我們正處在互聯(lián)互通新時代的尖端，但隨著下一代無線5G網(wǎng)絡在全球鋪開，這對制造業(yè)有什么好處？
雖然面向消費者的電信公司只談論下載速度，但對于制造業(yè)來說，重點轉(zhuǎn)向超可靠的低延遲、密度和無處不在的連接性。正是這些鮮為人知的特性，除了驚人的5G速度之外，將鼓勵行業(yè)在工業(yè)工廠和倉庫中建設(shè)私人5G網(wǎng)絡基礎(chǔ)設(shè)施。
這個行業(yè)是一條流動的生產(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“邊緣計算”也不遠。
從高精度裝配線和增強現(xiàn)實疊加，到云機器人和無電纜工廠，以下是5G可以改變制造業(yè)的12種方式。
1.AR耳機和眼鏡
盡管這是對5G的夸大，但不可否認的事實是，更快下載數(shù)據(jù)的能力將是5G對制造業(yè)的一個主要吸引力。5G網(wǎng)絡最終有望實現(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)絡快100倍。這項所謂的“增強型移動寬帶（eMBB）”功能最直接的優(yōu)勢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)實內(nèi)容和增強現(xiàn)實覆蓋。除了頭戴式增強現(xiàn)實耳機、頭盔和眼鏡外，還可以用于施工、故障排除、遠程診斷、維護和檢查，以利用額外的帶寬。但是，先進的5G網(wǎng)絡尚未達到5G峰值數(shù)據(jù)速率附近的任何水平。
2.低延遲
5G網(wǎng)絡將接近消除延遲問題。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)送信息時線路的延遲。延遲以毫秒（ms）為單位進行度量，為了給您一些背景信息，大多數(shù)現(xiàn)代4G網(wǎng)絡的延遲約為50毫秒。但是在使用URLLC（超可靠和低延遲通信）的5G網(wǎng)絡中，延遲理論上可以將其減少到一毫秒，從根本上使延遲問題變得毫無意義。制造商的優(yōu)勢很多；想想高精度裝配線，其中所有機器和機器人都可以實時完美同步，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的大規(guī)模采用，甚至人類通過觸摸來控制機器。但是，第一代5G網(wǎng)絡往往提供大約10ms的延遲，因此，目前，延遲仍然是一個問題。預計第二代5G網(wǎng)絡將主要用于減少延遲。
3.無處不在的連接
5G與容量和密度有關(guān)，與速度有關(guān)。5G網(wǎng)絡規(guī)范每平方公里最多允許一百萬個設(shè)備，這從理論上為機器對機器（M2M）通信以及整個工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）注入了活力，這對工業(yè)來說是一個巨大的吸引力。在制造業(yè)中，這些設(shè)備無所不包，從傳感器、機器和機器人到可穿戴設(shè)備、自動車輛和虛擬現(xiàn)實耳機。然而，5G網(wǎng)絡尚未達到這一最高規(guī)格，因此，5G網(wǎng)絡的容量方面可能需要幾年時間才能對制造商產(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，它本質(zhì)上使智能或“智能”工廠的概念鮮活起來。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，以鼓勵在封閉環(huán)境中實現(xiàn)更簡化的自動化。通過全面部署物聯(lián)網(wǎng)（IoT）并在每臺機器上連接傳感器，目標是預測問題，實時查看問題并減少生產(chǎn)停機時間。秘密武器將是能夠在每臺機器和設(shè)備上處理實時數(shù)據(jù)的分析軟件。
5.人工智能和邊緣計算
盡管消費者的注意力集中在智能手機上，但光纖電纜將成為下一代5G網(wǎng)絡的骨干。而且它是工廠和指揮中心的固定無線路由器，將為制造商帶來超快速的無線連接。但是，為了真正實現(xiàn)無延遲的要求，并且僅是為了節(jié)省將所有數(shù)據(jù)發(fā)送（存儲）到云中以及從云中返回的費用，工廠將需要``邊緣''計算服務，例如Microsoft的新Azure區(qū)域。也稱為“霧”計算，這是計算數(shù)據(jù)并在靠近源而不是在云中啟用分析的過程。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固定線路無線路由器將使電纜和混亂成為制造商的歷史。通過切斷電纜，工廠可以變得更加靈活，使生產(chǎn)線的移動和重新設(shè)計更加迅速。5G還意味著機器和機器人——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）
也稱為機器對機器（M2M）連通性，這是制造業(yè)連接的趨勢。在激烈的競爭和不可預測的全球市場中，行業(yè)必須精簡并實現(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)動的趨勢。
8.觸覺互聯(lián)網(wǎng)和遠程觸摸
5G通常被描述為能夠創(chuàng)建“零接觸工廠”。但是，什么時候需要人工輸入呢？所謂的“觸覺互聯(lián)網(wǎng)”是指使用遠程觸覺技術(shù)進行的即時交互通信，但通常以醫(yī)生對世界其他地方的某人進行手術(shù)為例進行描述。這不是重點。相反，它利用5G的超低延遲功能，使人們可以使用機器人輔助設(shè)備在同一房間內(nèi)執(zhí)行任務。想象一下從控制臺進行強大的遠程控制來進行維護和維修，包括在偏遠地區(qū)，以及高風險和高精度的任務，如采礦。
9.云機器人
為實時機器人技術(shù)做好準備。生產(chǎn)機器人技術(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線化。提示啟用5G的“合作云機器人”，它們使用5G的閃電般的速度和超低的延遲來彼此同步。以生產(chǎn)線上的兩個機器人為例，通過5G無線連接到同一“邊緣云”；它們可以快速交換視頻流，但也可以通過相互傳達確切位置來保持彼此同步。最終，5G意味著一個機器人可以投球，另一個機器人可以接球。更實際的是，他們可以在同時工作的同時保持設(shè)備和產(chǎn)品的完美平衡。這項技術(shù)還可以用來保持無人機在工廠周圍嗡嗡作響時的平衡。
10.自動駕駛汽車
在更廣闊的世界中，自動駕駛汽車可能永遠不會以目前的形式出現(xiàn)。對于人工智能來說，要準確預測的變量實在太多了。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了解房屋的布局并自動清潔房屋一樣，一大群車輛也可以相當輕松地在工業(yè)廠房和倉庫中移動。當然，使之成為可能的技術(shù)是5G，它將允許車輛相互實時通信它們的位置，從而避免撞車。
如果你放眼公共道路之外，并考慮工業(yè)5G的應用案例，自動駕駛汽車已經(jīng)部署在世界各地的工廠，其中韓國最大電信服務提供商KT是最新一家實施自動駕駛機器的公司。
韓國電信在其物流中心推出了5G自動駕駛推車，使員工的裝卸和運輸庫存行程減少了近50％。該新系統(tǒng)是韓國通信行業(yè)首次使用下一代智能物流車，與專業(yè)從事室內(nèi)自主機器人和在線平臺的Twinny公司合作，使用了兩種類型的5G自動駕駛車——“NarGo”和“TarGo”。
我們已經(jīng)看到5G機器人幫助中國當局在公共場所對抗冠狀病毒。
11.時間敏感型網(wǎng)絡（TSN）
在過去的幾年里，時間敏感網(wǎng)絡（TSN）在基于以太網(wǎng)的有線網(wǎng)絡中得到了穩(wěn)定的發(fā)展，它是ieee802.1標準的一個系列，用于在嚴格的延遲范圍內(nèi)實現(xiàn)時間同步和數(shù)據(jù)傳輸。
隨著無線通信的好處日益明顯，例如，更大的靈活性、更高的移動性和可重新配置性以及更低的維護成本，將TSN擴展到無線領(lǐng)域的興趣也在增長。
隨著TSN在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）應用程序中得到更廣泛的實施，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的5G等無線技術(shù)上實現(xiàn)類似功能的擴展也就不足為奇了。
5G用例具有為各種工業(yè)應用提供無線連接的潛力，將為整個IIoT的終端設(shè)備和系統(tǒng)制造商帶來福音，使他們能夠輕松地重新配置工業(yè)自動化、控制系統(tǒng)、工廠自動化以及工業(yè)4.0。我們可以期望無線TSN和5G以高可靠性、彈性和安全性完全改變無線網(wǎng)絡的未來。
12.視頻監(jiān)控與檢測
根據(jù)諾基亞的一份報告，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。這是因為75%的受訪組織已經(jīng)在使用某種形式的視頻監(jiān)控——無論是監(jiān)控場所、往來還是運營。
報告稱：“雖然中小企業(yè)可能只投資一臺5G攝像機，但規(guī)模較大的企業(yè)可能會購買支持5G的視頻監(jiān)控和檢測技術(shù)，作為更廣泛的安全服務套件的一部分。”“這使得安全行業(yè)成為CSP的一個有吸引力的市場渠道，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。”
