В чем разница между не-автономными (NSA) и автономными (SA) сетями 5G с точки зрения автоматизации?
Людгер Беггеринг
С технической точки зрения, согласно информации, предоставленной 3GPP, различие заключается в логике управления. Не-автономные сети 5G (NSA) должны использовать инфраструктуру 4G/LTE для управления связью, тогда как автономные сети 5G (SA) представляют собой полную реализацию технологии 5G.
С точки зрения пользователя это означает, что частные сети 5G на основе SA-(не-общедоступные сети, сокращенно NPN) более оптимизированы и требуют меньше усилий.
С точки зрения приложений сети SA могут поддерживать более высокую доступность и надежность при одновременном сокращении времени цикла, особенно в контексте NPN.
Какие промышленные приложения могут извлечь выгоду из технологии 5G?
Людгер Беггеринг
По определению, 5G включает в себя множество технологий, включая eMBB, uLLC, eMTC и RedCap, что обеспечивает поддержку широкого спектра приложений.
Например, профилактическое обслуживание, мониторинг окружающей среды, обслуживание и настройка, подключенные инструменты и защищенные подключенные сотрудники — все это может использовать возможности, определенные в eMTC и RedCap. eMTC уже совместим с LTE-M и NB-IoT, а 3GPP продолжает развивать приложения технологии 5G.
Кроме того, возможности RedCap и uRLLC могут использоваться в решениях для промышленной сборки, автоматизации процессов, человеко-машинных интерфейсах (HMI), дополненной реальности, заводской логистике, мобильных роботах, коллаборативных роботах и автоматических транспортных средствах. В этих областях первостепенными требованиями являются надежное время отклика, достаточная пропускная способность и экономичность-продуктов.
В ближайшие годы технология 5G будет внедрена во всех соответствующих вертикальных отраслях, включая производство (машиностроение, аэрокосмическую, автомобильную, полупроводниковую), химическую и нефтехимическую, фармацевтическую, нефтегазовую, энергетическую и коммунальную, а также очистку воды и сточных вод. Это внедрение зависит не только от самой технологии, но также от нормативной базы и использования выделенного спектра.
Как технология 5G обеспечивает производительность EVM инструментального-класса в промышленной автоматизации? (Как технология 5G получает сигналы для повышения производительности с точки зрения величины вектора ошибок в промышленной автоматизации?)
Людгер Беггеринг
Во-первых, мы должны рассмотреть характеристики, которые отличают технологию 5G от предыдущих поколений.
В приложениях, требующих высокой надежности и доступности, низкая задержка имеет решающее значение. По сравнению с предыдущими поколениями мобильных сетей технология 5G разработана для значительного сокращения задержек и повышения доступности.
Технология 5G поддерживает разделение сети, позволяя создавать индивидуальные виртуальные сети, адаптированные к конкретным требованиям приложений или услуг. Следовательно, промышленная автоматизация может получить доступ к выделенным слайсам, оптимизированным для ее конкретных потребностей, обеспечивая при этом высокую надежность и производительность.
В будущем периферийные вычисления будут приобретать все большую актуальность.. 5Сети G позволяют периферийным вычислениям обрабатывать данные ближе к устройствам и датчикам. Это сокращает время и энергию, необходимые для передачи данных в удаленные центры обработки данных, тем самым сокращая время отклика и повышая производительность процессов промышленной автоматизации.
И последнее, но не менее важное: технология 5G поддерживает mMTC, что позволяет огромному количеству устройств обмениваться данными одновременно. В промышленной автоматизации это означает возможность взаимодействия огромного количества датчиков, исполнительных механизмов и устройств в одной сети друг с другом. Это значительно повышает общую эффективность как с точки зрения использования, так и с точки зрения инвестиций.
Как технология 5G в автоматизации сокращает время простоя оборудования, устраняет ошибки, улучшает отслеживание материалов и позволяет сотрудникам сосредоточиться на задачах, требующих сложных ручных навыков?
Людгер Беггеринг
Сама технология 5G оказывает ограниченное прямое влияние на эти параметры. Ключ заключается в том, чтобы реализовать его как часть интегрированной системы.. 5G обеспечивает безопасную среду связи с использованием выделенного спектра. Беспроводные-решения также более легко и гибко интегрируются в промышленные условия.
Следовательно, технология обеспечивает более целенаправленный сбор и анализ данных процесса. Благодаря этим возможностям компании могут создавать системы цифровых двойников и/или обеспечивать надежный мониторинг состояния для принятия превентивных мер в любое время.
Эффективно используя эту технологию, компании могут надежно выполнять разнообразные процессы и создавать гибкие модели «как услуга». Это сводит время простоя к абсолютному минимуму, предотвращает производственные ошибки и обеспечивает целевое распределение персонала и материалов.
Как 5G ускоряет цифровизацию и обеспечивает экономию энергии?
Людгер Беггеринг
Технология 5G представляет собой еще один важнейший краеугольный камень в решении проблем цифровизации. По сути, эта технология способствует более быстрой автоматизации и способствует повышению гибкости предприятий. Его ключевыми характеристиками являются доступность и надежность.
Какие проблемы и ограничения могут возникнуть при внедрении 5G в промышленной автоматизации?
Людгер Беггеринг
Прежде всего я хотел бы подчеркнуть, что технологические достижения неизбежно приводят к возникновению проблем,-специфичных для конкретных приложений. Сильные стороны и ограничения 5G неразделимы. Например, для приложений,-критичных ко времени отклика которых требуется миллисекунды или даже микросекунды, по-прежнему требуются проводные соединения. В настоящее время никто не инвестировал значительные ресурсы в разработку соответствующих решений 5G для таких сценариев.
Даже в будущем среды промышленной автоматизации будут включать в себя сосуществующие технологии. Универсального решения не существует.
Если вы по-прежнему хотите воспользоваться гибкостью и преимуществами, такими как независимое, безопасное покрытие зон, аналогичное кампусным сетям, вам необходимо создать соответствующую инфраструктуру, которая требует первоначальных инвестиций.
Первая проблема, которую необходимо преодолеть при внедрении технологии 5G в промышленной автоматизации, заключается в управлении ожиданиями. В будущем появится больше решений для-построения инфраструктуры, а также станут возможными небольшие-развертывания.
Более того, одну и ту же инфраструктуру следует использовать для как можно большего числа сценариев применения, тем самым максимизируя преимущества для пользователей. Проект сетевой инфраструктуры должен полностью учитывать эти разнообразные требования, а поставщики должны предоставлять подходящее оборудование.
Важнейшим аспектом внедрения технологии 5G в средах автоматизации является сквозная--отслеживаемость. Операторы или интеграторы, внедряющие решения 5G, всегда должны иметь возможность анализировать каждую часть коммуникационной инфраструктуры, чтобы быстро выявлять неисправности и восстанавливать нормальную работу.
Какие отдельные полосы частот использует технология 5G для промышленной автоматизации? Каковы соответствующие преимущества этих полос?
Людгер Беггеринг
Этот вопрос довольно широк, поэтому я рассмотрю его с точки зрения приложения. В таких сценариях, как профилактическое обслуживание или мониторинг окружающей среды, основное внимание уделяется глубокому охвату, высокой плотности абонентов и простой интеграции с существующей инфраструктурой. В первую очередь это предполагает использование традиционных диапазонов от провайдеров общедоступных сетей.
В других сценариях, таких как управление автоматизацией процессов и приложения с поддержкой дополненной реальности-, доступность и надежность имеют первостепенное значение. В этих случаях значительную роль играют преимущества частных сетей,-включая безопасность данных-. Такие объекты могут использовать средний-диапазон частот от 3,xx до 4,xx ГГц, где регулирующие органы уже много лет выдают лицензии на локальное использование на относительно привлекательных условиях.