工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境一般比較惡劣，比如高溫、濕度、多塵、電磁干擾等。容易導致設備運行和通信質(zhì)量不穩(wěn)定，從而影響生產(chǎn)制造。也就是說，5G應用到工業(yè)領域，網(wǎng)絡本身要極高的抗干擾性。此外，工業(yè)應用對5G的需求還有安全性。工廠數(shù)據(jù)的泄露，對其本身來說，是致命性的。
2020既是鬧疫情的年份，也是5G開啟商用的元年。5G作為新一輪工業(yè)革命的鑰匙，按照超高帶寬、低延時和超大連接的特點，將對人類社會帶來重大的影響。首先是滿足數(shù)字化生活需求，如高清視頻、虛擬現(xiàn)實VR和增強現(xiàn)實的AR；其次是滿足數(shù)字化社會需求，例如智慧城市、環(huán)境監(jiān)測、智能農(nóng)業(yè)等；再次就是數(shù)字化的工業(yè)需求，工廠的遠程控制和自動駕駛。
泛在需求與剛需
眾所周知，傳統(tǒng)的制造工廠內(nèi)部，其工業(yè)控制網(wǎng)絡、管理網(wǎng)絡都屬于內(nèi)網(wǎng)。我們可以理解為封閉網(wǎng)絡，畢竟外界是無法訪問的。隨著工業(yè)4.0概念的傳播，國內(nèi)智能制造的發(fā)展和推廣應用，工廠需要內(nèi)部網(wǎng)絡與外部網(wǎng)絡進行互聯(lián)互通。從實際的情況看，紡織、玩具、食品包裝等行業(yè)的廠商，對于內(nèi)部通信網(wǎng)絡和功能架構(gòu)都偏向于扁平化方向發(fā)展。
業(yè)內(nèi)人士透露，現(xiàn)有的工業(yè)無線解決方案，無法滿足智能工廠的需求，唯一寄托的希望就在5G，而部分傳統(tǒng)的工廠走向轉(zhuǎn)型升級，必須采用無線通信的工業(yè)場景。比如老舊工廠改造布線極其不方便；采油、油氣管線等領域的生產(chǎn)現(xiàn)場距離過遠，以及腐蝕、鹽霧等環(huán)境惡劣的作業(yè)現(xiàn)場。
工業(yè)應用對5G通信的需求
對于工業(yè)應用而言，傳輸速率和帶寬不是唯一決定性因素。真正能夠適用于工業(yè)的網(wǎng)絡，其性能指標需要有確定性、實時性、可用性、可靠性。通信系統(tǒng)的端到端傳輸延遲具有最大的限值，系統(tǒng)在限定時間對外界事情做出處理與相應，就是確定性和實時性。在確定性與實時性相輔相成，二者綜合表示工業(yè)網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸時間是確定可預測的。
工業(yè)現(xiàn)場是極具嚴謹?shù)南到y(tǒng)，生產(chǎn)中在給定的條件下，機器在預定時間或者時間間隔內(nèi)，處于某個狀態(tài)并執(zhí)行所要功能的能力極為重要，這關乎到生產(chǎn)制造成本問題，即5G網(wǎng)絡在工業(yè)應用的可用性。再次是可靠性，即特指傳輸報文在可接受延時內(nèi)完整無損地到達最終目的概率。
工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境一般比較惡劣，比如高溫、濕度、多塵、電磁干擾等。容易導致設備運行和通信質(zhì)量不穩(wěn)定，從而影響生產(chǎn)制造。也就是說，5G應用到工業(yè)領域，網(wǎng)絡本身要極高的抗干擾性。此外，工業(yè)應用對5G的需求還有安全性。工廠數(shù)據(jù)的泄露，對其本身來說，是致命性的。
5G如何讓生產(chǎn)制造更加優(yōu)化？
既然是工業(yè)4．0，那就與勞動密集型生產(chǎn)制造不同，機器人的使用，以及機器之間的協(xié)同是主場景。傳統(tǒng)的工業(yè)通信采用主從式，通過PLC等主控設備實現(xiàn)機器與機器的通信。5G的應用，將極大改善機器間的通信，使其更加高效。
工廠物流方面，5G讓園區(qū)、廠區(qū)內(nèi)的物流配送車輛，實現(xiàn)自動駕駛也成為可能。大型制造設備遠程運維方面，5G可以傳輸更多非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，比如采用視頻方式，能夠迅速了解工業(yè)現(xiàn)場情況，操控機器作業(yè)時，也能夠迅速反饋情況。在未來，無人或者是少人工廠，需要大量現(xiàn)場數(shù)據(jù)做決策支撐，超高帶寬、低延時和超大連接的特點，能夠有效解決柔性化制造難題。
——本文來源《控制工程網(wǎng)》
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