Vídeo explicativo da tecnologia 5G
A tecnologia 5G simplificada YouTube

O que se entende por 5G Industrial?

O 5G é um padrão de rede móvel que, dependendo dos requisitos, assegura uma grande largura de banda, na ordem dos Gigabit, capacidade em tempo real ou um elevado número de participantes com uma fiabilidade e segurança extraordinariamente elevadas.

Por oposição às gerações de rede móvel anteriores, como, por ex., o 3G e 4G, a tecnologia 5G satisfaz sobretudo os requisitos industriais, permitindo uma comunicação sem fios inteligente entre máquinas e aplicações. A tecnologia 5G Industrial permite realizar, por ex., redes privadas, satisfazendo, assim, os requisitos de uma ligação de rede flexível e inovadora em aplicações móveis ou altamente flexíveis.

É sobretudo no setor da Industrie 4.0 que o 5G Industrial encontra a sua atribuição. Graças à sua elevada flexibilidade, versatilidade, utilidade e eficiência, a Industrie 4.0 com tecnologia 5G irá permitir concretizar fábricas inteligentes e a Internet das Coisas Industrial (IIoT).

Um triângulo de propriedades do 5G Industrial e a atribuição a áreas de utilização individuais no âmbito do mesmo

As diferentes características do 5G Industrial podem ser utilizadas em função da utilização

Propriedades e características da tecnologia 5G

Em comparação com os padrões de rede móvel anteriores, o 5G Industrial permite ao utilizador uma grande diversidade de desempenhos. Para além das características como os tempos de latência baixos (Comunicação de latência ultra-baixa, URLLC), a elevada densidade de conexão (Comunicação tipo máquina massiva, mMTC) e a largura de banda (Banda larga móvel melhorada, eMBB), a tecnologia caracteriza-se ainda por outras características como uma conectividade de Internet das Coisas Industrial muito abrangente e uma maior flexibilidade.

No entanto, o 5G Industrial não disponibiliza todos estes superlativos em simultâneo, permitindo sim uma atribuição exata entre estas características e as respetivas áreas de aplicação, alocando recursos individuais e uma rede 5G privada. Oferece assim um triângulo de funções, que podem ser utilizadas em função das opções de utilização.

Isto significa: nas áreas em que atualmente são utilizadas diferentes tecnologias de comunicação sem fios devido a diferentes requisitos (por ex. WLAN, WirelessHART, GSM, LTE, etc.) ou onde são utilizados meios com fios, é possível ser utilizada futuramente uma rede privada 5G, comum, adaptada a cada utilização em particular.

Redes privadas - A oportunidade para a indústria

As especificações de tecnologia 5G são especialmente importantes para a indústria, na medida em que permitem criar redes privadas e controlar, autonomamente, as características e fiabilidade da rede 5G. Uma rede privada deve ser considerada como uma distinção a uma rede pública. É por isso que são também designadas de redes não públicas (non-public networks NPN) ou redes locais.

Numa rede 5G privada são ligadas várias antenas a uma estação de base 5G para, por exemplo, iluminar um espaço fabril ou um terreno privado. Desta forma, existe uma infraestrutura de comunicação totalmente independente. Os aparelhos sem fios em questão ligam-se à rede móvel especialmente configurada para o efeito, ao invés de se ligarem a uma rede móvel pública.

A ligação sem fios na automação de fábrica através de uma rede 5G industrial privada

Ligação sem fio na automação de fábrica

As vantagens de uma rede privada consistem no facto de as empresas poderem controlar, armazenar, analisar, direcionar e configurar, de forma flexível, o tráfego de dados. Assim, oferece uma vantagem decisiva face às soluções sem fio convencionais, que utilizam quase todas as bandas de frequência segundo o princípio Best-Effort (melhor esforço) e, em caso de ocupação forte do espetro de frequência, assumem perdas de potência.

Para além desta variante de rede 5G privada, totalmente isolada, existem ainda formas mistas, em que a rede privada e a rede pública partilham recursos comuns, como sendo a estação de base ou as tarefas de controlo de rede. É ainda possível uma integração total da estação de base privada na rede pública. Para, neste caso, permitir um Quality of Service, é possível realizar "recursos de rede privados virtuais“, através de, por exemplo, corte de rede ou de APN.

Áreas de aplicação do 5G industrial

Por princípio existem inúmeras aplicações possíveis para o 5G Industrial. Graças à elevada escalabilidade e capacidade de adaptação do sistema é possível integrar diferentes aplicações com requisitos distintos:

Mapa de imagem interativo: resumo das diferentes áreas de aplicação de 5G: infraestrutura, energia, automação de processos e automação de fábrica
Automação de fábrica
Serviço remoto, transportador de sistema de monocarril elétrico, controlo e monitorização de sistemas autónomos, conectividade para equipamentos finais móveis, conectividade padronizada para sistemas de sensores, integração de máquinas e instalações em redes sobrepostas
Automação de processos
Manutenção preventiva, rastreamento de objetos, monitorização de estados das instalações, monitorização de produtos, realidade aumentada, gestão de património material, serviço remoto, alarme contra incêndio e gás
Infraestrutura
Monitorização em redes hídricas e de esgotos, monitorização e controlo de redes de transporte distribuídas, sinalização de trânsito, monitorização por vídeo (segurança pública)
Energia
Monitorização e conexão em redes de energia distribuídas
Logótipo do 5G Alliance for Connected Industries and Automation

A 5G-ACIA representa os interesses da indústria no desenvolvimento 5G

O nosso compromisso na área do 5G Industrial

A Phoenix Contact, Quectel e Ericsson desenvolveram, em conjunto, o primeiro router 5G para aplicações industriais locais numa rede 5G privada. Com a ajuda deste router 5G, as aplicações industriais como máquinas, controladores e outros aparelhos podem ser ligadas a uma rede 5G privada, permitindo a coordenação ao nível da utilização de recursos, prioridades e comportamentos.

Além disso, a Phoenix Contact é co-fundador, membro ativo e membro do conselho da 5G-ACIA (5G Alliance for Connected Industries and Automation). Esta associação de empresas está empenhada em defender os interesses da indústria no processo normativo e regulamentar da 5G
. Outro dos objetivos da 5G-ACIA consiste no debate e na avaliação de aspetos técnicos, regulamentares e comerciais relacionados com o 5G Industrial.

O futuro da indústria passa pelo 5G

Apesar de se falar do 5G há já vários anos e a maioria dos países ter reforçado as frequências entretanto, a temática do 5G está longe de se esgotar. O 5G não é uma tecnologia que se define uma vez e se coloca no mercado em seguida. É sim instituída em vários passos, por fases, integrando diferentes funcionalidades.

A primeira fase teve início no final de 2018 com o Release 15, que permitiu larguras de banda elevadas. O segundo passo deu-se com o Release 16, em julho de 2020, com uma elevada densidade de conexão. Em 2022, a terceira fase teve lugar com o Release 17, que permite tempos de baixa latência.

A Phoenix Contact coopera com fornecedores de infraestruturas 5G para oferecer soluções 5G abrangentes, procurando integrar os novos padrões o mais rapidamente possível nos nossos equipamentos. Assim, está sempre atualizado.

Outras novas tecnologias de comunicação Comunicação consistente até ao campo

Em vários organismos e projetos de normalização surgem atualmente novos padrões de comunicação, como OPC UA, TSN, SPE e 5G. No entanto, estas novas tecnologias não devem ser consideradas independentes umas das outras, mas sim como formando, juntas, a comunicação do futuro.
Na qualidade de líder tecnológico com mais de 30 anos de experiência na área da tecnologia de comunicação industrial, a Phoenix Contact está envolvida em todos os principais organismos de normalização. Aí, moldamos para si o novo padrão de comunicação para a automação, compatível com todos os fabricantes.

Saiba mais sobre os novos padrões nas nossas páginas.