Industri proses dan industri manufaktur lainnya memperkenalkan teknologi digital untuk lebih meningkatkan efisiensi produksi. Sebagai teknologi inti, komunikasi nirkabel yang menyediakan konektivitas di mana pun ia digunakan menjadi semakin penting. Pada saat yang sama, komunikasi nirkabel perlu memenuhi kebutuhan berbagai aplikasi, yang menjadi semakin menantang.
01 Tinjauan Umum Fitur Komunikasi 5G
Setelah 3G dan 4G/LTE, "5G" adalah generasi kelima dari sistem komunikasi seluler. Sementara generasi sistem ini telah dikembangkan lebih banyak untuk layanan komunikasi pribadi, 5G juga dapat digunakan untuk infrastruktur jaringan Internet of Things (IoT), yang akan menghubungkan semua perangkat dan objek dalam kehidupan sehari -hari, manufaktur, dan industri lainnya.
Tiga fitur komunikasi 5G dan aplikasi praktisnya.
● Broadband seluler yang ditingkatkan
5G difokuskan pada peningkatan throughput data komunikasi nirkabel broadband, yang telah ditingkatkan pada generasi sebelumnya. Layanan broadband untuk smartphone dan perangkat seluler lainnya adalah contoh utama untuk mengambil keuntungan dari fitur ini.
● Komunikasi penundaan rendah yang sangat dapat diandalkan
5G dirancang untuk memungkinkan komunikasi nirkabel yang sangat andal, latensi rendah dan real-time.
● Komunikasi mesin skala besar
Fitur ini berarti bahwa banyak terminal lalu lintas rendah dihubungkan secara bersamaan.
02 spektrum khusus dalam 5g
Dengan sebagian besar teknologi komunikasi nirkabel yang ada, spektrum yang tidak berlisensi ini dapat digunakan untuk berbagai skenario dengan jumlah pengguna yang tidak terbatas. Namun, ada risiko gangguan antara sistem nirkabel yang berbeda pada pita frekuensi yang sama.
03 Jaringan Privat Operasi (Lokal 5G)
Sistem komunikasi seluler yang ada biasanya dirancang untuk menyediakan berbagai layanan komunikasi di jaringan nasional yang didirikan oleh operator jaringan seluler.
04 Standardisasi Internasional 5G
Di beberapa negara, perusahaan dan pemerintah daerah diharapkan untuk membangun dan mengoperasikan jaringan 5G khusus mereka sendiri. Setelah mendapatkan lisensi, operator lokal dapat secara eksklusif menggunakan band -band ini di wilayah mereka.
5G diharapkan digunakan dalam industri komunikasi seluler tradisional dan banyak industri lainnya. Dimasukkannya persyaratan baru untuk aplikasi industri adalah faktor penting dalam keberhasilan pengembangan standar. Perusahaan -perusahaan besar dari industri manufaktur dan telekomunikasi berpartisipasi aktif dan mengeksplorasi penerapan teknologi 5G di industri manufaktur.
05 Lima aplikasi potensial dalam industri proses
Di sektor manufaktur, persyaratan komunikasi untuk aplikasi lapangan yang berbeda bervariasi, dan seperti yang disebutkan sebelumnya, 5G diharapkan akan digunakan sebagai infrastruktur nirkabel yang mampu memperkenalkan berbagai aplikasi pabrik nirkabel. Selain itu, aplikasi yang terbaik memanfaatkan fitur komunikasi 5G sedang dikembangkan untuk memfasilitasi operasi jarak jauh digital dalam manufaktur.
1. Dukungan operasi di tempat untuk perangkat seluler
Perangkat seluler sedang digunakan ke lapangan untuk meningkatkan produktivitas, dan cakupan jaringan saat ini dan batasan bandwidth bidang membatasi dukungan aplikasi melalui komunikasi nirkabel. 5G akan memungkinkan komunikasi nirkabel broadband pada kecepatan yang lebih tinggi dan latensi yang lebih rendah di area mana pun di pabrik.
Augmented Reality (AR) adalah salah satu skenario aplikasi 5G yang ditingkatkan broadband seluler. Meskipun AR membutuhkan banyak data, itu dapat menumpangkan gambar definisi tinggi pada perangkat target dan menampilkannya secara real time pada tablet pekerja atau perangkat terminal yang dapat dikenakan, memberikan solusi intuitif. Pekerja lapangan dapat mengoperasikan peralatan target sambil merujuk prosedur kerja yang ditumpangkan, atau berbagi gambar secara real time dengan teknisi di lokasi terpencil dan mendapatkan rekomendasi spesifik. Tidak hanya membantu meningkatkan efisiensi, keandalan, dan keamanan kerja lapangan, tetapi juga dapat meneruskan keterampilan yang lebih efektif melalui latihan.
2. Pemantauan jarak jauh dengan gambar definisi tinggi
5G memiliki kapasitas lebih dari generasi sebelumnya dari 4G/LTE, terutama dalam hal komunikasi uplink. Ini memungkinkan untuk melakukan streaming video dalam 4K atau resolusi lebih tinggi secara real time. Di pabrik, satu potensi penggunaan adalah penggunaan kamera nirkabel untuk pemantauan jarak jauh. Ketika kejernihan gambar cukup tinggi untuk membedakan perubahan halus dalam warna permukaan cair atau korosi pipa, inspeksi visual dapat dilakukan dari jarak jauh. Gambar resolusi tinggi juga dapat digunakan sebagai input untuk analitik AI, yang secara otomatis dapat mendeteksi anomali seperti intrusi manusia yang tidak sah atau situasi seperti kebakaran.
3. Robot Cloud
Saat populasi yang bekerja menyusut, robot seluler diharapkan untuk memastikan bahwa pabrik beroperasi dengan aman dan andal. Robot bergerak secara mandiri di seluruh pabrik, menggantikan pekerja untuk berpatroli di daerah berbahaya. Drone dapat melakukan pekerjaan ketinggian tinggi, yang bisa berbahaya bagi pekerja. "Cloud Robotics" muncul sebagai teknologi yang menjanjikan. Karena fungsi kontrol di cloud tidak dibatasi oleh kinerja komputasi robot, fungsi kontrol canggih dapat digunakan.
Memanfaatkan properti berkecepatan tinggi dan berkapasitas tinggi, 5G memungkinkan robot seluler untuk terhubung secara nirkabel ke fungsi kontrol di cloud secara real time. Gunakan sumber daya komputasi besar -besaran di cloud dan proses sejumlah besar data sensor secara real time. Fitur yang sangat dapat diandalkan dan latensi rendah yang ditawarkan oleh 5G memungkinkannya untuk digunakan untuk komunikasi darurat yang sensitif terhadap waktu, yang dapat menghindari peristiwa seperti tabrakan antara robot dan peralatan proses seluler.
4. Sistem Kontrol Nirkabel/Cloud
Teknologi nirkabel yang ada tidak dapat mencapai keandalan tinggi dan latensi rendah pada saat yang sama, tetapi dapat dicapai dengan 5G. Ini membuat 5G tersedia untuk aplikasi misi-kritis. Salah satu aplikasi yang mungkin adalah untuk bagian nirkabel dari Sistem Kontrol Terdistribusi (DCS) untuk mengurangi biaya pemasangan dan pemeliharaan kabel komunikasi di seluruh area tanaman yang luas. Titik pemantauan juga dapat ditambahkan dan dimodifikasi tanpa manipulasi kabel komunikasi.
Selain itu, jika 5G memastikan komunikasi latensi rendah yang sangat andal antara perangkat lapangan dan cloud, pengontrol dan fungsi DCS lainnya dapat dikonfigurasi di cloud sambil mempertahankan kinerja kritis misi. Selain sistem cloud eksternal, 5G juga dapat digunakan dengan Multi-Access Edge Computing (MEC), yang akan membangun platform komputasi latensi rendah di jaringan. Ketika aplikasi kontrol diimplementasikan pada platform MEC, layanan kontrol cloud dapat diaktifkan untuk memanfaatkan sepenuhnya keandalan tinggi dan latensi rendah 5G tanpa perlu internet atau jaringan lain.
5. Sensor yang terhubung untuk kembar digital
Twin digital adalah realisasi digital dari pabrik aktual di dunia maya dan merupakan dasar untuk transformasi digital operasi pabrik. Aplikasi tidak terbatas pada informasi desain pabrik digital statis. Kembar digital mencerminkan kondisi tanaman nyata secara real time, memungkinkan pemeliharaan prediktif dan operasi yang dioptimalkan melalui simulasi dan analisis AI.
Untuk lebih tepat menyinkronkan keadaan kembar fisik dan digital, perusahaan harus secara akurat memahami keadaan peralatan, pipa, dan aset lainnya, serta cuaca dan kondisi lainnya. Untuk melakukan ini, pabrik harus memasang banyak sensor. Untuk memenuhi permintaan ini, setiap sensor harus nirkabel, murah, dan dapat beroperasi selama bertahun -tahun tanpa harus mengganti baterai. Kemampuan 5G untuk menghubungkan beberapa perangkat secara bersamaan adalah kunci dari aplikasi ini.
Kasus aplikasi 5G potensial di pabrik termasuk dukungan untuk perangkat seluler, pemantauan jarak jauh, robotika cloud, sistem kontrol nirkabel/cloud, dan konektivitas sensor yang ditingkatkan untuk optimasi kembar digital.
06 Status dan Tantangan Aplikasi Industri 5G
Meskipun banyak kasus aplikasi potensial di pabrik, 5G belum banyak diterapkan dalam industri proses. Aplikasi Industri 5G masih menghadapi banyak tantangan.
Untuk memenuhi kebutuhan aplikasi konsumen dan industri, 5G harus mendukung banyak fungsi. Standar 5G sedang dikembangkan secara bertahap dengan prioritas yang berbeda. R16 dan versi lebih baru dari standar 5G termasuk fitur yang dapat digunakan untuk aplikasi industri. Mereka meningkatkan keandalan tinggi, komunikasi latensi rendah dan jaringan pribadi, dan juga mendukung interoperasi dengan jaringan sensitif waktu (TSN), teknologi jaringan penting dalam otomatisasi.
Kemampuan sektor industri akan lebih ditingkatkan dalam standar R18 dan yang lebih baru (5G-advanced). Sementara 5G menawarkan kemampuan industri canggih seperti keandalan tinggi, latensi rendah, dan konektivitas simultan multipoint, pengembangan lebih lanjut dari standar 5G, produk kepatuhan, dan infrastruktur diperlukan untuk mendukung kemampuan ini.
Konfigurasi Tes Bukti-Konsep Gunakan algoritma baru dan 5G untuk menyelesaikan tantangan kontrol proses lanjutan yang kuat.
07 Bukti Konsep Teknologi Remote Control Menggunakan 5G
Sementara POC adalah langkah yang menjanjikan, pengujian lebih lanjut diperlukan untuk mengembangkan nilai komersial yang jelas untuk solusi industri 5G. Salah satu solusi yang mungkin adalah menggunakan perangkat tepi komunikasi nirkabel berkecepatan tinggi di pabrik dan menggunakan teknologi AI otonom berbasis cloud untuk mengontrol perangkat secara real time.
08 5 g dan kontrol otonom berbasis cloud AI
Kombinasi FKDPP dan Cloud dengan 5G, yang menawarkan latensi rendah dan kemampuan untuk menghubungkan banyak perangkat, diharapkan menjadi teknologi inti untuk mencapai kontrol otonom industri.
Banyak industri mulai mempertimbangkan penggunaan teknologi komunikasi nirkabel 5G untuk mempercepat transformasi digital. Keandalan tinggi, latensi rendah dan kemampuan untuk menghubungkan beberapa perangkat secara bersamaan sangat penting untuk aplikasi industri. Untuk mencapai berbagai aplikasi, perlu untuk terus meningkatkan standar 5G, menyediakan produk dan infrastruktur kepatuhan yang lebih matang, dan menunjukkan kepada pengguna keuntungan dan nilai unik yang dibawa oleh 5G.