我們正處在互聯(lián)互通新時(shí)代的尖端，但隨著下一代無(wú)線5G網(wǎng)絡(luò)在全球鋪開，這對(duì)制造業(yè)有什么好處？

雖然面向消費(fèi)者的電信公司只談?wù)撓螺d速度，但對(duì)于制造業(yè)來(lái)說(shuō)，重點(diǎn)轉(zhuǎn)向超可靠的低延遲、密度和無(wú)處不在的連接性。正是這些鮮為人知的特性，除了驚人的5G速度之外，將鼓勵(lì)行業(yè)在工業(yè)工廠和倉(cāng)庫(kù)中建設(shè)私人5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。

這個(gè)行業(yè)是一條流動(dòng)的生產(chǎn)線；從工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）到工業(yè)4.0，一切都很普遍，“智能工廠”和“邊緣計(jì)算”也不遠(yuǎn)。

從高精度裝配線和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)疊加，到云機(jī)器人和無(wú)電纜工廠，以下是5G可以改變制造業(yè)的12種方式。

1.AR耳機(jī)和眼鏡

盡管這是對(duì)5G的夸大，但不可否認(rèn)的事實(shí)是，更快下載數(shù)據(jù)的能力將是5G對(duì)制造業(yè)的一個(gè)主要吸引力。5G網(wǎng)絡(luò)最終有望實(shí)現(xiàn)20Gbps的下載速率，以及同樣重要的是10Gbps的上傳速率，其速度將比4G網(wǎng)絡(luò)快100倍。這項(xiàng)所謂的“增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB）”功能最直接的優(yōu)勢(shì)就是可以輕松共享和流式傳輸4K品質(zhì)的視頻，這可以很快地轉(zhuǎn)變?yōu)樘摂M現(xiàn)實(shí)內(nèi)容和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)覆蓋。除了頭戴式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)耳機(jī)、頭盔和眼鏡外，還可以用于施工、故障排除、遠(yuǎn)程診斷、維護(hù)和檢查，以利用額外的帶寬。但是，先進(jìn)的5G網(wǎng)絡(luò)尚未達(dá)到5G峰值數(shù)據(jù)速率附近的任何水平。

2.低延遲

5G網(wǎng)絡(luò)將接近消除延遲問(wèn)題。不要將延遲與速度或帶寬混淆。后者是關(guān)于您在一秒鐘內(nèi)可以接收多少數(shù)據(jù)的信息，而延遲則描述了從一處向另一處發(fā)送信息時(shí)線路的延遲。延遲以毫秒（ms）為單位進(jìn)行度量，為了給您一些背景信息，大多數(shù)現(xiàn)代4G網(wǎng)絡(luò)的延遲約為50毫秒。但是在使用URLLC（超可靠和低延遲通信）的5G網(wǎng)絡(luò)中，延遲理論上可以將其減少到一毫秒，從根本上使延遲問(wèn)題變得毫無(wú)意義。制造商的優(yōu)勢(shì)很多；想想高精度裝配線，其中所有機(jī)器和機(jī)器人都可以實(shí)時(shí)完美同步，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的大規(guī)模采用，甚至人類通過(guò)觸摸來(lái)控制機(jī)器。但是，第一代5G網(wǎng)絡(luò)往往提供大約10ms的延遲，因此，目前，延遲仍然是一個(gè)問(wèn)題。預(yù)計(jì)第二代5G網(wǎng)絡(luò)將主要用于減少延遲。

3.無(wú)處不在的連接

5G與容量和密度有關(guān)，與速度有關(guān)。5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)范每平方公里最多允許一百萬(wàn)個(gè)設(shè)備，這從理論上為機(jī)器對(duì)機(jī)器（M2M）通信以及整個(gè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）注入了活力，這對(duì)工業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的吸引力。在制造業(yè)中，這些設(shè)備無(wú)所不包，從傳感器、機(jī)器和機(jī)器人到可穿戴設(shè)備、自動(dòng)車輛和虛擬現(xiàn)實(shí)耳機(jī)。然而，5G網(wǎng)絡(luò)尚未達(dá)到這一最高規(guī)格，因此，5G網(wǎng)絡(luò)的容量方面可能需要幾年時(shí)間才能對(duì)制造商產(chǎn)生吸引力。

4.智能工廠與工業(yè)4.0

制造環(huán)境中的5G并不是指像消費(fèi)者那樣利用公開的5G連接。不是的，工業(yè)上的5G是關(guān)于構(gòu)建定制的、私有的5G網(wǎng)絡(luò)，它本質(zhì)上使智能或“智能”工廠的概念鮮活起來(lái)。這也稱為工業(yè)4.0，它旨在放棄采用互聯(lián)系統(tǒng)的舊方法，以鼓勵(lì)在封閉環(huán)境中實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)化的自動(dòng)化。通過(guò)全面部署物聯(lián)網(wǎng)（IoT）并在每臺(tái)機(jī)器上連接傳感器，目標(biāo)是預(yù)測(cè)問(wèn)題，實(shí)時(shí)查看問(wèn)題并減少生產(chǎn)停機(jī)時(shí)間。秘密武器將是能夠在每臺(tái)機(jī)器和設(shè)備上處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分析軟件。

5.人工智能和邊緣計(jì)算

盡管消費(fèi)者的注意力集中在智能手機(jī)上，但光纖電纜將成為下一代5G網(wǎng)絡(luò)的骨干。而且它是工廠和指揮中心的固定無(wú)線路由器，將為制造商帶來(lái)超快速的無(wú)線連接。但是，為了真正實(shí)現(xiàn)無(wú)延遲的要求，并且僅是為了節(jié)省將所有數(shù)據(jù)發(fā)送（存儲(chǔ)）到云中以及從云中返回的費(fèi)用，工廠將需要``邊緣''計(jì)算服務(wù)，例如Microsoft的新Azure區(qū)域。也稱為“霧”計(jì)算，這是計(jì)算數(shù)據(jù)并在靠近源而不是在云中啟用分析的過(guò)程。制造工廠中的Cuemini數(shù)據(jù)中心，這也增加了一層數(shù)據(jù)隱私和安全性。

6.無(wú)電纜“云優(yōu)先”工廠

制造商目前依靠固網(wǎng)，而很少使用WiFi。但是，在工廠中安裝5G固定線路無(wú)線路由器將使電纜和混亂成為制造商的歷史。通過(guò)切斷電纜，工廠可以變得更加靈活，使生產(chǎn)線的移動(dòng)和重新設(shè)計(jì)更加迅速。5G還意味著機(jī)器和機(jī)器人——以及傳感器，甚至是高精度“智能”螺絲刀等不拴在一起的工具——可以彼此無(wú)線連接，也可以連接到云上。

7.工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）

也稱為機(jī)器對(duì)機(jī)器（M2M）連通性，這是制造業(yè)連接的趨勢(shì)。在激烈的競(jìng)爭(zhēng)和不可預(yù)測(cè)的全球市場(chǎng)中，行業(yè)必須精簡(jiǎn)并實(shí)現(xiàn)自主化。目前，IIoT是基于4G的，但是可以交換和流式傳輸?shù)暮Ａ繑?shù)據(jù)，加上超低的延遲，意味著IIoT最終將成為5G驅(qū)動(dòng)的趨勢(shì)。

8.觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)程觸摸

5G通常被描述為能夠創(chuàng)建“零接觸工廠”。但是，什么時(shí)候需要人工輸入呢？所謂的“觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)”是指使用遠(yuǎn)程觸覺(jué)技術(shù)進(jìn)行的即時(shí)交互通信，但通常以醫(yī)生對(duì)世界其他地方的某人進(jìn)行手術(shù)為例進(jìn)行描述。這不是重點(diǎn)。相反，它利用5G的超低延遲功能，使人們可以使用機(jī)器人輔助設(shè)備在同一房間內(nèi)執(zhí)行任務(wù)。想象一下從控制臺(tái)進(jìn)行強(qiáng)大的遠(yuǎn)程控制來(lái)進(jìn)行維護(hù)和維修，包括在偏遠(yuǎn)地區(qū)，以及高風(fēng)險(xiǎn)和高精度的任務(wù)，如采礦。

9.云機(jī)器人

為實(shí)時(shí)機(jī)器人技術(shù)做好準(zhǔn)備。生產(chǎn)機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)在制造業(yè)牢牢占據(jù)了一席之地，但是5G所要做的不只是使它們無(wú)線化。提示啟用5G的“合作云機(jī)器人”，它們使用5G的閃電般的速度和超低的延遲來(lái)彼此同步。以生產(chǎn)線上的兩個(gè)機(jī)器人為例，通過(guò)5G無(wú)線連接到同一“邊緣云”；它們可以快速交換視頻流，但也可以通過(guò)相互傳達(dá)確切位置來(lái)保持彼此同步。最終，5G意味著一個(gè)機(jī)器人可以投球，另一個(gè)機(jī)器人可以接球。更實(shí)際的是，他們可以在同時(shí)工作的同時(shí)保持設(shè)備和產(chǎn)品的完美平衡。這項(xiàng)技術(shù)還可以用來(lái)保持無(wú)人機(jī)在工廠周圍嗡嗡作響時(shí)的平衡。

10.自動(dòng)駕駛汽車

在更廣闊的世界中，自動(dòng)駕駛汽車可能永遠(yuǎn)不會(huì)以目前的形式出現(xiàn)。對(duì)于人工智能來(lái)說(shuō)，要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的變量實(shí)在太多了。但是，在大型工業(yè)工廠的封閉環(huán)境中情況并非如此。就像吸塵器可以在您外出工作時(shí)了解房屋的布局并自動(dòng)清潔房屋一樣，一大群車輛也可以相當(dāng)輕松地在工業(yè)廠房和倉(cāng)庫(kù)中移動(dòng)。當(dāng)然，使之成為可能的技術(shù)是5G，它將允許車輛相互實(shí)時(shí)通信它們的位置，從而避免撞車。

如果你放眼公共道路之外，并考慮工業(yè)5G的應(yīng)用案例，自動(dòng)駕駛汽車已經(jīng)部署在世界各地的工廠，其中韓國(guó)最大電信服務(wù)提供商KT是最新一家實(shí)施自動(dòng)駕駛機(jī)器的公司。

韓國(guó)電信在其物流中心推出了5G自動(dòng)駕駛推車，使員工的裝卸和運(yùn)輸庫(kù)存行程減少了近50％。該新系統(tǒng)是韓國(guó)通信行業(yè)首次使用下一代智能物流車，與專業(yè)從事室內(nèi)自主機(jī)器人和在線平臺(tái)的Twinny公司合作，使用了兩種類型的5G自動(dòng)駕駛車——“NarGo”和“TarGo”。

我們已經(jīng)看到5G機(jī)器人幫助中國(guó)當(dāng)局在公共場(chǎng)所對(duì)抗冠狀病毒。

11.時(shí)間敏感型網(wǎng)絡(luò)（TSN）

在過(guò)去的幾年里，時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）在基于以太網(wǎng)的有線網(wǎng)絡(luò)中得到了穩(wěn)定的發(fā)展，它是ieee802.1標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)系列，用于在嚴(yán)格的延遲范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步和數(shù)據(jù)傳輸。

隨著無(wú)線通信的好處日益明顯，例如，更大的靈活性、更高的移動(dòng)性和可重新配置性以及更低的維護(hù)成本，將TSN擴(kuò)展到無(wú)線領(lǐng)域的興趣也在增長(zhǎng)。

隨著TSN在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）應(yīng)用程序中得到更廣泛的實(shí)施，并且部署了更多支持TSN的設(shè)備，因此，業(yè)界現(xiàn)在正在尋求在同樣先進(jìn)的5G等無(wú)線技術(shù)上實(shí)現(xiàn)類似功能的擴(kuò)展也就不足為奇了。

5G用例具有為各種工業(yè)應(yīng)用提供無(wú)線連接的潛力，將為整個(gè)IIoT的終端設(shè)備和系統(tǒng)制造商帶來(lái)福音，使他們能夠輕松地重新配置工業(yè)自動(dòng)化、控制系統(tǒng)、工廠自動(dòng)化以及工業(yè)4.0。我們可以期望無(wú)線TSN和5G以高可靠性、彈性和安全性完全改變無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的未來(lái)。

12.視頻監(jiān)控與檢測(cè)

根據(jù)諾基亞的一份報(bào)告，支持5G的視頻是企業(yè)中排名第一的用例，其中83％的視頻具有吸引力。這是因?yàn)?5%的受訪組織已經(jīng)在使用某種形式的視頻監(jiān)控——無(wú)論是監(jiān)控場(chǎng)所、往來(lái)還是運(yùn)營(yíng)。

報(bào)告稱：“雖然中小企業(yè)可能只投資一臺(tái)5G攝像機(jī)，但規(guī)模較大的企業(yè)可能會(huì)購(gòu)買支持5G的視頻監(jiān)控和檢測(cè)技術(shù)，作為更廣泛的安全服務(wù)套件的一部分?！薄斑@使得安全行業(yè)成為CSP的一個(gè)有吸引力的市場(chǎng)渠道，他們可以從與領(lǐng)先的安全提供商建立合作關(guān)系中獲益?！?/p>