但是,随着生产制造走向柔性,需要非常灵活地根据需求改变设备部署的形态,改变机房模具,如果设备都被绑在有线上,柔性从何谈起?5G可协同大小基地台工作,完全不受这个限制。
WiFi的局限性,就更明顯了。
除了满足不了工业设备的控制需求,即使面对需求很佛系的AGV,也有很多問題。
比如,干扰非常多,信号不稳定,安全性不可靠等等。如果是基于视觉定位和视觉控制的移动机器人,由于其对画面精细度要求会非常高,会超过WiFi的能力范围。
儘管在一些特殊场景下,比如矿厂开采、港口作业,优化后的WiFi还能用,但也限制了机器的“才艺展示”:
比如,只能处理自动化中那些简单、重复性的任务;在一些远程控制作业中,由于只能支持中等质量视频的传输,限制了远程控制的能力。5G条件下,下载一部高画质电影只需一秒钟,做到现场及时监控完全没问题。
另外,由于WiFi并不是为户外大区域覆盖设计的,连接能力有限,也限制了新增连接其他自动化机器设备的可能。
讲到这里,或许大家会发现一个很有趣的现象:工业物联网其實包含著各種不同的網。
除了我們剛才談到的有线、WiFi,其实还有用于采集传感器信号的短距无线(比如蓝牙);
彼此难以兼容、非常窄的工业专网(如WIA-PA/FA);
还有以2G/3G为主,用于大型设备或者远程监控。
每个设备服务的目的不同,对网络的需求自然各异:工业设备控制对时延、安全要求高,但那些安防监控设备,可能更关心电池能用多久。
没有一个网络可以满足所有这些需求,除了5G:
這些诉求不同的无线网络,基本上可以被替代成一张5G的核心网。這也是5G最核心技術之一。
5G就像一把瑞士军刀,其模块化设计可以帮助它实现功能上的因地制宜:
比如工业自动化控制、机器人协作、远程控制对可靠性、时延要求很高,可以将这类设备接入控制网络(切片);
物料和环境监控,对電池能耗、海量连接更敏感,可以接入物联网网络(切片);
工业AR、人机交互对带宽要求高,可以通过多媒体切片来满足。
这就是5G的切片功能,不同功能通道彼此独立,互不影响。
在改造过程中,虹信架设了30个5G室内小基站(室分),每个可以覆盖半径30米的范围,进而实现对生产车间的全覆盖,所有对象统一接入。
一间工厂要自动化,需要大量网络流量,如何解决大量设备吃流量的难题,答案就是这些小基站。
不过,当下的5G切片,更多只是主观上的一种有意为之,毕竟現實场景中,还没有海量设备来吃流量。
“5G无线+5G边缘计算+移动云平台”组网模式。
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真正的亮点
除了架设了30个室内小基站,项目还在虹信机房部署移动边缘计算节点,实现了5G流量的本地卸载,保证了网络的低时延。
同时,可以作为工厂内外网的统一管理节点,实现内外网流量的灵活分流,保证企业关键信息安全。
這也是中信科自己的技術。在一些通信行業從業者心目中,无论是4分钟的生产时间,还是全程几乎无人,都不足以媲美边缘计算,
“我覺得這才這個項目最大亮点。”
5G有两个关键技术,网络切片是一个,另一个就是边缘计算。谈5G不谈边缘计算,是有问题的。
5G时延最低可降至1ms,仅指终端设备与距离最近基站之间的通信。基站之间的传输效率就是另一回事了,数据传到核心网络再返回,其时延不可能控制在1ms。
這意味著,只有在靠近数据产生的工厂附近,再建立一个小规模、或者便携式数据中心,进行一些计算和存储的工作(也就是所谓的核心网络功能的下沉),大量数据就地得到處理,才可能真正实现工业所需要的低时延。
事實上,工廠產生的很多数据也没必要传到核心网络,挤压资源,耗費金錢。
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