Що означає «промисловий 5G»?
5G — це стандарт мобільного радіозв’язку, який залежно від вимог обіцяє величезну пропускну здатність в гігабітному діапазоні, можливість роботи в режимі реального часу або велику кількість абонентів при надзвичайно високій надійності й безпеці.
На відміну від попередніх поколінь мобільного зв’язку, таких як 3G і 4G, 5G вперше відповідає зокрема і промисловим вимогам, що дає змогу забезпечити інтелектуальний бездротовий зв'язок між машинами й застосунками. За допомогою промислового 5G можна, наприклад, реалізувати також приватні мережі, щоб задовольнити всі вимоги щодо гнучкого й перспективного мережевого з’єднання в мобільних або дуже гнучких сферах застосування.
Призначення промислового 5G полягає саме у сфері Industrie 4.0. Завдяки високому рівню гнучкості, універсальності, практичності та ефективності стандарт 5G зробить можливою реалізацію Industrie 4.0, «розумних фабрик» і промислового Інтернету речей (IIoT).
Залежно від сфери застосування можуть використовувати різні функції промислового 5G
Характеристики і властивості технології 5G
Промисловий 5G пропонує користувачам у багато разів більшу продуктивність, ніж попередні стандарти мобільного зв’язку. Крім таких характеристик, як низька затримка (Ultra-Reliable Low-Latency Communication, URLLC), висока щільність каналів (Massive machine type communication, mMTC) і пропускна здатність (enhanced Mobile Broadband, eMBB), технологія також пропонує такі можливості, як комплексне підключення IIoT і підвищена гнучкість.
Проте промисловий 5G не пропонує всі переваги відразу, а скоріше дає змогу призначити саме ці властивості відповідним сферам застосування, а також розподілити окремі ресурси в приватній мережі 5G. Таким чином, він пропонує трикутник функцій, які можуть бути використані залежно від сфери застосування.
Це означає, що там, де сьогодні через різні вимоги використовується безліч різних радіотехнологій (наприклад, WLAN, WirelessHART, GSM, LTE тощо) або навіть дротові мережі, у майбутньому може бути використана наскрізна приватна мережа 5G, адаптована до відповідного застосування.
Приватні мережі — нові можливості для промисловості
Суттєвою особливістю технології 5G для промисловості є створення приватних мереж і, таким чином, можливість самостійно контролювати характеристики і надійність мережі 5G. Приватну мережу слід розглядати як таку, що відрізняється від публічної мережі. Тому їх також називають непублічним мережами (NPN) або локальними мережами.
Наприклад, для покриття заводського цеху чи приватної території приватна мережа 5G підключає декілька антен до базової станції 5G. Це забезпечує повністю незалежну інфраструктуру зв’язку. Після цього відповідні бездротові пристрої підключаються до власної створеної бездротової мережі замість загальнодоступної мобільної мережі.
Бездротове об’єднання в мережу в рамках процесу автоматизації підприємства
Переваги приватної мережі полягають у тому, що компанії можуть відстежувати, зберігати, аналізувати, направляти і гнучко конфігурувати трафік даних на свій розсуд. Таким чином, вона пропонує суттєве перевагу в порівнянні з попередніми рішеннями в галузі радіозв'язку, які використовують безліцензійні радіочастоти відповідно до принципу найменших затрат і змушені миритися із втратами продуктивності, коли радіочастотний спектр сильно завантажений.
Крім цього варіанту повністю ізольованої приватної мережі 5G існують також змішані форми, у яких приватна мережа й публічна мережа використовують загальні ресурси, такі як базова станція або завдання управління мережею. Також можлива повна інтеграція приватної базової станції в мережу загального користування. Для забезпечення якості обслуговування в цьому разі «віртуальні приватні мережеві ресурси» реалізуються, наприклад, шляхом сегментування мережі чи за допомогою APN.
Сфери застосування промислового 5G
Загалом для промислового 5G існує безліч можливих застосувань. Завдяки високій масштабованості й адаптивності системи в неї можна інтегрувати різні застосунки з різноманітними вимогами:
У процесі розробки стандарту 5G інтереси промисловості представляє організація 5G-ACIA
Наша участь в галузі промислового 5G
Phoenix Contact спільно з компаніями Quectel і Ericsson розробила перший промисловий маршрутизатор 5G для локальних промислових застосунків у приватній мережі 5G. За допомогою цього маршрутизатора 5G промислові застосунки, такі як машини, контролери та інші пристрої, можуть бути підключені до приватної мережі 5G для координації їхнього використання ресурсів, їхніх пріоритетів і поведінки.
Крім того, компанія Phoenix Contact є співзасновником, активним членом і членом правління організації 5G-ACIA (5G Alliance for Connected Industries and Automation). Це об’єднання компаній прагне представляти інтереси галузі у процесі стандартизації та
регулювання 5G. Крім того, метою 5G-ACIA є обговорення та оцінка технічних, нормативних та бізнес-аспектів, пов'язаних із промисловим 5G.
Перспективи впровадження 5G у промисловості
Незважаючи на те, що про 5G говорять вже багато років, а частоти в більшості країн уже продані на аукціонах, тема 5G у промисловості далеко не вичерпана. Тому що 5G — це не технологія, яка визначається один раз, а потім з'являється на ринку. Натомість, вона виводиться на ринок у кілька етапів або фаз, які передбачають реалізацію різних функцій.
Перший етап розпочався в кінці 2018 року з Release 15, який забезпечив велику ширину каналу для високої пропускної здатності. На другому етапі у 2020 році було випущено Release 16 з функцією високої щільності з’єднань. У 2022 році стався третій етап із Release 17, який забезпечив короткий час затримки.
Щоб пропонувати комплексні рішення 5G і якомога швидше інтегрувати новітні стандарти в наші пристрої, компанія Phoenix Contact співпрацює з постачальниками інфраструктури 5G. Тому ви завжди матимете найактуальнішу інформацію.
Інші нові технології зв’язку Наскрізний обмін даними аж до польового рівня
Зараз у багатьох комітетах і проєктах зі стандартизації розробляються нові стандарти зв'язку, як-от OPC UA, TSN, SPE і 5G. Проте нові технології слід розглядати не окремо одна від одної, а як частину комунікаційної системи майбутнього.
Компанія Phoenix Contact як технологічний лідер із більш ніж 30-річним досвідом у сфері промислових технологій обміну даними бере активну участь у роботі всіх важливих комітетів зі стандартизації. Там ми створюємо для вас новий незалежний від виробників стандарт обміну даними для автоматизації.
Дізнайтеся більше про нові стандарти на наших сторінках.
