5g技術(shù)在工業(yè)自動化領(lǐng)域的應(yīng)用有哪些

本文作者 |?Ludger Boeggering，u-blox EMEA地區(qū)能源與自動化資深細(xì)分市場主任

Q A &

在自動化領(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)自動化領(lǐng)域，5G技術(shù)如何接收信號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)自動化可以獲得針對其具體需求而優(yōu)化的專用分片，同時還能確保高可靠性和高性能。

邊緣計(jì)算在未來將會變得越來越重要。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)中心所需的時間和能源，從而在工業(yè)自動化流程中縮短響應(yīng)時間，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)備同時通信。在工業(yè)自動化領(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，這都會顯著提升整體效率。

Q A &

在自動化領(lǐng)域，5G技術(shù)如何減少機(jī)器暫停時間、消除錯誤、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。基于無線技術(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)時間控制在必要的最低限度，避免生產(chǎn)錯誤，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

u-blox?EMEA地區(qū)能源與自動化資深細(xì)分市場主任

5G技術(shù)是應(yīng)對數(shù)字化挑戰(zhàn)的另一個重要基石。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)自動化領(lǐng)域使用5G技術(shù)時，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)自動化環(huán)境中也會有各種技術(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)自動化領(lǐng)域采用5G技術(shù)時，需要克服的第一個挑戰(zhàn)在于期望管理。未來會出現(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。

在自動化環(huán)境中實(shí)施5G技術(shù)時，一個關(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)的每個部分，從而快速發(fā)現(xiàn)錯誤，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)自動化？這些頻段的優(yōu)勢分別是什么？

Ludger?Boeggering

u-blox?EMEA地區(qū)能源與自動化資深細(xì)分市場主任

這個問題涉及很廣，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)自動化領(lǐng)域，重點(diǎn)是響應(yīng)時間短、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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2019-07-11 07:48:26

5G時代來臨，為什么說獲益最大的是物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)？

聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模也越來越壯大。物聯(lián)網(wǎng)可應(yīng)用的領(lǐng)域也非常廣，目前在智能城市、智能交通、智能穿戴、智能醫(yī)療市場等領(lǐng)域最為可期?！　?b class="flag-6" style="color: red">工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，相對于5G和物聯(lián)網(wǎng)來說，這個詞大家可能會相對比較陌生。如果說物聯(lián)網(wǎng)

2020-07-15 18:16:57

5G時代的汽車是什么樣的

一步。英特爾市場部專員保羅·朗曾說過，“以5G網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，汽車可以與周圍汽車、信號燈、建筑甚至道路實(shí)時交換數(shù)據(jù)信息，讓無人駕駛非?？煽??！彪S著中國企業(yè)基于在各自領(lǐng)域的優(yōu)勢，進(jìn)一步驗(yàn)證和推動“無人駕駛”技術(shù)

2019-05-09 01:57:59

5G是什么？5G到底什么時候來？

關(guān)于5G的幾個問題卻未必能搞清楚，本文將會來談?wù)劇?b class="flag-6" style="color: red">5G是什么?在3G、4G和5G等名詞中，G是英文單詞“generation”(第x代)的縮寫。因此，5G就是第五代移動通信技術(shù)。在移動通信領(lǐng)域：第一代

2016-06-14 17:02:32

5G是如何助力工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)？

。在實(shí)踐中，以5G為動力的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)部署會是什么樣子？工業(yè)控制與自動化這涉及到使用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)核心工業(yè)操作的自動化，范圍從工廠車間的機(jī)器人到倉庫中的物流，甚至是交貨流程等。在具有5G連接的制造環(huán)境中

2020-09-01 17:41:06

5G標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)路線解析

5G標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)路線

2020-12-28 07:56:00

5G核心網(wǎng)極簡開局技術(shù)架構(gòu)及市場實(shí)踐

　　5G核心網(wǎng)極簡開局技術(shù)架構(gòu)　　5G核心網(wǎng)自動化集成極簡開局應(yīng)用　　5G核心網(wǎng)極簡開局行業(yè)推廣及市場實(shí)踐

2020-12-22 07:40:12

5G毫米波有哪些優(yōu)勢？

和Sub-6GHz互相配合和補(bǔ)充才能夠充分釋放5G的全部潛能，為變革用戶體驗(yàn)和推動行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供關(guān)鍵賦能。　　據(jù)GSMA及相關(guān)市調(diào)機(jī)構(gòu)預(yù)測，5G毫米波作為高速接入、工業(yè)自動化、醫(yī)療健康、智能交通、虛擬現(xiàn)實(shí)

2023-05-05 10:49:47

5G消費(fèi)未來會呈現(xiàn)怎樣的發(fā)展趨勢？

推動5G在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，確實(shí)讓5G的發(fā)展推動了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，加速了新型工業(yè)化的進(jìn)程。”方也觀察到，5G技術(shù)已經(jīng)開始進(jìn)入服務(wù)業(yè)，日益影響我們的日常生活?！　　爱?dāng)然，5G技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用場景總體上仍然落后

2020-11-30 15:12:43

5G的8大關(guān)鍵技術(shù)

5G在核心網(wǎng)部分不會有太大的變動，5G的關(guān)鍵技術(shù)集中在無線部分。雖然5G最終將采用何種技術(shù)，目前還沒有定論。不過，綜合各大高端論壇討論的焦點(diǎn)，我今天收集了8大關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)然，應(yīng)該遠(yuǎn)不止這些。

2019-07-10 06:10:51

5G的實(shí)現(xiàn)有賴于對現(xiàn)有技術(shù)的深入研究利用

全球通信標(biāo)準(zhǔn)，5G 的意義當(dāng)然不局限于網(wǎng)速更快，移動寬帶體驗(yàn)更優(yōu)，它的使命在于連接新行業(yè)，催生新服務(wù)，比如推進(jìn)工業(yè)自動化、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、自動駕駛等。這些行業(yè)和服務(wù)都對網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求

2019-06-18 08:16:08

5G的背后技術(shù)揭秘

作者：中國移動智能硬件4G技術(shù)走進(jìn)我們的生活中還沒幾年，如今5G通信又映入人們的眼簾。相比4G技術(shù)，5G的提升可謂讓人無比期待，一方面，在速率上，5G具有更高的速率、更寬的帶寬，預(yù)計(jì)5G網(wǎng)速

2019-07-16 07:00:20

5G的這些創(chuàng)新技術(shù)你知道多少

內(nèi)還將支持工業(yè)自動化、網(wǎng)聯(lián)汽車、關(guān)鍵型任務(wù)服務(wù)，最終支持整個智能城市。5G將通過IoT（物聯(lián)網(wǎng)）、URLLC（關(guān)鍵型任務(wù)服務(wù)）和eMBB（增強(qiáng)型移動寬帶）改變世界——更高的網(wǎng)絡(luò)容量和覆蓋范圍將為全新的用戶體驗(yàn)和互聯(lián)世界打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2019-07-10 07:05:53

5G的降臨開啟物聯(lián)網(wǎng)的新時代—谷梁科技

”走向深淵，為無人駕駛汽車、5G遠(yuǎn)程醫(yī)療、無人機(jī)物流服務(wù)。交通、工業(yè)自動化、智能園區(qū)。智能電網(wǎng)、智能家居等領(lǐng)域，開辟5G這一“大網(wǎng)絡(luò)”，奪取更多物聯(lián)網(wǎng)市場份額。在許多5G應(yīng)用行業(yè)的隊(duì)伍中，汽車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域

2019-09-03 14:18:57

5G相控陣仿真技術(shù)解析

天線是移動通信系統(tǒng)的重要組成部分，隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，天線形態(tài)越來越多樣化，并且技術(shù)也日趨復(fù)雜。進(jìn)入5G時代，大規(guī)模MIMO、波束賦形等成為關(guān)鍵技術(shù)，促使天線向著有源化、復(fù)雜化的方向演進(jìn)。天線設(shè)計(jì)方式也需要與時俱進(jìn)，采用先進(jìn)的仿真手段應(yīng)對復(fù)雜設(shè)計(jì)需求，滿足5G時代天線不斷提高的性能要求。

2021-01-01 07:08:03

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5g技術(shù)在工業(yè)自動化領(lǐng)域的應(yīng)用有哪些

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