Wat wordt met Industrial 5G bedoeld?
5G is een mobiele telefoniestandaard die, afhankelijk van de eisen, een enorme bandbreedte in Gigabit-bereik, realtime-capaciteit of hoge deelnemersaantallen biedt, in combinatie met een extreem hoge betrouwbaarheid en veiligheid.
In tegenstelling tot de voorgaande generaties voor telecommunicatie zoals 3G en 4G voldoet 5G voor het eerst ook aan industriële vereisten waardoor een intelligente draadloze communicatie tussen machines en toepassingen kan worden gegarandeerd. Met Industrial 5G kunnen bijv. ook privé-netwerken worden gerealiseerd, zodat aan alle voorwaarden voor een flexibele en toekomstbestendige netwerkkoppeling in mobiele of uiterst flexibele toepassingen kan worden voldaan.
Juist op het gebied van Industrie 4.0 is Industrial 5G op zijn plaats. Door de hoge mate aan flexibiliteit, veelzijdigheid, toepasbaarheid en efficiëntie zal 5G Industrie 4.0, intelligente fabrieken en het Industrial Internet of Things (IIoT) mogelijk maken.
De verschillende eigenschappen van Industrial 5G kunnen afhankelijk van de toepassing worden gebruikt
Kenmerken en eigenschappen van de 5G-technologie
Industrial 5G biedt de gebruiker een veel grotere capaciteit in vergelijking met de voorgaande mobiele telefoniestandaarden. Naast kenmerken zoals lage latentietijden (Ultra-Reliable Low-Latency Communication, URLLC), een hoge verbindingsdichtheid (massive Machine Type Communication, mMTC) en bandbreedte (enhanced Mobile Broadband, eMBB) biedt de techniek ook eigenschappen zoals een uitgebreide IIoT-connectiviteit en een hogere flexibiliteit.
Daarbij biedt Industrial 5G echter niet in één keer al deze superlatieven, maar maakt het eerder de toewijzing van deze eigenschappen aan de betreffende toepassingsgebieden alsmede een toevoeging van afzonderlijke ressources in een 5G-privé-netwerk mogelijk. Het biedt dus een driehoek aan functies, die afhankelijk van de toepassingsmogelijkheid kunnen worden gebruikt.
Dat betekent: waar momenteel vanwege verschillende vereisten veel verschillende technologieën voor de draadloze communicatie (bijv. WLAN, WirelessHART, gsm, LTE, enz.) of ook nog kabelgebonden media worden gebruikt, kan voortaan één transparant, 5G-privé-netwerk worden gebruikt dat aan de desbetreffende toepassing wordt aangepast.
Privé-netwerken – de kans voor de industrie
Voor de industrie is een van de belangrijkste kenmerken van de 5G-technologie dat er privé-netwerken kunnen worden opgebouwd, waardoor de eigenschappen en de betrouwbaarheid van het 5G-netwerk zelf kunnen worden bepaald. Daarbij moet een duidelijk onderscheid worden gemaakt tussen een privé-netwerk en een openbaar netwerk. Privé-netwerken worden daarom ook wel niet-openbare netwerken (non-public networks, NPN) of lokale netwerken genoemd.
Om een dekking in bijv. een fabriekshal of van een particulier terrein te realiseren, worden bij een 5G-privé-netwerk op een 5G-base-station meerdere antennes aangesloten. Zodoende wordt een volledig zelfstandige communicatie-infrastructuur gerealiseerd. De betreffende draadloze apparaten maken dan verbinding met het zelf opgebouwde draadloze netwerk in plaats van met het openbare mobiele netwerk.
Draadloze netwerkkoppeling in de fabrieksautomatisering
De voordelen van een privé-netwerk ontstaan, doordat bedrijven het dataverkeer naar eigen inzicht kunnen volgen, opslaan, analyseren, sturen en flexibel kunnen configureren. Daarmee biedt het een doorslaggevend voordeel ten opzichte van de bestaande draadloze oplossingen, welke vergunningsvrije frequentiebanden gebruiken volgens het best effort-principe en prestatieverlies moeten accepteren wanneer het draadloze spectrum sterk bezet is.
Naast deze variant met een volledig geïsoleerd 5G-privé-netwerk bestaan er ook gemengde varianten, waarbij het privé-netwerk en het openbare netwerk gemeenschappelijke bronnen delen, zoals het base-station of de netwerkaansturingstaken. Ook is een volledige integratie van het privé-base-station in het openbare netwerk mogelijk. Om in dit geval een Quality of Service te kunnen bieden, kunnen er "virtuele privé-netwerkbronnen" worden gerealiseerd, bijv. door middel van network slicing of APN.
Toepassingsgebieden van Industrial 5G
In principe zijn er oneindig veel toepassingen denkbaar voor Industrial 5G. Dankzij de hoge schaalbaarheid en aanpasbaarheid van het systeem kunnen de verschillende toepassingen met de meest uiteenlopende eisen worden gekoppeld:
5G-ACIA behartigt de belangen van de industrie bij de ontwikkeling van 5G
Onze betrokkenheid op het gebied van Industrial 5G
Phoenix Contact heeft samen met de ondernemingen Quectel en Ericsson de eerste industriële 5G-router ontwikkeld voor lokale industriële toepassingen in een 5G-privé-netwerk. Met behulp van deze 5G-router kunnen industriële toepassingen, zoals machines, besturingen en andere apparaten, met een private-5G-netwerk worden verbonden en zo kan het gebruik van hun resources, hun prioriteit en gedrag worden gecoördineerd.
Bovendien is Phoenix Contact medeoprichter, actief lid en board member van de 5G-ACIA (5G Alliance for Connected Industries and Automation). Deze alliantie van ondernemingen is erop gericht om de belangen van de industrie bij de 5G-normering en
-regulering te behartigen. Verder is het doel van 5G-ACIA het bespreken en beoordelen van regulatieve en zakelijke aspecten met betrekking tot Industrial 5G.
Zo gaat het verder met 5G in de industrie
Ook al wordt al jarenlang over 5G gesproken en zijn de frequenties in de meeste landen inmiddels geveild, in de industrie is nog lang niet alles over 5G gezegd. Want 5G is niet een techniek die op een gegeven moment helemaal ontwikkeld is en vervolgens op de markt komt. Deze techniek wordt in verschillende stappen of fasen op de markt gebracht, die verschillende functies met zich meebrengen.
De eerste fase begon eind 2018 met Release 15 die een hoge bandbreedte mogelijk maakte. In de tweede stap werd in 2020 Release 16 met de hoge verbindingsdichtheidsfunctie beschikbaar gesteld. In 2022 vond de derde fase plaats met Release 17 die lage latentietijden mogelijk maakt.
Phoenix Contact werkt samen met 5G-infrastructuuraanbieders om gangbare 5G-oplossingen aan te kunnen bieden en de nieuwste standaarden zo snel mogelijk in onze apparaten te integreren. Zodoende bent u altijd op de laatste stand van de techniek.
Andere nieuwe communicatietechnologieën Transparant tot in het veld communiceren
In veel commissies en standaardisatieprojecten ontstaan momenteel nieuwe communicatiestandaarden, zoals OPC UA, TSN, SPE en 5G. Deze nieuwe technologieën mogen echter niet onafhankelijk van elkaar worden gezien, want ze vormen samen de communicatie van de toekomst.
Als technologieleider met ruim 30 jaar ervaring op het gebied van industriële communicatietechniek is Phoenix Contact actief in alle belangrijke standaardisatiecommissies. Daar werken wij voor u mee aan de nieuwe, fabrikantoverstijgende communicatiestandaard voor de automatisering.
Lees meer op onze pagina's over de nieuwe standaarden.
