原理用于機(jī)器人各種姿態(tài)控制、航空飛船對接控制等姿態(tài)控制等工業(yè)應(yīng)用。4G模式下，過高延時(shí)倒立擺起擺到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間過長，達(dá)到13.2秒。在5G模式下時(shí)，5G的1ms超低時(shí)延，使倒立擺的控制指令快速執(zhí)行，起擺到穩(wěn)態(tài)只用4秒。

5G的特點(diǎn)是什么？

★5G下載速度非常快，一秒鐘下載一部高清電影；

★5G網(wǎng)絡(luò)下能同時(shí)驅(qū)動(dòng)大量的智能硬件；

★5G幾乎沒有延時(shí)（4G延時(shí)0.045秒，5G延時(shí)0.001秒）;

★5G通過無所不在的智能硬件，破除了APP傳統(tǒng)局限的被動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)數(shù)據(jù)；

★D2D：在5G 時(shí)代，同一基站下的兩個(gè)用戶，如果互相進(jìn)行通信，他們的數(shù)據(jù)將不再通過基站轉(zhuǎn)發(fā)，而是直接從設(shè)備到設(shè)備。

5G具有高速率、低延時(shí)、云智能的特性，基于數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)、處理、連接等優(yōu)勢將給機(jī)器人行業(yè)帶來巨大的改變。

在上月8號(hào)，韓國首爾當(dāng)?shù)嘏e行韓國5G商用服務(wù)全球首發(fā)慶祝活動(dòng)，而這次活動(dòng)也就標(biāo)志著5G技術(shù)將會(huì)在機(jī)器人、無人機(jī)、自動(dòng)駕駛、智能工廠等應(yīng)用領(lǐng)域來創(chuàng)造出最大的效益。

從中也就不難看出，5G技術(shù)的出現(xiàn)是被韓國極度重視的，其原因就是因他們將5G網(wǎng)絡(luò)視為經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。從制造業(yè)到鋼鐵業(yè)，韓國幾乎所有支柱行業(yè)都在衰退，IT是唯一的例外，韓國希望借助建設(shè)IT基礎(chǔ)設(shè)施，擺脫對制造業(yè)的依賴，轉(zhuǎn)向服務(wù)業(yè)。

全球都在押注5G通信技術(shù)，因?yàn)榇蠹叶枷嘈?G通信將會(huì)比現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)速度快100倍，也就會(huì)帶來突破性進(jìn)展。而現(xiàn)在來看，4G的出現(xiàn)改變了人們叫外賣和出行的方式，而5G網(wǎng)絡(luò)則有望幫助實(shí)現(xiàn)汽車自動(dòng)駕駛、智慧城市的搭建等等。

根據(jù)倫敦全球通訊大會(huì)的預(yù)測來講，估計(jì)到2034年，全球的5G通信市場規(guī)模將達(dá)到5650億美元。而我國作為機(jī)器人最大應(yīng)用市場，也就使得5G技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域備受關(guān)注，據(jù)了解5G的出現(xiàn)不僅能助于能夠跟人類員工實(shí)時(shí)溝通的機(jī)器人或其他機(jī)器人的研發(fā)，而且其中一些機(jī)器人是能夠通過觀察或是計(jì)算機(jī)程序來進(jìn)行新的任務(wù)的學(xué)習(xí)。因此也就使得現(xiàn)在的專家認(rèn)為，未來的發(fā)展過程中，5G技術(shù)的普及將會(huì)有望降低機(jī)器人的生產(chǎn)成本的。

5G技術(shù)到底能為機(jī)器人帶來什么變化？

得益于5G的1 ms的延遲時(shí)間， 5G的速度提高將簡化數(shù)據(jù)收集并實(shí)現(xiàn)對工作流程的全面和持續(xù)監(jiān)控，包括遠(yuǎn)程診斷維護(hù)，這將有助于降低生產(chǎn)本身的運(yùn)營和管理成本。5G無線連接技術(shù)將給機(jī)器人的智能生產(chǎn)帶來極大的靈活性和成本優(yōu)勢， 5G的云化統(tǒng)一架構(gòu)也將使能未來的云端實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，因此會(huì)有幾個(gè)特征的改變。

第一，數(shù)據(jù)回傳更高效

現(xiàn)在的5G下行峰值速率是20Gbps，它的速率達(dá)千兆級4G網(wǎng)絡(luò)的20倍，所以也會(huì)使得機(jī)器人在使用過程中，在接受信息、任務(wù)指令等方面也就會(huì)更加高效迅速。要知道一般情況下，5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)長延緩至1毫秒，對于人類而言需要反應(yīng)的時(shí)間會(huì)達(dá)到400毫秒，所以也就可以看出5G比較4G網(wǎng)絡(luò)，端到端延時(shí)縮短5倍。而真正在5G普及后，在數(shù)據(jù)回傳時(shí)效性方面也就會(huì)大幅提高，人們也就可以實(shí)時(shí)對機(jī)器人的工作情況進(jìn)行監(jiān)控管理了。

與此同時(shí)，低延時(shí)的特性會(huì)讓工業(yè)領(lǐng)域增加一種全新的工作形式：遠(yuǎn)程操作，在以前，每一次遠(yuǎn)程操控的指令都需要數(shù)據(jù)傳動(dòng)到操控的機(jī)器之后，通過視頻將結(jié)果反饋回來，而5G技術(shù)可以讓大幅降低傳輸延時(shí)，1－2毫秒的間隔幾乎與現(xiàn)場親自操作沒有差別。就像最近剛剛興起的遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)，低延時(shí)不僅僅改變了時(shí)間的格局，更拉近了空間的距離。

第二，更柔性、更多端

其實(shí)都知道WIFI通信方式存在著易干擾、切換以及覆蓋范圍方面的缺陷，但是在5G出現(xiàn)之后，在工廠應(yīng)用過程中基于5G技術(shù)的eLTE相關(guān)技術(shù)也順勢出現(xiàn)，它相對有著比較強(qiáng)的抗干擾性，同時(shí)5G還能夠?qū)⒖陕?lián)網(wǎng)的生產(chǎn)設(shè)備的連接上增加10－100倍，也就意味中覆蓋范圍上越發(fā)廣泛，從而能夠有助于機(jī)器人應(yīng)用解決方案上會(huì)得到更好的數(shù)據(jù)分析，也在一定程度上節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)通訊上的成本。

第三，云化機(jī)器人趨勢

5G可以說是實(shí)現(xiàn)云化機(jī)器人的基礎(chǔ)技術(shù)，而5G的出現(xiàn)會(huì)有著高帶寬、低時(shí)延的特點(diǎn)，重要的是它還可以將大部分計(jì)算放到云端，也就會(huì)更加安全有效的對于計(jì)算數(shù)據(jù)做好保障，要知道機(jī)器人進(jìn)行部署應(yīng)用時(shí)，云端作為中控管理平臺(tái)，是可進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控對機(jī)器人進(jìn)行反控。

第四，大程度降低機(jī)器人傷害事件發(fā)生頻率

現(xiàn)今，為了防止機(jī)器人傷害人類或造成損害，機(jī)器人大都配備了緊急制動(dòng)按鈕。但是如果按鈕在人們所需的時(shí)刻無法觸及怎么辦？而通過 5G連接無線控制，它可以讓機(jī)器人實(shí)時(shí)發(fā)送性能數(shù)據(jù)，使公司能監(jiān)控和防止任何問題，能在任何時(shí)候遠(yuǎn)程操作機(jī)器人，就可以做到遠(yuǎn)程緊急停止功能。例如，科技巨頭諾基亞和博世已經(jīng)在開發(fā)可以通過5G連接無線控制的取放機(jī)器人。

第五，簡化工廠布局和重新配置裝配線過程

數(shù)字化工廠的發(fā)展可能會(huì)帶來工廠布局的變化。將工業(yè)機(jī)器人導(dǎo)入工廠，在變更工序的同時(shí)，機(jī)器人也需要進(jìn)行配置更替，這自然就會(huì)伴隨著對控制機(jī)器人的通訊線路重新鋪設(shè)等繁重費(fèi)時(shí)的工作發(fā)生。并且生產(chǎn)線更新?lián)Q代后，機(jī)器人進(jìn)行再運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)還需要對機(jī)器人的動(dòng)作進(jìn)行精密細(xì)微的調(diào)試，這些準(zhǔn)備工作會(huì)導(dǎo)致工廠長時(shí)間陷入運(yùn)轉(zhuǎn)停止。

而采用5G技術(shù)后，工廠內(nèi)的有線線路將會(huì)被移動(dòng)通訊所取代，也就可以省略掉原本必不可少的通訊線路重新鋪設(shè)的步驟。同時(shí)，在引入高精度三次元測量傳感器后，調(diào)試機(jī)器人動(dòng)作的環(huán)節(jié)，可以將傳感器捕獲的信息經(jīng)由5G進(jìn)行大量傳送大大縮短了因制造工序變更重新裝配而造成工廠停運(yùn)的時(shí)間。通過物聯(lián)端到端的連接模式，工廠布局和重新配置裝配線將變得比以往更簡單。

各方“聞G起舞”

雖然5G對于工業(yè)機(jī)器人的影響還不明朗，但是提前布局總是好事，在5G還未普及前，就已經(jīng)有部分企業(yè)入局。

2月份，高通對外推出首款專為機(jī)器人打造的完整、集成式解決方案——Qualcomm機(jī)器人RB3平臺(tái)，并表示RB3平臺(tái)將在今年晚些時(shí)候支持5G連接，以滿足工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用對于低時(shí)延、高吞吐量的需求。

1、2月份電裝機(jī)器人旗下自動(dòng)化工廠對配置了5G通訊系統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行實(shí)證實(shí)驗(yàn)。

2019年2月25-28日MWC2019大會(huì)上，中興與新松展示了聯(lián)合打造的“5G+AR+協(xié)作機(jī)器人”。

3月份，由新松機(jī)器人自主研發(fā)、遼寧移動(dòng)提供網(wǎng)絡(luò)支持的5G智能巡檢機(jī)器人在沈陽進(jìn)行實(shí)測，測試完成后將入駐若干試點(diǎn)企業(yè)廠區(qū)。

是機(jī)遇還是挑戰(zhàn)？

從各方的布局來看，各方在5G還未普及開來就急不可耐，都想提前分得一杯羹，這對于工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)來講，5G會(huì)是個(gè)機(jī)遇嗎？

答案是必然的，據(jù)拓斯達(dá)副總裁左云光說，“我們現(xiàn)在爭取趕上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這趟車，萬物互聯(lián)啊，5G肯定會(huì)改變很多，我們不想被拋棄?！?/p>

另據(jù)天太機(jī)器人總經(jīng)理張興華表示：“5G必然會(huì)給眾多行業(yè)帶來變化，甚至改變很多產(chǎn)品的形態(tài)，因而會(huì)帶來一大波商機(jī)，使得機(jī)器人的應(yīng)用行業(yè)發(fā)生變化，機(jī)器人也將會(huì)被影響。”

直觀一點(diǎn)來講，隨著5G商用牌照的發(fā)放，全球運(yùn)營商都積極部署5G網(wǎng)絡(luò)，在巨額資金投入下，將使得系統(tǒng)設(shè)備，如5G基站、光模塊、射頻、芯片、手機(jī)終端等技術(shù)產(chǎn)品迅速商業(yè)化，包括對華為、中興、移動(dòng)、電信、聯(lián)通及各個(gè)手機(jī)廠商在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈將迎來一波急速發(fā)展階段，這會(huì)給通信設(shè)備廠商帶來巨大機(jī)遇。

目前華為已獲得全球42個(gè)5G商用合同，5G基站發(fā)貨量超過10萬個(gè)。中興通訊與全球超過40家運(yùn)營商開展5G合作。

正如深圳大富科技董事長孫尚傳在接受媒體專訪時(shí)表示，5G時(shí)代，對基站濾波器的需求倍增，對于大富科技以及國內(nèi)的智能制造設(shè)備廠商都將會(huì)是個(gè)機(jī)遇。

由此可見，5G的普及對于3C行業(yè)具有一定促進(jìn)作用，而在3C廠商中，人工作業(yè)具有成本高、效率低、失誤率高、成品率低等問題，“機(jī)器換人”迫在眉睫，因而隨著5G的普及將會(huì)間接的給工業(yè)機(jī)器人帶來一波市場需求。

雖然5G的商用對于工業(yè)機(jī)器人將會(huì)是個(gè)大機(jī)遇，但是往往機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。

5G作為第五代移動(dòng)通信技術(shù)，當(dāng)應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人時(shí)，將會(huì)推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人某些部件的升級換代。

例如隨著5G的商用，有些本體廠商會(huì)逐步考慮把5G模塊集成進(jìn)去，這對于研發(fā)能力弱的廠家，還是點(diǎn)難度的。

另外有觀點(diǎn)認(rèn)為5G技術(shù)將會(huì)促進(jìn)云化機(jī)器人的發(fā)展，使得工業(yè)機(jī)器人能夠從云端控制，屆時(shí)控制系統(tǒng)便不再需要靠特制的軟硬件，只需要一般的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)加上自行撰寫的程序即可，因而對在控制系統(tǒng)方面具有優(yōu)勢的企業(yè)具有一定影響。

總而言之，5G的商用對于工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)來講，將會(huì)是個(gè)大機(jī)遇，但是畢竟5G還在初始階段。據(jù)天太機(jī)器人總經(jīng)理張興華表示，“5G對工業(yè)機(jī)器人的改變會(huì)在一個(gè)較長周期內(nèi)體現(xiàn)，短期內(nèi)不用特別強(qiáng)調(diào)5G對機(jī)器人本身的影響。”

而對于5G將會(huì)給工業(yè)機(jī)器人帶來什么挑戰(zhàn)，誰也不敢妄下結(jié)論，況且目前5G還未在工廠普及，工業(yè)機(jī)器人企業(yè)還有充足的時(shí)間去應(yīng)對?？倸w是機(jī)遇大于挑戰(zhàn)，未來可期。

2019年是5G的元年，大帶寬和低時(shí)延等全新特性，為工業(yè)制造帶來新的應(yīng)用場景和商業(yè)模式，也必將加速工業(yè)領(lǐng)域的數(shù)字化進(jìn)程，以工業(yè)機(jī)器人技術(shù)為核心的制造企業(yè)，將會(huì)在5G時(shí)代實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造的華麗轉(zhuǎn)型。