工业5G是什么?

5G是一种全新的蜂窝网络标准,可根据需要提供千兆带宽,具有实时性并可实现高设备接入量,可靠性高,安全性强。

相较于 3G、4G等上代蜂窝网络标准,5G首次满足了工业领域的要求,为各种设备和应用间的智能无线通信提供保障。通过工业5G,也可创建专用网络,实现移动式或高度灵活型应用中灵活、可持续的网络连接。

工业 5G是工业 4.0现场的理想之选。凭借其高灵活性、高通用性、高可用性和高效率,5G可轻松实现工业 4.0、智慧工厂和工业物联网 (IIoT)。

工业5G的功能特性三角及其各自的应用领域分布

根据具体应用使用工业5G的各种特性

5G技术的特点和特性

与上几代蜂窝网络标准相比,工业5G的性能大为提升。除低延时(高可靠低延时通信,URLLC)、高连接密度(大规模机器类通信,mMTC)、高带宽(增强型移动宽带,eMBB)等特性外,该技术还支持全面工业物联网连接,灵活性更强。

然而工业5G无法同时实现上述超常特性, 但其可以将这些特性精确地分配到相应的应用领域,并在专用5G网络中将各个资源归类。因此根据具体应用,5G技术可侧重展现能力三角的不同功能。

换言之,当下由于要求不同,需采用各类无线技术( 如WLAN、WirelessHART、GSM、LTE等)甚至是有线媒介,但今后将有望构建适应各自应用的统一专用5G网络。

专用网络:工业领域的新机遇

就业界而言,5G技术的特殊之处在于构建专用网络,进而能够控制5G网络自身的属性与可靠性。这正是专用网络与公共网络的不同之处, 因此它们也被称为非公共网络 (NPN) 或本地网络。

 例如,在专用5G网络中,可将多个天线连接至5G基站以覆盖工厂和私有物业。这意味着通信基础设施是完全独立的, 应用中的无线设备将连接到独立无线网络,而非公共蜂窝网络。

基于专用5G网络的工厂自动化无线网络

工厂自动化中的无线网络

专用网络的优点体现在公司可按需对数据流量进行灵活地跟踪、存储、分析、定向和配置。以往的无线解决方案需采用基于尽力原则的免许可频段,且在频谱被大量占用时必须承受性能损失。因此,相较于该类方案,专用网络的优势显著。

除此类完全隔离型专用5G网络,还有专用网络和公用网络共享公共资源的混合型网络, 如基站或网络控制任务。用户亦可将专用基站完全集成至公共网络中。为确保此类状况下的服务质量,可通过 网络切片或接入点名称 (APN) 实现“虚拟专用网络资源”。

工业5G的应用领域

原则上,工业5G的应用前景广阔。由于系统具有较高的扩展性和适配性,工业5G可集成各种不同需求的应用:

交互式图像映射:5G的各类应用领域概览(基础设施、能源及过程和工厂自动化)
工厂自动化
远程服务、电动单轨系统输送机、自主系统控制和监控、移动终端设备连接、传感器技术的标准化连接、将机器和系统集成至上级网络中
过程自动化
预防性维护、目标跟踪、系统状态监控、产品监控、增强现实、系统资产管理、远程服务、火灾和燃气报警器
基础设施
监控给排水网络、分布式交通网络的监控和控制、交通信号显示、视频监控(公共安全)
能源
分布式电网的监控和开关操作
5G产业自动化联盟标识

5G-ACIA代表工业部门在5G发展中的利益

菲尼克斯电气在工业5G领域的承诺

菲尼克斯电气与上海移远通信 (Quectel) 和爱立信 (Ericsson) 合作,携手开发了首款工业5G路由器,适用于专用5G网络中的本地工业应用。通过使用该款5G路由器,可将机器、控制器等工业应用设备连接至专用5G网络中,并协调其资源使用、优先级及行为。

此外,菲尼克斯 电气还是5G-ACIA机构(5G产业自动化联盟)的创始成员、积极参与者和董事会成员。该企业联盟致力于代表5G标准化和
规范制定中的行业利益。而5G-ACIA则旨在讨论和评估与工业 5G相关的技术、法规和商业方面问题。

5G在工业领域的应用进展

尽管5G技术已讨论多年,其热度在多数国家也有所提高,但5G在工业领域的潜力还远未得到充分开发。这是因为5G并非是在经过细致规范后再推向市场的技术, 而是分几个步骤或阶段推出的,在各阶段实现不同功能。

第一阶段始于2018年底完成的Release 15标准,实现了高带宽支持。第二阶段是于2020年发布的Release 16标准,可支持高连接密度。第三阶段是2022年推出的Release 17标准,实现了低延时。

菲尼克斯 电气正与5G基础设施供应商合作,以提供无缝5G解决方案以及尽快将新标准集成至我们的设备。这一举措可确保用户始终处于技术前沿。

其他新通信技术 直达现场的持续通信

各种委员会和标准化项目正不断推出全新通信标准,如OPC UA、TSN、SPE和5G。此类新技术不是彼此独立的,而是共同构成了未来通信技术的基本框架。
菲尼克斯电气作为在工业通信技术领域拥有30多年经验的技术先驱,积极参加了所有重要的标准化委员会。  这些委员会旨在为自动化领域开发一个全新的跨制造商通信标准。

您可在网页上了解有关新标准的更多信息。