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産業用5Gとは

5Gは新しいモバイル規格で、要件に応じて、ギガビット級の膨大な帯域幅、リアルタイム性、多数接続を可能にすると同時に、高い信頼性とセキュリティを提供します。

3Gや4Gなどのこれまでのモバイル世代とは異なり、5Gは初めて産業セクターの需要も満たします。つまり、機械とアプリケーションとの間のインテリジェントな無線通信を保証することができます。産業用5Gにより、例えば、モバイルまたは非常に柔軟なアプリケーションにおける柔軟で持続可能なネットワーク接続のすべての前提条件を満たすプライベートネットワークを構築することができます。

産業用 5Gは特にインダストリー 4.0の分野に理想的です。5Gは高い柔軟性、汎用性、ユーザビリティ、効率を備え、インダストリー 4.0、スマートファクトリー、産業向けIoT(IIoT)を可能にします。

産業用5Gの特性のトライアングルと、トライアングル内での個々のアプリケーション分野への割当て

産業用5Gのさまざまな特性は、アプリケーションに応じて使用可能

5Gテクノロジの特長と特性

産業用5Gは、以前のモバイル規格と比較して何倍も高いレベルのパフォーマンスを提供します。低遅延時間(ultra-reliable low-latency communication、URLLC)、高接続密度(massive machine type communication、mMTC)、および帯域幅(enhanced mobile broadband、eMBB)などの特長の他に、このテクノロジは包括的なIIoT接続性とより高い柔軟性などの特性が特長です。

しかし産業用5Gは、これらの優れた機能を一度にすべて提供するわけではありません。代わりに、このような特性をそれぞれのアプリケーション分野に正確に割り当て、個別リソースをプライベート5Gネットワークに割り当てることができるようになります。そのため、アプリケーションに応じて使用できる機能のトライアングルを提供します。

言い換えると、現在は各種要件に合わせてさまざまな無線テクノロジ(WLAN、WirelessHART、GSM、LTEなど)や、有線ベースのメディアも使用されていますが、将来的には、それぞれのアプリケーションに適応する一貫したプライベート5Gネットワークをセットアップできるようになります。

プライベートネットワーク―産業セクターにとってのチャンス

産業界にとって、プライベートネットワークを構築して5Gネットワーク自体の特性と信頼性を管理できることは、5Gテクノロジの特別な特長です。ここでは、プライベートはパブリックネットワークとは別のものとみなされます。そのため非パブリックネットワーク(NPN)またはローカルネットワークとも呼ばれます。

プライベート5Gネットワークでは、例えば工場や私有地に照明を当てる場合、複数のアンテナを5G基地局に接続します。つまり、通信インフラは完全に独立しています。アプリケーション内の無線機器は、パブリックモバイルネットワークではなく、独立した無線ネットワークに接続します。

プライベート産業用5Gネットワークによるファクトリーオートメーションにおける無線ネットワーキング

ファクトリーオートメーションにおける無線ネットワーキング

プライベートネットワークのメリットは、企業が各自の要件に合わせて柔軟にデータトラフィックの追跡、保存、解析、転送、設定を行うことができる点です。そのため、ベストエフォートの原理に基づいてライセンス不要の周波数帯域を使用し、周波数スペクトルの使用頻度が高い場合にパフォーマンスの低下を受け入れる必要のある、以前の無線ソリューションと比較して大きなメリットがあります。

このような完全に隔離されたプライベート5Gネットワークに加えて、基地局やネットワーク制御タスクのように、プライベートネットワークとパブリックネットワークが、共通のリソースを共有するハイブリッド形式もあります。プライベート基地局をパブリックネットワークに完全に統合することも可能です。この場合にサービス品質(Quality of Service)を保証するために、「仮想プライベートネットワークリソース」を、例えばネットワークスライシングやAPNによって実現することが可能です。

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産業用5Gのアプリケーション分野

原理上、産業用5Gのアプリケーションとして考えられるものは無数にあります。システムの高い拡張性や適応性により、さまざまな要件の幅広いアプリケーションを統合することができます:

インタラクティブイメージマップ:5Gのさまざまなアプリケーション分野の概要(インフラ、エネルギー、プロセスオートメーション、ファクトリーオートメーション)
ファクトリーオートメーション
リモートサービス、電気モノレールシステムコンベア、自律システム制御と監視、モバイルエンド機器の接続性、センサテクノロジの標準接続、機械とシステムの上位ネットワークへの統合
プロセスオートメーション
予防保全、オブジェクト追跡、システム状態監視、製品監視、拡張現実、システム資産管理、リモートサービス、火災・ガス報知器
インフラ
上下水道ネットワークの監視、分散型交通ネットワークの監視と制御、交通信号伝達、監視カメラ(公衆安全)
エネルギー
分散型パワーグリッドの監視とスイッチング操作
5G Alliance for Connected Industries and Automationのロゴ

5G-ACIAは5G開発の産業セクターの利益を代表します

産業用5Gの分野における当社のコミットメント

フエニックス・コンタクトは、Quectel社およびEricsson社と共同で、プライベート5Gネットワークのローカル産業用アプリケーション向けの最初の産業用5Gルーターを開発しました。この5Gルーターを使用すると、機械、コントローラ、その他の機器などの産業用アプリケーションをプライベート5Gネットワークに接続し、リソースの使用方法、優先度、動作を調整することができます。

さらにフエニックス・コンタクトは、5G-ACIA(5G Alliance for Connected Industries and Automation)の共同設立者で積極的に参加しており、役員会のメンバーです。この企業団体は、5Gの標準化における業界の利益を代表すべく努力しています。
5Gの規制。5G-ACIAの目的は産業用 5Gに関する技術面、規制面、商用面を議論し評価することです。

産業セクターにおける5Gの進歩

5Gは長年にわたって議論され、ほとんどの国で周波数が増加されましたが、産業部門における5Gの可能性は完全に活用されているとはとても言えません。これは5Gが詳細に仕様が規定されてから市場に導入されたテクノロジではないからです。むしろ、いくつかのステップや段階にわたって開始され、それぞれの段階で異なる機能が実現しています。

最初の段階は2018年末のリリース15に始まり、広い帯域幅を利用することができるようになりました。第二段階は2020年で、リリース16により高い接続密度が導入されました。2022年には、リリース17で第三段階になり、低遅延時間が可能になりました。

フエニックス・コンタクトは、一貫した5Gソリューションを提供し、最新の規格を当社の機器にできるだけ早く組み込むために、5Gインフラプロバイダと調整しています。 これにより、お客様は常に最新情報が入手できるようになります。

その他の新しい通信技術 フィールドまで一貫性のある通信

OPC UA、TSN、SPE、5Gなどの新しい通信規格が、さまざまな委員会や標準化プロジェクトで現在作成されています。しかしこれらの新しいテクノロジは、それぞれ独立したものとして考えるのではなく、むしろ共に将来の通信を形成していくものです。
工業用通信テクノロジの分野で30年を超える経験を持つテクノロジ大手のフエニックス・コンタクトは、すべての主要な標準化委員会に積極的に参加しています。  これらの委員会で、当社は自動化のための異なるメーカー共通の新しい通信規格の形成を支援しています。

新しい規格の詳細を当社ウェブページでご確認ください。