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5G毫米波,打开未来智慧工厂的秘钥

发布时间:2021-12-29作者来源:金航标浏览:206

5G技术演进的过程,就是不断将梦想场景变成现实的过程。作为5G愿景的重要内容,工业互联网以其特有属性,不断向5G的发展提出更高要求。举例来说,很多设备密度极高的工业互联网,在网络上会同时要求1毫秒时延和99.9999%的连接可用率。



5G毫米波拥有其它频段无法比拟的频谱资源优势,其惊人的大容量、高速率、低时延,可以很好地满足工业互联网的极高用网需求。


5G毫米波应用于工业互联网的优势


超大带宽

毫米波频段的带宽优势,可以满足大量数据传输的需要


超低时延

5G毫米波是5G空口时延小于1ms的有力保证,可以满足工业级应用的极低时延需求(如机械臂控制)



波束高度定向

有利于提高信号强度,增强性能并降低干扰,适合工业互联网中的高密度连接需求



可靠连接

通过多个发射和接收点(multi-TRP)部署协作多点(CoMP)机制,5G毫米波可实现超可靠低时延通信能力,在满足工业互联网高达99.9999%的可靠性要求的同时,保持毫秒级的时延



高精度定位

5G毫米波的超高时间分辨率和超高空间分辨率能够实现高精度(有望达到厘米级)实时定位,从而适应工业互联网多样化的需求



摆脱电缆的束缚是实现“工业 4.0”的关键。智能制造、智慧工厂所需要的移动视频监控、无人机控制与图传、机器人生产线控制等业务,均对带宽和时延有着极高的要求,想要通过无线方式实现这一切,5G毫米波不可或缺。


接下来,我们就来看看5G毫米波在工业互联网中的几个典型应用场景。



 远程控制系统

在执行远程控制任务时,对带宽和时延会有超高要求,而5G毫米波可以很好满足这些需求,不仅能提高生产效率,还可以改善智能工厂的安全性。


操作员可以基于中央控制站的实时反馈,远程对联网机器进行停止、减速或加速等操作,提高工作效率;通过远程操作工厂设备,可以使涉及挥发性化学物质或温度敏感材料的工业流程更安全。



工业机器人

5G毫米波能够支持传送每个机器人产生/接受的大量数据,并支持这些自动化机器人的大规模密集部署。


通过工业机器人,智能工厂中的每台机械几乎都能立即响应请求和指令,从而在生产中快速做出响应,极大提升通信效率,有利于实现大规模自动化生产。



AR/VR监控和培训

5G毫米波让高速成像以及AR/VR等数据密集型流程可以顺畅进行。这也将带来新的工作方式:

  • 员工可以在工厂车间查看实时数据,将有缺陷的机器图像与标准图像进行比较;
  • 通过AR/VR对新员工进行培训;
  • 顾问/专家不在现场时,仍可提供远程协助,或者为工人提供自动化的流程,让他们可以独立于专家进行故障排除。




自主工厂运输

5G毫米波的超可靠低时延通信能力,能够让工厂中的AGV(自动向导车,如手推车、起重机等)有条不紊地安全运营,大大提升工厂的自动化水平。


以上这些场景并非只是假想,已经有汽车企业将5G毫米波应用于其生产制造当中。



汽车制造工厂中,5G毫米波支持AGV运行


5G毫米波的超可靠低时延通信能力,不仅能让工厂内的无人驾驶车辆高效地完成运输工作,还能让机器人单元在遇到工人误操作时,立即停止工作,避免可能发生的危险情况。


5G毫米波还可以催生更多技术和服务的演进。比如,5G毫米波与行业专网相结合,可赋能运营商提供较公网更为灵活的带宽专网服务;5G毫米波与MEC(移动边缘计算)、AI等技术结合,能够为覆盖区域提供“大容量高速率+本地化”的智能解决方案,带来定制化的专网服务。


可预见不久之后,我们乘坐的汽车、使用的手机,大部分将来自部署了5G毫米波的智慧工厂。

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