Vidéo explicative de la technologie 5G
Explication simple de la technologie 5G YouTube

Qu'est-ce que l'Industrial 5G ?

La 5G est une norme de téléphonie mobile qui promet, selon les exigences, une largeur de bande immense au niveau des gigabits, des possibilités de traitement en temps réel et des nombres de participants importants, avec une fiabilité et une sécurité extrêmement élevées.

Contrairement aux générations précédentes de téléphonie mobile, telles que la 3G et la 4G par exemple, la 5G répond aussi aux exigences de l'industrie afin d'assurer une communication sans fil intelligente entre les machines et les applications. Avec l'Industrial 5G, il est également possible de réaliser par exemple des réseaux privés, de manière à pouvoir remplir toutes les conditions pour une connexion réseau flexible et durable dans les utilisations mobiles ou extrêmement flexibles.

L'Industrial 5G est surtout affectée au domaine de l'Industrie 4.0. Grâce à son niveau élevé de flexibilité, de diversité, d'utilité et d'efficacité, la 5G va permettre l'Industrie 4.0, des usines intelligentes et l'Internet industriel des objets (IIoT).

Un triangle avec les propriétés de l'Industrial 5G et l'affectation de différents domaines d'utilisation au sein du triangle

Les différentes propriétés de l'Industrial 5G peuvent être utilisées selon l'application

Caractéristiques et propriétés de la technologie 5G

L'Industrial 5G offre à l'utilisateur une puissance énorme, comparée aux normes de téléphonie mobile précédentes. En plus des caractéristiques telles que des temps de latence courts (Ultra-Reliable Low-Latency Communication, URLLC), une densité de connexions élevée (Massive machine type communication, mMTC) et une grande largeur de bande (enhanced Mobile Broadband, eMBB), cette technologie permet aussi une connectivité IIoT globale et une plus grande flexibilité.

Cependant l'Industrial 5G n'offre pas tous les superlatifs d'un coup mais permet plutôt l'affectation de ces propriétés aux domaines d'application correspondants, ainsi que l'attribution des ressources individuelles à un réseau 5G privé. Elle permet ainsi un triangle de fonctions qui peuvent être utilisées selon les possibilités.

En d'autres termes : là où en raison de diverses exigences, de nombreuses technologies radio différentes (par ex. WiFi, WirelessHART, GSM, LTE, etc.) ou d'autres réseaux câblés sont utilisés, il sera possible à l'avenir de mettre en place un réseau 5G privé et continu, adapté à l'application correspondante.

Des réseaux privés – une chance pour l'industrie

Pour l'industrie, la particularité principale de la technologie 5G est de développer des réseaux privés et de pouvoir ainsi contrôler soi-même les caractéristiques et la fiabilité du réseau 5G. Un réseau privé doit être considéré comme différent d'un réseau public. C'est pourquoi ils sont appelés réseaux non publics (non-public networks NPN) ou locaux.

Sur un réseau 5G privé, plusieurs antennes sont raccordées à un poste de base 5G, pour par ex. éclairer le hangar d'une usine ou un terrain privé. Ainsi, cela donne une infrastructure de communication entièrement indépendante. Les appareils sans fil concernés se connectent ensuite au réseau radio en place, au lieu de se connecter au réseau de téléphonie mobile public.

La mise en réseau sans fil au sein de l'automatisation de la production à l'aide d'un réseau 5G industriel privé

Mise en réseau sans fil au sein de l'automatisation de la production

Les avantages d'un réseau privé viennent du fait que les entreprises peuvent suivre, enregistrer, analyser, guider au choix et configurer de manière flexible le transfert des données. Celui-ci offre donc un avantage déterminant par rapport aux anciennes solutions radio, qui utilisent les bandes radio sans licence, selon le principe du meilleur effort, et doivent accepter des pertes de puissance, lorsque le spectre radio est fortement occupé.

En plus de cette version du réseau 5G privé, entièrement isolé, il existe aussi des formes mixtes, avec lesquelles le réseau privé et le réseau public se partagent des ressources communes, telles que par exemple le poste de base ou les opérations de commande du réseau. Une intégration complète du poste de base privé dans le réseau public est également possible. Pour permettre dans ce cas une Quality of Service, il est possible de réaliser des « ressources de réseau privées virtuelles » par exemple par le découpage de réseau ou par l'APN.

Les domaines d'utilisation de l'Industrial 5G

En principe, il existe une multitude d'utilisations possibles de l'Industrial 5G. Grâce à l'évolutivité et à l'adaptabilité du système, il est possible d'associer différentes applications aux exigences les plus diverses :

Une présentation des différents domaines d'application de 5G : infrastructure, énergie, automatisation des processus et de la production.
Automatisation de la production
Remote Service, convoyeur aérien électrique, commande et surveillance des systèmes autonomes, connectivité des terminaux mobiles, connectivité des capteurs, intégration des machines et des installations dans des réseaux superposés
Automatisation des process
Maintenance préventive, suivi d'objets, surveillance de l'état des installations, surveillance des produits, réalité augmentée, gestion des immobilisations, Remote Service, alarmes anti-incendie et de détection de gaz
Infrastructures
Surveillance des réseaux de distribution d'eau/des eaux usées, surveillance et commande des réseaux de transport décentralisés, signalisation routière, surveillance vidéo (sécurité publique)
Énergie
Surveillance et couplage des réseaux électriques décentralisés
Logo de la 5G Alliance for Connected Industries and Automation

La 5G-ACIA représente les intérêts de l'industrie lors du développement de la 5G

Notre engagement dans le domaine de l'Industrial 5G

En collaboration avec les entreprises Quectel et Ericsson, Phoenix Contact a développé le premier routeur 5G industriel pour les applications industrielles locales dans un réseau 5G privé. Ce routeur 5G permet désormais de connecter les applications industrielles telles que les machines, automates et autres appareils à un réseau 5G privé et de coordonner ainsi l'utilisation de leurs ressources, leur priorité et leur comportement.

De plus, Phoenix Contact est cofondateur, membre actif et Board-Member de la 5G-ACIA (5G Alliance for Connected Industries and Automation). Le but de ce regroupement d'entreprises est de représenter les intérêts de l'industrie au cours de la normalisation et
de la régulation de la 5G. De plus, la 5G-ACIA a pour objectif de discuter et d'analyser les aspects techniques, réglementaires et commerciaux de l'Industrial 5G.

La suite de la 5G dans l'industrie

Même si on parle depuis des années de la 5G et si les fréquences ont déjà été mises aux enchères dans la plupart des pays, le thème de la 5G dans l'industrie est loin d'être épuisé. Car la 5G n'est pas une technologie qui est d'abord définie et ensuite lancée sur le marché. Elle est plutôt lancée sur le marché en plusieurs étapes et phases, qui permettent d'apporter différentes fonctions.

La première phase a commencé à la fin de l'année 2018 avec la Release 15, qui a fourni une grande largeur de bande. La deuxième étape a eu lieu avec la Release 16 en juillet 2020, avec la fonction de densité élevée des connexions. Enfin, la troisième phase aura probablement lieu en décembre 2021. Avec la Release 17, il sera possible de garantir à l'avenir des caractéristiques, telles qu'une fiabilité élevée et des temps de latence courts.

Phoenix Contact coopère avec des fournisseurs d'infrastructures 5G afin de proposer des solutions 5G complètes et d'intégrer aussi rapidement que possible les dernières normes dans nos appareils. Ainsi, vous serez toujours à jour.

Autres nouvelles technologies de communication Communiquer en continu jusque sur le terrain

De nouvelles normes de communication telles que OPC UA, TSN, SPE et 5G sont actuellement en cours d'élaboration dans de nombreux comités et projets de normalisation. Ces nouvelles technologies ne doivent toutefois pas être considérées indépendamment l'une de l'autre car elles forment ensemble la communication du futur.
En tant que leader technologique, avec plus de 30 ans d'expérience dans le domaine de la technologie de communication industrielle, Phoenix Contact s'engage dans tous les organismes de normalisation importants. Là, nous contribuons à concevoir pour vous cette nouvelle norme de communication pour l'automatisation, indépendamment du fabricant.

Sur nos pages, découvrez en plus sur les nouvelles normes.