本文作者 |?Ludger Boeggering,u-blox EMEA地區(qū)能源與自動(dòng)化資深細(xì)分市場主任
Q A &
在自動(dòng)化領(lǐng)域,非獨(dú)立組網(wǎng)與獨(dú)立組網(wǎng)5G網(wǎng)絡(luò)有什么區(qū)別?
Ludger?Boeggering
u-blox?EMEA地區(qū)能源與自動(dòng)化資深細(xì)分市場主任
從技術(shù)角度來看,根據(jù)3GPP提供的信息,兩者的區(qū)別在于控制邏輯。非獨(dú)立組網(wǎng)(NSA)5G網(wǎng)絡(luò)必須使用4G/LTE基礎(chǔ)架構(gòu)來控制通信,而獨(dú)立組網(wǎng)(SA)5G網(wǎng)絡(luò)是全面實(shí)施5G網(wǎng)絡(luò)。
從用戶角度來看,這代表基于SA的專用5G網(wǎng)絡(luò)(非公開網(wǎng)絡(luò),英文縮寫形式為NPN)要更加精簡,所需工作量更少。
從應(yīng)用角度來看,SA網(wǎng)絡(luò)可以支持更高的可用性和可靠性,并且縮短周期時(shí)間,特別是在NPN的背景下。
Q A &
哪些工業(yè)應(yīng)用可以受益于5G技術(shù)?
Ludger?Boeggering
u-blox?EMEA地區(qū)能源與自動(dòng)化資深細(xì)分市場主任
從定義上來看,5G是eMBB、uRLLC、eMTC和RedCap等多種技術(shù)的總稱,因此也能夠?yàn)閺V泛的應(yīng)用提供支持。
舉例來說,預(yù)測性維護(hù)、環(huán)境監(jiān)測、服務(wù)和配置、互聯(lián)工具及安全互聯(lián)工作人員都能得益于eMTC和RedCap中定義的功能。eMTC已經(jīng)可以與LTE-M和NB-IoT配合使用,3GPP也在持續(xù)進(jìn)一步開發(fā)5G技術(shù)的應(yīng)用。
此外,工業(yè)裝配解決方案、過程自動(dòng)化控制、人機(jī)界面(HMI)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)輔助等應(yīng)用,以及工廠物流、移動(dòng)機(jī)器人、協(xié)作式機(jī)器人和AGV都能受益于RedCap和uRLLC的功能。在上述領(lǐng)域,最為重要的就是可靠的響應(yīng)時(shí)間以及充足的帶寬和經(jīng)濟(jì)高效的產(chǎn)品。
未來幾年間,所有相關(guān)垂直行業(yè)都將采用5G技術(shù),例如制造業(yè)(機(jī)械、航空航天、汽車、半導(dǎo)體)、化工和石化、制藥、石油和天然氣、能源和公用事業(yè)、水和廢水處理。這固然與技術(shù)本身有關(guān),但也與監(jiān)管框架和專用頻譜的使用密不可分。
Q A &
在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,5G技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)儀表級的EVM性能?(在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,5G技術(shù)如何接收信號(hào)才能從誤差矢量幅度方面提升性能?)
Ludger?Boeggering
u-blox?EMEA地區(qū)能源與自動(dòng)化資深細(xì)分市場主任
首先,我們要考慮到5G技術(shù)與其他幾代技術(shù)不同的特征。
在有高可靠性和高可用性要求的應(yīng)用場景中,低延遲至關(guān)重要。與前幾代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相比,5G技術(shù)從設(shè)計(jì)上顯著縮短了延遲,并提高了可用性。
5G技術(shù)支持網(wǎng)絡(luò)分片,而這可以根據(jù)特定應(yīng)用或服務(wù)的需求提供定制的虛擬網(wǎng)絡(luò)。因此,工業(yè)自動(dòng)化可以獲得針對其具體需求而優(yōu)化的專用分片,同時(shí)還能確保高可靠性和高性能。
邊緣計(jì)算在未來將會(huì)變得越來越重要。5G網(wǎng)絡(luò)可以使用邊緣計(jì)算,在更靠近設(shè)備和傳感器的位置處理數(shù)據(jù)。這能減少將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心所需的時(shí)間和能源,從而在工業(yè)自動(dòng)化流程中縮短響應(yīng)時(shí)間,并提高性能。
最后但同樣重要的是,5G技術(shù)支持mMTC,因此支持大量設(shè)備同時(shí)通信。在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,這意味著可以讓同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的大量傳感器、執(zhí)行器和設(shè)備相互通信,無論從利用率還是投資角度來看,這都會(huì)顯著提升整體效率。
Q A &
在自動(dòng)化領(lǐng)域,5G技術(shù)如何減少機(jī)器暫停時(shí)間、消除錯(cuò)誤、提高材料可追溯性,并讓員工專注于需要復(fù)雜人工技能的任務(wù)?
Ludger?Boeggering
u-blox?EMEA地區(qū)能源與自動(dòng)化資深細(xì)分市場主任
5G技術(shù)本身對這些參數(shù)的影響并不大。但重點(diǎn)在于這項(xiàng)技術(shù)是作為一個(gè)整體系統(tǒng)來進(jìn)行實(shí)施。5G技術(shù)支持使用所分配的頻譜創(chuàng)建安全的通信環(huán)境?;跓o線技術(shù)的解決方案也能更輕松、更靈活地集成到工業(yè)環(huán)境中。
因此,該技術(shù)可以更有針對性地收集和分析流程數(shù)據(jù)。有了這些可能性,企業(yè)即可創(chuàng)建數(shù)字孿生系統(tǒng)和/或確保實(shí)現(xiàn)可靠的狀態(tài)檢測,從而隨時(shí)采取預(yù)防性措施。
若能巧妙地利用這項(xiàng)技術(shù),企業(yè)就能可靠地執(zhí)行各種流程,并建立靈活的“即服務(wù)”模式。這樣可以將停機(jī)時(shí)間控制在必要的最低限度,避免生產(chǎn)錯(cuò)誤,并確保有針對性地分配員工、調(diào)配材料。
Q A &
5G技術(shù)如何加速數(shù)字化并實(shí)現(xiàn)節(jié)能?
Ludger?Boeggering
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5G技術(shù)是應(yīng)對數(shù)字化挑戰(zhàn)的另一個(gè)重要基石。從根本上來說,這項(xiàng)技術(shù)有助于更快地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,并促使企業(yè)追求更高的靈活性。其關(guān)鍵要素包括可用性和可靠性。
Q A &
在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域使用5G技術(shù)時(shí),可能遇到哪些挑戰(zhàn)和限制?
Ludger?Boeggering
u-blox?EMEA地區(qū)能源與自動(dòng)化資深細(xì)分市場主任
我想先強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),技術(shù)的發(fā)展總是不可避免地產(chǎn)生各種應(yīng)用場景問題。5G的優(yōu)勢與不足也密不可分,例如,有著毫秒級甚至微秒級響應(yīng)要求的時(shí)間關(guān)鍵型應(yīng)用仍然需要使用有線連接。就目前而言,還沒有人投入大量的精力和成本構(gòu)建相應(yīng)的5G解決方案。
即使在未來,工業(yè)自動(dòng)化環(huán)境中也會(huì)有各種技術(shù)并存。不存在萬能型解決方案。
如果您仍然希望受益于靈活性,以及類似于園區(qū)的獨(dú)立、安全的區(qū)域覆蓋等優(yōu)勢,就必須建立相應(yīng)的基礎(chǔ)架構(gòu),而這需要初始投資。
在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域采用5G技術(shù)時(shí),需要克服的第一個(gè)挑戰(zhàn)在于期望管理。未來會(huì)出現(xiàn)更多構(gòu)建基礎(chǔ)架構(gòu)的解決方案,小規(guī)模部署也會(huì)得以實(shí)現(xiàn)。
此外,應(yīng)該為盡可能多的應(yīng)用場景使用相同的基礎(chǔ)架構(gòu),從而盡可能為用戶帶來更多好處。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)的設(shè)計(jì)必須充分考慮這些不同的要求,供應(yīng)商必須提供適當(dāng)?shù)脑O(shè)備。
在自動(dòng)化環(huán)境中實(shí)施5G技術(shù)時(shí),一個(gè)關(guān)鍵方面就是端到端可追溯性。采用5G解決方案的運(yùn)營商或集成商必須始終能分析通信基礎(chǔ)架構(gòu)的每個(gè)部分,從而快速發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,并恢復(fù)正常運(yùn)行。
Q A &
5G技術(shù)將哪些不同的頻段用于工業(yè)自動(dòng)化?這些頻段的優(yōu)勢分別是什么?
Ludger?Boeggering
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這個(gè)問題涉及很廣,我盡量從應(yīng)用場景的角度來解答。以預(yù)測性維護(hù)或環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用場景為例,其重點(diǎn)在于較深的覆蓋范圍、較多的訂閱者人數(shù),以及易用的現(xiàn)有基礎(chǔ)架構(gòu)。這主要涉及到使用公共網(wǎng)絡(luò)提供商的傳統(tǒng)頻段。
在其他應(yīng)用場景中,例如過程自動(dòng)化控制,以及通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)提供輔助的場景,可用性和可靠性至關(guān)重要。在這類情況下,專用網(wǎng)絡(luò)帶來的數(shù)據(jù)安全性等優(yōu)勢具有重要作用。此類設(shè)施可以使用3.xx至4.xx GHz的中頻頻譜,而多年以來,監(jiān)管部門一直基于相對有吸引力的條件發(fā)放其中各頻段的許可,以供本地使用。
Q A &
為此,貴公司有何解決方案??
Ludger?Boeggering
u-blox?EMEA地區(qū)能源與自動(dòng)化資深細(xì)分市場主任
正如以上提到5G是多種技術(shù)的集合以應(yīng)對多種市場需求。在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,重點(diǎn)是響應(yīng)時(shí)間短、中等數(shù)據(jù)量、高可靠性和大量連接等要求。而不同的應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生不同的關(guān)鍵要求,只有全面的產(chǎn)品組合才能滿足這些要求。
通過u-blox的SARA、LARA和LENA產(chǎn)品系列,我們提供了可互換的產(chǎn)品組合,以應(yīng)對市場環(huán)境中的主要挑戰(zhàn)。
全球通用的單一SKU
持續(xù)穩(wěn)定的功能和強(qiáng)大的技術(shù)支持確保了產(chǎn)品的高可用性
產(chǎn)品質(zhì)量高,路線圖穩(wěn)定,可長期使用(行業(yè)需要10年或更長時(shí)間)
符合要求的供應(yīng)鏈,確??捎眯院蜆I(yè)務(wù)連續(xù)性。
編輯:黃飛
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