Mitä 5G:llä tarkoitetaan?
5G on mobiiliverkon standardi, jolla mahdollistetaan vaatimusten mukaan suuret gigabittien kaistanleveydet, reaaliaikaisuus tai useiden laitteiden käyttö sekä erinomainen luotettavuus ja turvallisuus.
Aiempiin mobiiliverkkosukupolviin (kuten 3G ja 4G) verrattuna 5G täyttää ensimmäistä kertaa myös teollisuuden vaatimukset, jolloin koneiden ja sovellusten välillä voidaan taata älykäs langaton tiedonsiirto. Teollisuuden 5G:n avulla voidaan esimerkiksi toteuttaa myös yksityisiä verkkoja, jotta voidaan täyttää kaikki joustavan ja kestävän verkkoliitännän edellytykset mobiilissa ja erittäin joustavassa käytössä.
Teollisuuden 5G löytää paikkansa juuri Industry 4.0:n alueella. 5G:n joustavuus, monipuolisuus, hyödyllisyys ja tehokkuus mahdollistavat Industry 4.0:n, älykkäät tehtaat ja IIoT:n.
Teollisuuden 5G:n eri ominaisuuksia voidaan hyödyntää sovelluksen mukaan
5G-teknologian tunnusmerkit ja ominaisuudet
Teollisuuden 5G on huomattavasti suorituskykyisempi kuin aiemmat mobiiliverkon standardit. Lyhyiden latenssiaikojen (Ultra-Reliable Low-Latency Communication, URLLC), hyvien yhteystiheyksien (Massive machine type communication, mMTC) ja kaistanleveyden (enhanced Mobile Broadband, eMBB) lisäksi tekniikka tarjoaa kattavat IIoT-yhteydet ja erinomaista joustavuutta.
Teollisuuden 5G:ssä nämä huippuominaisuudet eivät kuitenkaan tule käyttöön kerralla, vaan niitä hyödynnetään aina kulloisenkin sovellusalan ja yksittäisten resurssien mukaan yksityisessä 5G-verkossa. Se tarjoaa siten toimintojen kolmion, ja toimintoja hyödynnetään aina käyttömahdollisuuden mukaan.
Tällä hetkellä erilaisista vaatimuksista johtuen käytetään useita erilaisia langattomia teknologioita (kuten WLAN, WirelessHART, GSM ja LTE) tai langallisia medioita, kun taas tulevaisuudessa voidaan käyttää kattavaa yksityistä 5G-verkkoa, joka sopeutuu kuhunkin sovellukseen sopivaksi.
Yksityiset verkot – mahdollisuus teollisuudelle
5G-teknologiassa on teollisuudelle erityistä se, että yritykset voivat luoda yksityisiä verkkoja ja siten ohjata 5G-verkon ominaisuuksia ja luotettavuutta itse. Yksityinen verkko on nähtävä tällöin julkisesta verkosta erillisenä. Siksi niitä nimitetään myös ei-julkisiksi verkoiksi (non-public networks, NPN) tai paikallisiksi verkoiksi.
Esimerkiksi tehdashallin tai yksityisen alueen kattamiseksi yksityisessä 5G-verkossa 5G-perusasemaan liitetään useita antenneja. Siten käytettävissä on kokonaan itsenäinen tiedonsiirtoinfrastruktuuri. Langattomat laitteet muodostavat sitten yhteyden julkisen matkapuhelinverkon sijasta automaattisesti luotuun langattomaan verkkoon.
Langaton verkotus tehdasautomaatiossa
Yksityisen verkon edut ovat siinä, että yritykset voivat tarpeen mukaan seurata, tallentaa, analysoida, ohjata ja konfiguroida joustavasti tietoliikennettä. Tätä voidaankin pitää merkittävänä etuna verrattuna tähänastisiin langattomiin ratkaisuihin, jotka hyödyntävät useimmiten best effort -periaatteen mukaisia lisenssivapaita taajuusalueita ja kärsivät tehohäviöistä kovan kuormituksen aikana.
Tämän täydellisesti eristetyn, yksityisen 5G-verkkoversion lisäksi käytettävissä on yhdistelmäversioita, joissa yksityinen verkko ja julkinen verkko jakavat resursseja keskenään, kuten perusasema tai verkonohjaustehtävät. Yksityinen perusasema voidaan myös integroida täydellisesti julkiseen verkkoon. Tällaisissa tilanteissa palvelun laadun takaamiseksi toteutetaan "virtuaalisia yksityisiä verkkoresursseja" esimerkiksi verkon viipaloinnin tai APN:n avulla.
Teollisuuden 5G:n sovellusalueet
Teollisuuden 5G:tä voidaan periaatteessa käyttää missä tahansa sovelluksissa. Erilaiset sovellukset täyttävät erilaisia vaatimuksia järjestelmän hyvän skaalattavuuden ja mukautumiskyvyn ansiosta:
5G-ACIA pyrkii edistämään teollisuuden tavoitteita 5G:n kehittämisessä
Sitoutumisemme teollisuuden 5G:n alalla
Phoenix Contact, Quectel ja Ericsson ovat yhdessä kehittäneet ensimmäisen teollisuuden 5G-reitittimen paikallisiin teollisuussovelluksiin yksityisessä 5G-verkossa. Tämän 5G-reitittimen avulla voit nyt liittää teollisuussovelluksia, kuten koneita, ohjauksia ja muita laitteita, yksityiseen 5G-verkkoon ja koordinoida siten niiden resurssienkäyttöä, prioriteetteja ja menettelyjä.
Lisäksi Phoenix Contact on 5G-ACIA:n (5G Alliance for Connected Industries and Automation) perustajajäsen, aktiivinen jäsen ja johtokunnan jäsen. Tämä eri yrityksistä koostuva ryhmä pyrkii edistämään 5G-standardointiin ja
-sääntelyyn liittyviä teollisuuden tavoitteita. 5G-ACIA:n tavoitteena on myös keskustella Industrial 5G:n teknisistä, säätelevistä ja kaupallisista näkökulmista ja analysoida niitä.
Näin 5G etenee teollisuudessa
Vaikka 5G:stä on puhuttu jo vuosia ja taajuuksia on huutokaupattu useissa maissa, 5G:stä riittää vielä pitkään ammennettavaa teollisuudessa. 5G ei nimittäin ole tekniikka, joka määritetään kerran ja tuodaan sitten markkinoille. Se tuodaan markkinoille useissa eri vaiheissa aina eri toiminnoin.
Ensimmäinen vaihe alkoi vuoden 2018 lopussa Release 15 -standardilla, joka mahdollisti suuren kaistanleveyden. Toisessa vaiheessa vuonna 2020 Release 16 -standardi sisälsi hyvän yhteystiheyden. Vuonna 2022 kolmannessa vaiheessa julkaistiin Release 17, joka mahdollistaa lyhyet viiveajat.
Phoenix Contact tekee yhteistyötä 5G-infrastruktuuritoimittajien kanssa tarjotakseen kattavia 5G-ratkaisuja ja integroidakseen uusimmat standardit laitteisiinsa mahdollisimman nopeasti. Näin pysyt aina ajan tasalla.
Muut uudet tiedonsiirtotekniikat Yhtenäinen tiedonsiirto kentälle asti
Tällä hetkellä useissa toimikunnissa ja standardointihankkeissa kehitetään uusia tiedonsiirtostandardeja, kuten OPC UA-, TSN-, SPE- ja 5G-standardeja. Näitä uusia teknologioita ei kuitenkaan tule nähdä toisistaan riippumattomina, vaan ne yhdessä muodostavat tulevaisuuden tiedonsiirron.
Phoenix Contactilla on teknologiajohtajana yli 30 vuoden kokemus teollisuuden tiedonsiirtotekniikan alalta, ja se on mukana kaikissa tärkeissä standardointikomiteoissa. Niissä suunnittelemme sinulle uutta, eri valmistajille sopivaa automaation tiedonsiirtostandardia.
Lue sivustoltamme lisää uusista standardeista.