5G在滿(mǎn)足制造運(yùn)營(yíng)的基本網(wǎng)絡(luò)需求方面具有巨大的顛覆性潛力。這個(gè)被稱(chēng)為工業(yè)4.0的行業(yè)現(xiàn)在正被不斷發(fā)展的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
由于5G使用較短的(毫米波)頻率，頻率在30GHz和300GHz之間，而且其中移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將使用一小部分，因此它具有卓越的功能。與4G相比，5G提供閃電般的快速數(shù)據(jù)速度，速度高達(dá)100倍，極低延遲(1毫秒)，每個(gè)單位區(qū)域連接的設(shè)備數(shù)量要多得多。但是，要充分利用5G所提供的好處，需要一套新的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，包括網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、分階段陣列天線(xiàn)和云計(jì)算。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)
工廠車(chē)間自動(dòng)化和供應(yīng)鏈管理中用于的所有數(shù)字設(shè)備的智能互連性，從測(cè)量設(shè)備、可編程邏輯控制器(PLCs)及其工業(yè)應(yīng)用開(kāi)始，一直到智能物流，都可以稱(chēng)為IIoT。這種互連性得到了現(xiàn)代技術(shù)的支持，包括邊緣計(jì)算、云計(jì)算、機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)、3D打印、高級(jí)機(jī)器人、大數(shù)據(jù)、RFID技術(shù)和認(rèn)知計(jì)算。目前，許多參與技術(shù)創(chuàng)新的公司正在引領(lǐng)第四次工業(yè)革命。
成功交付IIoT解決方案有幾個(gè)要求。首先，需要一個(gè)微小的軟件定義無(wú)線(xiàn)電(SDR)或RFID芯片。它必須成本低，并且需要非常低的功率從傳感器電池，因?yàn)樗麄兊拇蟛糠謶?yīng)用將范圍從部署在農(nóng)業(yè)，工廠車(chē)間，很難到達(dá)的地方，如石油和天然氣領(lǐng)域，汽車(chē)制造和物流業(yè)務(wù)。這允許在無(wú)證工業(yè)頻段下實(shí)現(xiàn)無(wú)縫無(wú)線(xiàn)通信，通常為900MHz。
物聯(lián)網(wǎng)的功能和要求
隨著該行業(yè)迅速轉(zhuǎn)向物聯(lián)網(wǎng)解決方案，對(duì)具有優(yōu)化成本的靈活資源的需求變得勢(shì)在必行。云計(jì)算提供共享的計(jì)算資源以及集中管理和監(jiān)控，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器、中央存儲(chǔ)、高級(jí)分析和商業(yè)智能提供計(jì)算服務(wù)。它利用這些技術(shù)處理大數(shù)據(jù)，進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，并利用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯和運(yùn)營(yíng)管理。相反，邊緣計(jì)算依賴(lài)于處理數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)是通過(guò)位于網(wǎng)絡(luò)"邊緣"的分散式計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施生成的。像5G這樣的更快的網(wǎng)絡(luò)使邊緣計(jì)算能夠?qū)崟r(shí)處理大塊數(shù)據(jù)，并在源頭執(zhí)行優(yōu)化等任務(wù)。
這種能力只能通過(guò)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)的支持來(lái)利用，該網(wǎng)絡(luò)能夠與大量設(shè)備進(jìn)行通信。為了幫助實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，使用許多不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)，包括：
●消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸(MQTT)
●高級(jí)消息排隊(duì)協(xié)議(AMQP)
●限制應(yīng)用協(xié)議(CoAP)
●ModbusandOMF
這就是5G網(wǎng)絡(luò)的主要特征匯集在一起的地方：
●增強(qiáng)超可靠的低延遲通信(eURLLC)
●大規(guī)模機(jī)器類(lèi)型通信(mMTC)
●增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶(eMBB)
物聯(lián)網(wǎng)的好處
IIoT承諾在任何工業(yè)環(huán)境中最關(guān)鍵的領(lǐng)域之一帶來(lái)一些好處：人員和工藝安全。
隨著所有連接的IIoT傳感器相互共享關(guān)鍵安全參數(shù)的加強(qiáng)監(jiān)控，發(fā)生事故的可能性顯著降低。可穿戴設(shè)備可以通過(guò)精確定位處于困境中的員工的確切位置并保護(hù)其福利，在發(fā)生災(zāi)難時(shí)發(fā)揮更大的作用。
安全是IIoT受益的另一個(gè)領(lǐng)域，無(wú)論是網(wǎng)絡(luò)安全還是制造場(chǎng)所的物理監(jiān)控。這還包括消除人為錯(cuò)誤，這是數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)泄露的最常見(jiàn)原因。
由于IIoT為制造商提供了廣泛自動(dòng)化流程的能力，因此提高運(yùn)營(yíng)效率是提高生產(chǎn)率的另一大領(lǐng)域。這是通過(guò)優(yōu)化與維護(hù)和人工相關(guān)的成本，根據(jù)所有互聯(lián)制造功能提供的運(yùn)營(yíng)智能洞察做出數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
IIoT還通過(guò)容納來(lái)自不同原始
設(shè)備制造商和供應(yīng)商的所有特定工業(yè)應(yīng)用，在所有流程中實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，從而幫助實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)的可靠性。
