5G 技術的解說影片
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如何理解工業 5G?

5G 是一種行動電話網路標準,它可以依據要求達到十億位元頻寬,具有即時功能,可同時連接大量設備,並保障極高的可靠性和安全性。

與前幾代行動電話網路標準(如 3G 和 4G)相比,5G 還首次滿足了工業要求,從而確保機器和應用情況之間的智慧無線通訊。例如,透過工業 5G 還能實現非商業網路,從而可以滿足在行動或高度靈活的應用情況中實現靈活且面向未來的網路連接的所有要求。

工業 5G 正好可在 工業 4.0 領域發揮所長。5G 技術憑藉自身高度的靈活性、多元化、可用性和效率,讓工業 4.0、智慧工廠和工業物聯網 (IIoT) 成為可能。

工業 5G 的能力三角以及在三角範圍內將這些能力分配給各個應用領域

可依照應用情況使用工業 5G 的不同屬性

5G 技術的特徵和屬性

與之前的行動電話網路標準相比,工業 5G 為使用者提供更多的性能。除了延遲時間短(超可靠、低時延通訊,URLLC)、高連接密度(海量機器類通訊,mMTC)和頻寬(增强行動寬頻,eMBB)這些特徵以外,這項技術還具備諸如全面工業物聯網聯網能力和較高靈活度之類的特性。

但是,工業 5G 不會一次就提供所有最高等級的功能;或者更確切地說,工業 5G 可以精確地將這些能力分配給相應的應用領域,並將單個資源分配給非商業 5G 網路。由此構成了一個能力三角,可以依照應用情況使用這些功能。

換言之:現如今,由於各種要求層出不窮,使用了大量不同的無線電技術(比如:WLAN、WirelessHART、GSM、LTE 等等),甚至還使用了有線媒介,但是在未來,可以使用依照相應應用情況進行調整的一致非商業 5G 網路。

非商業網路 – 工業機遇

對於工業而言,5G 技術最重要的特點在於建立非商業網路,從而可以自行控制 5G 網路的屬性和可靠性。非商業網路可以在此與公共網路區分開來。因此,它也稱之為非公共網路 (non-public networks NPN) 或本地網路。

比如,為了照亮一間廠房或是一個私人地帶,可以在一個非商業 5G 網路的一個 5G 基站上連接多根天線。這意味著有一個完全獨立的通訊基礎設施。相關的無線設備隨後與自動建立的無線網連接,而非連接公共行動網路。

藉助一個非商業工業 5G 網路在工廠自動化範圍内實現無線聯網

在工廠自動化範圍內實現無線聯網

非商業網路的優勢在於公司可按需跟蹤、存儲、分析、引導和靈活組態資料流量。因此,相較於傳統的無線電方案,其具有決定性優勢:至今為止使用的無線電方式是依據「盡力遞送」原則來使用大多為非授權的無線電頻譜,但遇到無線電頻譜高佔用的情形時,就必須默許接受性能上的損失。

除了完全隔絕的非商業 5G 網路這種派生形式之外,還存在混合形式,即非商業網路和公共網路共用公共資源,比如:基站或網路控制任務。私人基站也可以完全整合到公共網路中。為了在這種情況下也實現 QoS 服務品質,比如可以透過網路切片或透過 APN 來實現「虛擬非商業網路資源」。

工業 5G 的應用領域

原則上,工業 5G 的應用不受限制。由於系統具備較高的擴展性和調整能力,可以整合滿足各種不同要求的應用程式:

互動式影像地圖:5G 在基礎設施、能源、過程自動化和工廠自動化這些不同應用領域的總覽
工廠自動化
遠端服務,電氣單軌系統,控制和監控自主系統,行動終端設備的聯網功能,感測器的標準聯網功能,將機器和系統接入上一級網路
過程自動化
預測性維護,追蹤對象,監控系統狀態,監控產品,擴增實境,固定資產管理,遠端服務,火災和天然氣警報
基礎設施
監控供水/廢水網格,監控和控制分佈式交通網路,交通訊號,視訊監視(公共安全)
能源
監控和接通分佈式能源網
5G 工業自動化聯盟的標誌

5G-ACIA 維護行業在開發 5G 過程中的利益

我們為工業 5G 領域付出的努力

菲尼克斯電氣與移遠通信(Quectel)和愛立信公司(Ericsson)聯手開發首款用於本地工業應用的非商業 5G 網路工業 5G 路由器。這款 5G 路由器可將例如機器、控制器和其他許多工業應用連接至一個非商業 5G 網路,讓您能夠妥善協調各項應用的資源分配﹑優先順序和操作。

菲尼克斯電氣還是 5G 工業自動化聯盟 (5G-ACIA) 的聯合創始人、活躍成員和董事會成員。這個企業聯盟致力於維護行業在 5G 標準化和
監管方面的利益。5G-ACIA 還旨在討論和評估與工業 5G 相關的技術、監管和商業方面。

5G 在工業領域的應用進展

雖然 5G 已被議論多年,而且大多數國家和地區對其的關注度也在不斷攀升,但是就業界而言,5G 這個話題仍有待被充分挖掘。畢竟 5G 不是一經定義就能上市的技術。更確切地說,5G 需要將不同的功能分步或分階段投放到市場上。

第一階段始於 2018 年底的第 15 版,該版本提供了高頻寬。隨後在 2020 年,透過第 16 版啟動了第二階段,同时提供了高連接密度這項功能。2022 年,透過第 17 版進入了第三階段。該版本實現了低延遲時間。

菲尼克斯電氣與 5G 基礎設施供應商聯手提供一致的 5G 解決方案,並儘快將這些最新標準整合到我們的設備中。這一舉措可確保您始終處於技術前沿。

其他新的通訊技術 全面覆盖,直至現場通訊

在許多委員會和標準化專案中,新的通訊標準正在不斷湧現,例如:OPC UA、TSN、SPE 和 5G。這些新技術並非相互獨立的個體,相互逐漸融合已成為未來通訊的發展趨勢。
作為在工業通訊技術領域擁有 30 多年經驗的技術先驅,菲尼克斯電氣活躍於所有重要的標準化技術委員會。這些委員會旨在為自動化領域開發一個全新的跨製造商通訊標準。

您可瀏覽網頁進一步瞭解這些新標準。