上一期,我們介紹了衛星通信的發展歷程、技術路線,以及在5G演進中未來的趨勢。今天,我們將聚焦另一加速泛在互聯的創新應用——5G+工業互聯網。
“工業互聯網創新發展戰略”實施以來,中國工業互聯網產業規模已超過1.2萬億元。作為5G規模化應用的主陣地,工業互聯網如何釋放新型工業化發展動能?它與5G之間如何緊密融合?本文將一一為你解答。
隨著工廠自動化的加速普及,如今我們可能經常看到這樣的場景:在高溫、潮濕、粉塵、腐蝕等惡劣環境作業場景,巡檢機器人穿梭其中,工人們不必彎腰去搬沉重又危險的器件,而旁邊會有一個個機械臂幫手平穩有序地完成好所有搬運重件的工作。
這一系列“上通下達”的標準化運作離不開工業互聯網的基礎支撐,它就像一只“看不見的手”,將設備、生產線、員工、工廠、倉庫、供應商、產品、客戶等不同對象協同連接,輔以信息化平臺及AI等新技術,最終達到工業生產的自動化、智能化。
紫光展銳在場景化的實踐中,將標準預研、產品開發與行業融合深度綁定,具備業界全面的連接能力,擁有包括5G、Cat.6、Cat.4、Cat.1、NB-IoT等領域的多樣化產品組合與解決方案,為工業互聯網的產業升級提供核心驅動力。在5G切片、5G LAN、5G RedCap(點擊了解更多相關技術)等方面引領行業應用創新和商用落地。
5G讓工業互聯網“更精簡”
工業互聯網包括OT(Operation Technology,操作技術)網絡和IT(Information Technology,信息技術)網絡兩部分,OT網絡連接生產現場設備與系統,用于生產過程控制、設備監控和維護,是支撐工業制造的生產網絡;IT網絡用于信息管理、業務處理、數據分析等領域,是工業制造的生產輔助與管理網絡。隨著企業研發和管理業務向車間工業現場延伸,IT和OT網絡融合已成為趨勢。
5G賦予了工業互聯網智慧“外腦”,緩解了過去工業網絡所面臨的諸多難題。
首先,工業領域業務場景豐富,通信需求差異大,目前采用多種通信方式實現。各通信方式技術體制不同,融合難度大。5G網絡可同時對接IT和OT網絡,滿足大多數場景數據傳輸要求,改變工業企業多網并存的局面,最終達到一張網絡服務多種應用場景。
其次,目前工業網絡以有線網絡為主,在生產制造的一些移動作業和運動作業場景,有線網絡部署難、調整難且易損壞,難以滿足未來柔性制造的需求。5G網絡則能夠幫助產線設備擺脫線纜束縛,實現靈活部署,從5G三大典型場景來看,eMBB特性可滿足視覺檢測、AGV、云化機器人等大帶寬業務場景數據傳輸需求;mMTC特性可滿足數據采集等海量連接場景數據傳輸需求;uRLLC特性可滿足工業機械遠程控制、柔性機械臂等低時延高可靠業務數據傳輸需求。5G網絡還具有5G LAN、5G TSN、高精度授時、定位等眾多行業適配特性,可滿足不同行業應用場景的差異化需求。
在終端形態方面,定制化成為5G行業終端發展趨勢。當前,“輕量化”的5G RedCap擁有廣大的市場潛力,它將與5G NR終端分別針對不同性能、成本、應用需求的工業場景提供定制化服務,助推5G規模化發展。
5G+工業互聯網關鍵技術有哪些?
“5G+工業互聯網”并非5G與工業互聯網的簡單疊加,而是一場漸進式革新。在這過程中,需綜合不同應用場景和產業特性,探索從單一環節向多環節復雜生產的整體解決方案。
切片
將網絡資源切割成多個虛擬的端到端通道,每個通道就是一個切片,不同切片之間邏輯隔離,并通過Qos策略進行不同通信服務等級的定制。考慮不同場景對移動性、計費、安全、策略控制、延時、可靠性等需求不同,切片網絡是一種比較經濟的方式。
uRLLC
uRLLC(Ultra-Reliability and Low-Latency Communication)是5G網絡的高可靠低時延技術,也是5G網絡三大應用場景之一。可以降低空口時延,提升可靠性,實現空口單向1ms時延下99.999%的可靠傳輸。
5G LAN
5G LAN作為新型局域網技術,可支持工業終端進行二層通信(相同網段,直接互相訪問),降低組網復雜度。5G LAN突破點對點的通信模式,可以支持廣播組播,降低設備互聯互通的成本。
5G TSN
TSN全稱為Time-Sensitive Networking,時間敏感網絡,具有時間同步、確定性時延、高可靠和精準流量調度能力。5G以網橋的形式接入TSN網絡,需要支持TSN網絡相關的基礎協議。
高精度授時
5G高精度授時特性,采用從基站GNSS天線或承載網獲取的時鐘信息,通過廣播SIB9消息或單播RRC消息將時鐘信息傳遞給5G終端。5G高精度授時可為行業提供1us級的授時精度。
融合定位
5G系統具有密集組網、大帶寬和多天線等特性,具備米級高精度定位能力。5G+GNSS融合定位,可解決GNSS衛星導航系統在室內、地下、隧道等衛星信號不可達場景下的應用,構建室內外無縫定位體系。
上行增強技術
5G網絡上行增強技術包括SUL(補充上行鏈路技術)、CA(載波聚合技術)等。SUL在上行采用低頻段傳輸,解決網絡上行受限的問題。CA技術則通過聚合多個載波,增加發送帶寬,提升上行速率。
目前,搭載展銳5G芯的模組和終端,已在全球多個市場賦能超百個行業終端應用案例,深度賦能智慧醫療、智慧物流、智慧電力、智慧采礦、智慧交通、智能制造、智能園區等行業的智能化轉型, 助力千行百業高質量發展。
新型工業化正在重塑數字智能時代的工業形態,充分釋放5G+工業互聯網潛能需要緊密結合垂直行業痛點和未來趨勢。雖然轉型之路復雜而艱巨,但可以預見,經歷祛魅后的“5G+工業互聯網”將駛入規模化賽道,作為促進數字經濟和實體經濟深度融合的重要紐帶,為行業和社會經濟帶來源源不斷的活力。
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原文標題:紫光展銳先進技術科普 | 工業互聯網遇到5G,1+1>2?
文章出處:【微信號:gh_2c8fa897d02f,微信公眾號:紫光展銳UNISOC】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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