U oblasti automatizacije, koja je razlika između ne-samostalnih (NSA) i samostalnih (SA) 5G mreža?
Ludger Boeggering
Iz tehničke perspektive, na osnovu informacija koje pruža 3GPP, razlika leži u logici upravljanja. Ne-Samostalne (NSA) 5G mreže moraju koristiti 4G/LTE infrastrukturu za upravljanje komunikacijama, dok samostalne (SA) 5G mreže predstavljaju potpunu implementaciju 5G tehnologije.
Iz perspektive korisnika, to znači da su privatne 5G mreže bazirane na SA-(ne-mreže, skraćeno NPN) modernije i zahtijevaju manje truda.
Iz perspektive aplikacije, SA mreže mogu podržati veću dostupnost i pouzdanost uz smanjenje vremena ciklusa, posebno u kontekstu NPN-a.
Koje industrijske aplikacije mogu imati koristi od 5G tehnologije?
Ludger Boeggering
Po definiciji, 5G obuhvata više tehnologija uključujući eMBB, uRLLC, eMTC i RedCap, omogućavajući podršku za širok spektar aplikacija.
Na primjer, prediktivno održavanje, praćenje okoliša, servis i konfiguracija, povezani alati i sigurni povezani radnici mogu iskoristiti mogućnosti definirane unutar eMTC-a i RedCap-a. eMTC je već kompatibilan sa LTE-M i NB-IoT-om, dok 3GPP nastavlja da unapređuje aplikacije 5G tehnologije.
Nadalje, rješenja za industrijsku montažu, kontrola automatizacije procesa, ljudski{0}}mašinski interfejsi (HMI), pomoć proširene stvarnosti, fabrička logistika, mobilni roboti, kolaborativni roboti i AGV mogu iskoristiti RedCap i uRLLC mogućnosti. U ovim domenima, najvažniji zahtjevi su pouzdano vrijeme odgovora, dovoljna propusnost i isplativi proizvodi.
Tokom narednih godina, 5G tehnologija će biti usvojena u svim relevantnim vertikalnim industrijama, uključujući proizvodnju (mašine, vazduhoplovstvo, automobilsku industriju, poluprovodnike), hemijsku i petrohemijsku, farmaceutsku, naftu i gas, energetiku i komunalne usluge, i tretman vode i otpadnih voda. Ovo usvajanje ne zavisi samo od same tehnologije već i od regulatornih okvira i korišćenja namenskog spektra.
Kako 5G tehnologija postiže performanse EVM-klase instrumenta u industrijskoj automatizaciji? (Kako 5G tehnologija prima signale za poboljšanje performansi u smislu veličine vektora greške u industrijskoj automatizaciji?)
Ludger Boeggering
Prvo, moramo razmotriti karakteristike koje razlikuju 5G tehnologiju od prethodnih generacija.
U aplikacijama koje zahtijevaju visoku pouzdanost i dostupnost, mala latencija je kritična. U poređenju s prethodnim generacijama mobilnih mreža, 5G tehnologija je dizajnirana da značajno smanji kašnjenje i poboljša dostupnost.
5G tehnologija podržava rezanje mreže, omogućavajući pružanje prilagođenih virtuelnih mreža prilagođenih specifičnim zahtjevima aplikacije ili usluge. Posljedično, industrijska automatizacija može pristupiti namjenskim rezovima optimiziranim za njene posebne potrebe, istovremeno osiguravajući visoku pouzdanost i performanse.
Edge computing će postati sve važniji u budućnosti. 5G mreže omogućavaju edge computing za obradu podataka bliže uređajima i senzorima. Ovo smanjuje vrijeme i energiju potrebnu za prijenos podataka do udaljenih podatkovnih centara, čime se skraćuje vrijeme odgovora i poboljšava performanse u procesima industrijske automatizacije.
Na kraju, ali ne i najmanje važno, 5G tehnologija podržava mMTC, omogućavajući ogromnom broju uređaja da komuniciraju istovremeno. U industrijskoj automatizaciji, to znači omogućavanje velike količine senzora, aktuatora i uređaja unutar iste mreže da međusobno komuniciraju. Ovo značajno povećava ukupnu efikasnost, kako u pogledu korišćenja tako i u pogledu ulaganja.
Kako 5G tehnologija u automatizaciji smanjuje zastoje strojeva, eliminira greške, poboljšava sljedivost materijala i omogućava zaposlenima da se fokusiraju na zadatke koji zahtijevaju složene ručne vještine?
Ludger Boeggering
Sama 5G tehnologija ima ograničen direktan uticaj na ove parametre. Ključ leži u implementaciji kao dijela integriranog sistema. 5G omogućava sigurna komunikacijska okruženja koristeći dodijeljeni spektar. Bežična-rješenja se također lakše i fleksibilnije integriraju u industrijske postavke.
Shodno tome, tehnologija omogućava ciljanije prikupljanje i analizu procesnih podataka. Sa ovim mogućnostima, kompanije mogu uspostaviti digitalne twin sisteme i/ili osigurati pouzdano praćenje stanja za implementaciju preventivnih mjera u bilo kojem trenutku.
Efikasnim korištenjem ove tehnologije, kompanije mogu pouzdano izvršavati različite procese i uspostaviti fleksibilne modele "kao-a-usluge". Ovo minimizira vrijeme zastoja na apsolutni minimum, sprječava greške u proizvodnji i osigurava ciljanu raspodjelu osoblja i materijala.
Kako 5G ubrzava digitalizaciju i omogućava uštedu energije?
Ludger Boeggering
5G tehnologija predstavlja još jedan ključni kamen temeljac za rješavanje izazova digitalizacije. U osnovi, ova tehnologija olakšava bržu automatizaciju i pokreće preduzeća ka većoj fleksibilnosti. Njegovi ključni atributi uključuju dostupnost i pouzdanost.
Koji izazovi i ograničenja mogu nastati prilikom implementacije 5G u industrijskoj automatizaciji?
Ludger Boeggering
Prvo bih želio da naglasim da tehnološki napredak neizbježno dovodi do izazova{0}} specifičnih za aplikacije. Snage i ograničenja 5G mreže su neodvojive. Na primjer, vremenski-kritične aplikacije koje zahtijevaju milisekunde ili čak mikrosekunde odziva i dalje zahtijevaju žičane veze. Trenutno niko nije uložio značajna sredstva u razvoj odgovarajućih 5G rješenja za takve scenarije.
Čak iu budućnosti, okruženja industrijske automatizacije će imati koegzistirajuće tehnologije. Ne postoji univerzalno rješenje.
Ako i dalje želite imati koristi od fleksibilnosti i prednosti kao što je nezavisna, sigurna pokrivenost zona sličnom mrežama kampusa, morate uspostaviti odgovarajuću infrastrukturu, što zahtijeva početno ulaganje.
Prvi izazov koji treba prevladati usvajanjem 5G tehnologije u industrijskoj automatizaciji leži u upravljanju očekivanjima. Više rješenja za{2}}izgradnju infrastrukture pojavit će se u budućnosti, a male{3}}razmjene će također postati izvodljive.
Nadalje, istu infrastrukturu treba koristiti za što je moguće više scenarija aplikacija, čime se maksimiziraju prednosti za korisnike. Dizajn mrežne infrastrukture mora u potpunosti uzeti u obzir ove različite zahtjeve, a dobavljači moraju obezbijediti odgovarajuću opremu.
Kritični aspekt implementacije 5G tehnologije u okruženjima automatizacije je sljedivost od-do{2}}kraja. Operateri ili integratori koji usvajaju 5G rješenja moraju uvijek biti u mogućnosti analizirati svaki dio komunikacijske infrastrukture kako bi brzo identificirali greške i vratili normalan rad.
Koje različite frekvencijske opsege 5G tehnologija koristi za industrijsku automatizaciju? Koje su odgovarajuće prednosti ovih bendova?
Ludger Boeggering
Ovo pitanje je prilično široko, pa ću ga pozabaviti iz perspektive primjene. Za scenarije kao što su prediktivno održavanje ili praćenje životne sredine, fokus je na dubokoj pokrivenosti, velikoj gustini pretplatnika i jednostavnoj integraciji sa postojećom infrastrukturom. Ovo prvenstveno uključuje korištenje tradicionalnih bendova javnih mrežnih provajdera.
U drugim scenarijima, kao što su kontrola automatizacije procesa i aplikacije uz pomoć -proširene stvarnosti, dostupnost i pouzdanost su najvažniji. U ovim slučajevima, prednosti privatnih mreža-uključujući sigurnost podataka-igraju značajnu ulogu. Takvi objekti mogu koristiti srednje{5}}opsežni spektar od 3.xx do 4.xx GHz, gdje su regulatori godinama davali dozvole za lokalnu upotrebu pod relativno atraktivnim uslovima.