Что понимают под термином Industrial 5G?
5G — это стандарт мобильной связи, который в зависимости от требования обещает колоссальную пропускную способность в гигабитном диапазоне, поддержку работы в реальном времени и большое количество подключенных устройств в условиях высокой надежности и безопасности.
В отличие от стандартов предыдущих поколений мобильной связи, например 3G и 4G, стандарт 5G впервые учитывает промышленные требования, позволяя обеспечить умную беспроводную коммуникацию между машинами и приложениями. На базе Industrial 5G можно также реализовать частные сети, так как он может удовлетворить требования мобильных и высокогибких приложений в части гибкости и устойчивости подключения к сети.
Индустрия 4.0 является именно той областью, в которой Industrial 5G находит свое применение. Высокая степень гибкости, универсальности, возможностей использования и эффективности позволяет 5G стать основой для реализации индустрии 4.0, умных фабрик и промышленного интернета вещей (IIoT).
Различные характеристики Industrial 5G можно использовать в зависимости от приложения
Свойства и характеристики технологии 5G
По сравнению с предыдущими версиями стандарта мобильной связи Industrial 5G предлагает пользователям значительное увеличение производительности. Кроме таких свойств, как низкий период задержки (сверхнадёжная связь с малой задержкой, URLLC) высокая плотность соединений (потоковая связь машинного типа, mMTC) и пропускная способность (улучшенный мобильный широкополосный доступ, eMBB), данная технология обладает также такими характеристиками, как широкие возможности подключения IIoT и более высокая гибкость.
Однако при этом указанные превосходные качества Industrial 5G предлагает не в одном пакете, а вместо этого позволяет использовать эти характеристики в соответствующих областях применения, а также распределять индивидуальные ресурсы в частной сети 5G. Таким образом, возникает своего рода треугольник функций, которые можно использовать в зависимости от возможностей.
Это означает: там, где сегодня по причине наличия различных требований используется множество беспроводных технологий (например, WLAN, WirelessHART, GSM, LTE и т.д.) или даже кабельные системы, может в будущем применяться универсальная частная сеть 5G, которая адаптируется к соответствующему приложению.
Частные сети — возможности для промышленных объектов
Для промышленных объектов существует значительная особенность технологии 5G создавать частные сети и, таким образом, возможность управлять характеристиками и надежностью сети 5G. При этом частную сеть нужно рассматривать отдельно от публичной сети. Поэтому их не называют непубличными сетями (non-public networks NPN) или локальными сетями.
Например, чтобы осветить заводской цех или частную территорию, в частной сети 5G к базовой станции 5G присоединяется несколько антенн. Таким образом получается полностью автономная коммуникационная инфраструктура. Соответствующие беспроводные устройства подключаются к автоматически созданной беспроводной сети, а не к общедоступной сети мобильной связи.
Подключение к беспроводной сети в рамках автоматизации предприятия
Преимущества частной сети заключаются в том, что компании могут прослеживать, хранить, анализировать, управлять и свободно конфигурировать трафик по собственному усмотрению. Поэтому она предлагает значительное преимущество по сравнению с предыдущими беспроводными решениями, которые используют в основном безлицензионные радиодиапазоны по принципу наибольшей отдачи и вынуждены мириться с потерями мощности, когда радиочастотный спектр сильно занят.
Кроме этого варианта полностью изолированной частной сети 5G имеются также смешанные формы, в которых частная и публичная сеть делят общие ресурсы, как например: базовую станцию или задачи управления сетью. Также возможна полная интеграция частной базовой станции в общедоступную сеть. Чтобы в этом случае обеспечить Quality of Service, реализуются «ресурсы виртуальной частной сети», например, посредством сетевого сегментирования или APN.
Области применения Industrial 5G
Industrial 5G обладает практически безграничным количеством возможных областей применения. Благодаря высокой степени масштабируемости и способности системы адаптироваться можно интегрировать различные приложения, которые имеют самые разные требования:
5G-ACIA представляет интересы промышленных компаний в вопросах разработки 5G
Наша деятельность в области Industrial 5G
Phoenix Contact совместно с компаниями Quectel и Ericsson разработали первый промышленный маршрутизатор 5G для локальных промышленных приложений в частных сетях 5G. С помощью этого 5G-маршрутизатора промышленные приложения, такие как машины, контроллеры и другие устройства, могут быть подключены к частной сети 5G, что позволяет координировать использование, приоритет и поведение ресурсов.
Кроме того, Phoenix Contact является соучредителем, активным участником и членом правления 5G-ACIA (5G Alliance for Connected Industries and Automation). Задача альянса данных компаний заключается в том, чтобы представлять интересы промышленных предприятий в вопросах стандартизации и
регламентирования 5G. Кроме того, 5G-ACIA преследует цель создания площадки для обсуждения и оценки технических, регламентирующих и коммерческих аспектов в части Industrial 5G.
Таково развитие стандарта 5G на промышленных предприятиях
Несмотря на то, что разговоры о 5G ведутся уже в течение многих лет и в большинстве стран прошли продажи частот, остается много вопросов относительно использования 5G на промышленных объектах. Так как 5G — технология, границы которой невозможно установить и затем вывести на рынок. Скорее, ее появление на рынке будет проходить в несколько этапов или фаз, в рамках которых будут представлены различные функциональные возможности.
Первый этап начался в конце 2018 года с релиза 15, который обеспечил высокую пропускную способность. На втором этапе релиз 16 с функцией высокой плотности соединений стал доступен в 2020 году. В 2022 году наступил третий этап с релизом 17, который обеспечивает низкую задержку.
Phoenix Contact сотрудничает с инфраструктурными поставщиками 5G с целью создания комплексных решений 5G и оперативной интеграции требований последних стандартов в устройства. Таким образом Ваше оборудование всегда соответствует последнему уровню техники.
Другие новые технологии связи Полная связь до полевого уровня
Во многих комитетах и проектах стандартизации в настоящее время создаются новые стандарты коммуникации, например, OPC UA, TSN, SPE и 5G. Однако эти новые технологии нельзя рассматривать независимо друг от друга, все вместе они создают коммуникационную концепцию будущего.
В качестве лидера в области технологий с более чем 30-летним опытом в области промышленной технологии связи, Phoenix Contact принимает участие во всех важных комитетах по стандартизации. В них мы создаем для Вас новый, не зависящий от производителя стандарт связи для автоматизации.
Узнайте больше о новых стандартах на страницах нашего сайта.
