5G 在制造业中的作用

专用 5G 网络为普遍的设备连接提供数据速度、可靠性、低延迟等，以实现创新的数据驱动的制造应用程序。

为什么要在制造业中使用 5G？

工业以太网是许多制造环境中运营基础设施的骨干。工业以太网网络通常以高达 100 兆比特每秒 (Mbps) 的数据速度运行，实施协议以提供确定性和实时控制。

当安装有线以太网网络成本过高或不可行时，Wi-Fi 和 3G/4G 无线技术通常是下一个最佳选择。这些“难以布线”的用例包括自动移动机器人 (AMR)、货运车队和地理覆盖范围较大的工业厂房。

随着工业 4.0 的到来，运营数据的使用发生了根本性的变化，边缘设备产生的大量传感器数据将在工业前提下通过人工智能 (AI) 实时收集、存储和处理，通常称为作为工业边缘。私有 5G 网络有可能成为这种分布式计算范式的关键推动者，尤其是对于生成视频数据的设备。这是因为 5G 提供高达 20 Gbps 的数据速度，并且与 4G 相比，可以提高安全性、数据速率、延迟、设备密度、可靠性和确定性。

包括 5G 在内的无线技术还通过赋予制造商更大的灵活性来快速安装新的网络连接，从而提高制造商的灵活性。随着制造商看到工厂需要更快、更灵活的网络，他们可能决定在未来用 5G 网络替换部分或全部传统工业以太网网络。

工业环境中的 5G 用例

许多远程和移动设备，例如相机、执行器、机器人、机器、显示屏和其他系统，都需要快速可靠的连接。在绿地部署中，5G 可以通过在更广泛的覆盖范围内支持更低的部署成本以及更大的移动性和灵活性来取代有线网络。以下是 5G 可以改善工业环境中的操作流程的一些示例。

自动导引车 (AVG) :更快的路线，更少的交通拥堵和碰撞

• 从沿预定义车道移动的 AVG 过渡到 AI 和 M2M 通信，有助于优化路径并避免碰撞。

零件和产品拣选 :在仓库和履行中心更高效、更准确地拣选零件

• 从要求零件位于固定位置和方向转变为使用基于 AI 的视觉系统检测位于不同位置和位置的零件。

监控危险区域的工人 :提高安全性和避免危机

• 从缺乏对受限或不安全区域的电子监控过渡到基于 AI 的视觉系统，当工人偏离安全协议或危险迫在眉睫时会提醒他们。

设备维修 :通过远程协作实现更快、更低成本的设备维修

• 从缺乏视觉支持的维修协助（需要现场专业技术人员）过渡到增强现实技术，让场外专家能够帮助非专家技术人员。

5G 的设计具有支持制造的能力

• 5G 规范中内置的安全性 :私有 5G 网络

• 超高清流媒体 ：数据速率高达 20 Gbps

• 实时控制： 延迟为 1 毫秒或更低

• 支持更多控制器和传感器： 先进天线技术带来的高密度

• 故障点更少： 设备间通信冗余

• 更大的确定性和数据隐私： 5G 网络拆分为多个虚拟网络

5G 将实现对以前只能通过硬连线网络解决的严格性能目标进行技术升级。

5G 专用网络增强安全性和确定性

虽然制造商可以使用 5G 公共网络，但许多制造商会选择提供高度安全和确定性连接的 5G 专用网络。专用 5G 网络利用中频 5G 频率提供高水平的容量和操作控制，以确保满足网络性能和延迟要求。私有 5G 网络是所有者的唯一财产，为他们提供独家网络访问权限，从而确保更好的数据保护和隐私。

5G 和确定性性能

借助 Release16，5G 可以借助两项关键技术提供必要的网络性能：

• 基于 5G 的时间敏感型网络 (TSN) ：该技术使用时间同步和流量调度提供有保证的消息传递时间。设备可以通过网络精确同步，无需当今常见的基于信号的同步方法。

• 5G 超可靠低延迟通信 (URLLC)： URLLC 根据包括低延迟和高可靠性在内的不同流量要求优化数据交付。

5G 和工业 4.0

工业 4.0 之旅需要连接到对工业过程至关重要的所有设备。 5G可以成为连接难以布线的设备的关键，未来可能成为主要的工业网络。

在英特尔的新电子书中了解有关 5G 和工业 4.0 之旅的更多信息： 5G 提高了通往工业 4.0 的道路上的移动性和灵活性。

在 9 月 23 日至 24 日举行的 2020 年英特尔在线工业峰会上了解更多关于构建工业未来的技术。 立即注册