Forklarende video 5G-teknologi
5G-teknologien enkelt forklart YouTube

Hva menes konkret med industrielt 5G?

5G er mobilradiostandard som, alt etter krav, lover enorm båndbredde på Gigabit-området, sanntidsegnethet eller høye antall enheter, samtidig som både pålitelighet og sikkerhet er høy.

I motsetning til tidligere mobilradiogenerasjoner, f. eks. 3G og 4G, imøtekommer 5G også industrikrav, slik at en smart trådløskommunikasjon mellom maskiner og anvendelser kan sikres. Med industrielt 5G kan man f. eks. også sette opp private nett, slik at alle forutsetninger for fleksibel og fremtidsegnet nettverkstilknytning i mobile eller meget fleksible enheter imøtekommes.

Industrielt 5G benyttes nettopp på området Industrie 4.0. Med sin høye grad av fleksibilitet, allsidighet, nytte og effektivitet vil 5G muliggjøre Industrie 4.0, smarte fabrikker og industrielt Tingenes Internett (IIoT).

Trekant med egenskaper for industrielt 5G og tilordning av enkelte bruksområder innenfor trekanten

De forskjellige egenskapene ved industrielt 5G kan benyttes avhengig av type anvendelse

Egenskaper 5G-teknologi

Industrielt 5G gir brukeren mye mer ytelse sammenlignet med tidligere mobilradiostandarder. I tillegg til egenskaper som lave latenstider (Ultra-Reliable Low-Latency Communication, URLLC), høy forbindelsestetthet (Massive machine type communication, mMTC) og båndbredde (enhanced Mobile Broadband, eMBB) har teknikken også samme egenskaper som omfattende IIoT-tilkobling og høyere fleksibilitet.

Industrielt 5G har riktignok ikke alle superlativene samtidig, men åpner i stedet for en tilordning av nettopp disse egenskapene til de forskjellige bruksområdene samt tildeling av individuelle ressurser i et privat 5G-nett. Det gir dermed en trekant med funksjoner som kan benyttes avhengig av bruksmulighet.

Det betyr følgende: Der hvor det i dag benyttes mange forskjellige radiosignalteknologier (f. eks. WLAN, WirelessHART, GSM, LTE osv.) eller også kabelførte medier, kan man i fremtiden bruke et konsekvent, privat 5G-nett som tilpasses de forskjellige anvendelsene.

Private nett – industriens sjanse

For industrien utgjør 5G-teknologien noe helt spesielt i den forstand at private nett kan bygges opp og egenskapene og påliteligheten til 5G-nettverket kan styres selv. Private nettverk må betraktes avgrenset fra offentlige nettverk. Derfor kalles de også for ikke-offentlige nett (non-public networks NPN) eller lokale nettverk.

Ved private 5G-nett kobles flere antenner til en 5G-basestasjon, for slik å lyse opp f. eks. en fabrikkhall eller et privat område. Dermed foreligger en komplett, uavhengig kommunikasjonsinfrastruktur. Berørte trådløsenheter kobler seg da automatisk med det selvoppbygde radiosignalnettet, i stedet for med det offentlige mobilradionettet.

Den trådløse nettorganiseringen innen fabrikkautomasjon ved hjelp av et privat industrielt 5G-nett

Trådløs nettorganisering innenfor fabrikkautomasjon

Fordelene ved et privat nettverk ligger i at bedriften om ønsket kan spore, lagre, analysere, styre og fleksibelt konfigurere datatrafikken. Det har derfor en avgjørende fordel sammenlignet med tidligere radiosignalløsninger, som vanligvis bruker lisensfrie radiobånd etter Best-Effort-prinsippet og som innebærer effekttap hver gang radiosignalspekteret opplever stor pågang.

I tillegg til denne varianten med et fullstendig isolert, privat 5G-nett finnes det også blandede former der det private nettet og det offentlige nettet deler felles ressurser, f. eks. basestasjonen eller nettstyringsoppgavene. Den private basestasjonen kan også integreres komplett i det offentlige nettet. For å oppnå Quality of Service i dette tilfellet kan "virtuelle private nettverksressurser" implementeres, f. eks. gjennom network slicing eller APN.

Bruksområder for industrielt 5G

De potensielle bruksområdene for industrielt 5G virker uendelige. Systemets høye skalerbarhet og tilpasningsegnethet gjør at forskjellige applikasjoner med meget ulike krav kan implementeres:

En oversikt over de forskjellige bruksområdene for 5G: infrastruktur, energi, prosessautomasjon og fabrikkautomasjon
Fabrikkautomasjon
Remote Service, transportør til elektrisk hengebane, kontroller og overvåking av autonome systemer, tilkobling for mobilt sluttutstyr, standardisert tilkobling for sensorsystem, tilknytning av maskiner og anlegg i overlagrede nett
Prosessautomasjon
Forebyggende vedlikehold, sporing av objekter, overvåking av anleggets tilstand, overvåking av produkter, Augmented Reality, forvaltning av anleggsformue, Remote Service, brann- og gassalarmer
Infrastruktur
Overvåking i vann-/avløpsnettverk, overvåking og styring i fordelte trafikknett, trafikksignaler, videoovervåking (offentlig sikkerhet)
Energi
Overvåking og kobling i distribuerte energinett
Logo 5G Alliance for Connected Industries and Automation

5G-ACIA representerer industriens interesser ved utvikling av 5G

Vårt engasjement rundt industrielt 5G

Sammen med Quectel og Ericsson har Phoenix Contact utviklet den første industrielle 5G-ruteren for lokale industrielle anvendelser i et privat 5G-nettverk. Ved hjelp av denne 5G-ruteren kan industrielle enheter som maskiner, kontrollere og annet utstyr nå tilkobles et privat 5G-nettverk og slik koordineres med hensyn til bruk av ressurser, prioritet og egenskaper.

Videre er Phoenix Contact medgrunnlegger, aktivt medlem og board-medlem av 5G-ACIA (5G Alliance for Connected Industries and Automation). Denne sammenslutningen av bedrifter er ment å representere industriens interesser ved 5G-standardiseringen og
-reguleringen. Videre har 5G-ACIA som mål å diskutere og evaluere tekniske, regulatoriske og forretningsmessige aspekter rundt industrielt 5G.

Veien videre med 5G innen industrien

Selv om 5G har vært snakket om i mange år allerede, og frekvensene i mellomtiden har blitt økt i de fleste land, er temaet 5G innen industrien ikke på noen måte et ferdig kapittel. For 5G er ikke en teknikk som som defineres ferdig og deretter sendes ut på markedet. Mye heller introduseres den til markedet i flere trinn eller faser, som igjen innebærer forskjellige funksjoner.

Første fase begynte i slutten av 2018 med Release 15, som stilte høy båndbredde til rådighet. Deretter fulgte andre trinn i juli 2020 med Release 16 og høy forbindelsestetthet som funksjon. Tredje fase vil sannsynlig utføres i desember 2021. Ved hjelp av Release 17 vil egenskaper som høy pålitelighet og lav latenstid kunne sikres i fremtiden.

Phoenix Contact samarbeider med leverandører av 5G-infrastrukturer for å kunne tilby konsekvente 5G-løsninger og integrere de nyeste standardene så snart som mulig i enhetene våre. Dermed er du alltid oppdatert.

Flere nye kommunikasjonsteknologier Gjennomgående kommunikasjon frem til felten

For tiden oppstår det i mange komiteer og standardiseringsprosjekter nye kommunikasjonsstandarder som OPC UA, TSN, SPE og 5G. Disse nye teknologiene skal likevel ikke betraktes som uavhengige av hverandre, men danner sammen fremtidens kommunikasjon.
Som ledende teknologiaktør med mer enn 30 års erfaring innenfor industriell kommunikasjonsteknikk er Phoenix Contact delaktig i alle viktige standardiseringskomiteer. Her er vi med på å utforme den nye, produsentuavhengige kommunikasjonsstandarden for automatiseringen.

Du finner ut mer om de nye standardene på sidene våre.