5G技術(shù)演進(jìn)的過程,就是不斷將夢想場景變成現(xiàn)實的過程。作為5G愿景的重要內(nèi)容,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以其特有屬性,不斷向5G的發(fā)展提出更高要求。舉例來說,很多設(shè)備密度極高的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),在網(wǎng)絡(luò)上會同時要求1毫秒時延和99.9999%的連接可用率。
5G毫米波擁有其它頻段無法比擬的頻譜資源優(yōu)勢,其驚人的大容量、高速率、低時延,可以很好地滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的極高用網(wǎng)需求。
5G毫米波應(yīng)用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢
超大帶寬
毫米波頻段的帶寬優(yōu)勢,可以滿足大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?/p>
超低時延
5G毫米波是5G空口時延小于1ms的有力保證,可以滿足工業(yè)級應(yīng)用的極低時延需求(如機(jī)械臂控制)
波束高度定向
有利于提高信號強度,增強性能并降低干擾,適合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的高密度連接需求
可靠連接
通過多個發(fā)射和接收點(multi-TRP)部署和協(xié)作多點(CoMP)機(jī)制,5G毫米波可實現(xiàn)超可靠低時延通信能力,在滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高達(dá)99.9999%的可靠性要求的同時,保持毫秒級的時延
高精度定位
5G毫米波的超高時間分辨率和超高空間分辨率能夠?qū)崿F(xiàn)高精度(有望達(dá)到厘米級)實時定位,從而適應(yīng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)多樣化的需求
擺脫電纜的束縛是實現(xiàn)“工業(yè) 4.0”的關(guān)鍵。智能制造、智慧工廠所需要的移動視頻監(jiān)控、無人機(jī)控制與圖傳、機(jī)器人生產(chǎn)線控制等業(yè)務(wù),均對帶寬和時延有著極高的要求,想要通過無線方式實現(xiàn)這一切,5G毫米波不可或缺。
接下來,我們就來看看5G毫米波在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的幾個典型應(yīng)用場景。
1、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)
在執(zhí)行遠(yuǎn)程控制任務(wù)時,對帶寬和時延會有超高要求,而5G毫米波可以很好滿足這些需求,不僅能提高生產(chǎn)效率,還可以改善智能工廠的安全性。
操作員可以基于中央控制站的實時反饋,遠(yuǎn)程對聯(lián)網(wǎng)機(jī)器進(jìn)行停止、減速或加速等操作,提高工作效率;通過遠(yuǎn)程操作工廠設(shè)備,可以使涉及揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)或溫度敏感材料的工業(yè)流程更安全。
2、工業(yè)機(jī)器人
5G毫米波能夠支持傳送每個機(jī)器人產(chǎn)生/接受的大量數(shù)據(jù),并支持這些自動化機(jī)器人的大規(guī)模密集部署。
通過工業(yè)機(jī)器人,智能工廠中的每臺機(jī)械幾乎都能立即響應(yīng)請求和指令,從而在生產(chǎn)中快速做出響應(yīng),極大提升通信效率,有利于實現(xiàn)大規(guī)模自動化生產(chǎn)。
3、AR/VR監(jiān)控和培訓(xùn)
5G毫米波讓高速成像以及AR/VR等數(shù)據(jù)密集型流程可以順暢進(jìn)行。這也將帶來新的工作方式:
員工可以在工廠車間查看實時數(shù)據(jù),將有缺陷的機(jī)器圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較;
通過AR/VR對新員工進(jìn)行培訓(xùn);
顧問/專家不在現(xiàn)場時,仍可提供遠(yuǎn)程協(xié)助,或者為工人提供自動化的流程,讓他們可以獨立于專家進(jìn)行故障排除。
4、自主工廠運輸
5G毫米波的超可靠低時延通信能力,能夠讓工廠中的AGV(自動向?qū)к?,如手推車、起重機(jī)等)有條不紊地安全運營,大大提升工廠的自動化水平。
以上這些場景并非只是假想,已經(jīng)有汽車企業(yè)將5G毫米波應(yīng)用于其生產(chǎn)制造當(dāng)中。
汽車制造工廠中,5G毫米波支持AGV運行
5G毫米波的超可靠低時延通信能力,不僅能讓工廠內(nèi)的無人駕駛車輛高效地完成運輸工作,還能讓機(jī)器人單元在遇到工人誤操作時,立即停止工作,避免可能發(fā)生的危險情況。
5G毫米波還可以催生更多技術(shù)和服務(wù)的演進(jìn)。比如,5G毫米波與行業(yè)專網(wǎng)相結(jié)合,可賦能運營商提供較公網(wǎng)更為靈活的帶寬專網(wǎng)服務(wù);5G毫米波與MEC(移動邊緣計算)、AI等技術(shù)結(jié)合,能夠為覆蓋區(qū)域提供“大容量高速率+本地化”的智能解決方案,帶來定制化的專網(wǎng)服務(wù)。
可預(yù)見不久之后,我們乘坐的汽車、使用的手機(jī),大部分將來自部署了5G毫米波的智慧工廠。