物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)自動(dòng)化用戶思維的最大轉(zhuǎn)變,可能是從硬連接的安全PLC和繼電器轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)安全性。這意味著從普通工人用螺絲刀緊銅線到咨詢軟件顯示的過(guò)渡。而現(xiàn)實(shí)中,我們的生活早已改變。
5G與物聯(lián)網(wǎng)
5G三大場(chǎng)景能分別支撐不同的功能應(yīng)用需求。比如eMBB能支撐起遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、視頻會(huì)議等高帶寬的應(yīng)用場(chǎng)景;mMTC能滿足大量低功耗嵌入式終端的數(shù)據(jù)連接與傳輸需求。
工廠智能化轉(zhuǎn)型的推進(jìn),物聯(lián)網(wǎng)作為連接人、機(jī)器和設(shè)備的關(guān)鍵支撐技術(shù)正受到企業(yè)的高度關(guān)注。這種需求在推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用落地的同時(shí),也極大的刺激了5G技術(shù)的發(fā)展。
面對(duì)復(fù)雜的工業(yè)互聯(lián)需求,5G技術(shù)需要適應(yīng)不同的工業(yè)場(chǎng)景,能滿足物聯(lián)網(wǎng)的絕大部分連接需求。因此,5G與物聯(lián)網(wǎng)是相輔相成的關(guān)系,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用落地依賴于5G提供不同場(chǎng)景的無(wú)線連接方案,而5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的成熟也需要物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求的刺激和推動(dòng)。
URLLC可以將網(wǎng)絡(luò)等待時(shí)間的目標(biāo)壓低到1毫秒以下,以支撐工業(yè)自動(dòng)化控制過(guò)程中系統(tǒng)和設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性的諸多指標(biāo)和要求。
5G網(wǎng)絡(luò)與云化機(jī)器人
5G網(wǎng)絡(luò)可以達(dá)到低至1ms的端到端通信時(shí)延,并且支持99.999%的連接可靠性,強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)能力能夠極大滿足云化機(jī)器人對(duì)時(shí)延和可靠性的挑戰(zhàn)。
在智能制造生產(chǎn)場(chǎng)景中,需要機(jī)器人有自組織和協(xié)同的能力來(lái)滿足柔性生產(chǎn),這就帶來(lái)了機(jī)器人對(duì)云化的需求。5G網(wǎng)絡(luò)是云化機(jī)器人理想的通信網(wǎng)絡(luò),是使能云化機(jī)器人的關(guān)鍵。5G切片網(wǎng)絡(luò)能夠?yàn)樵苹瘷C(jī)器人應(yīng)用提供端到端定制化的網(wǎng)絡(luò)支撐。
和傳統(tǒng)的機(jī)器人相比,云化機(jī)器人需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到云端的控制中心,基于超高計(jì)算能力的平臺(tái),并通過(guò)大數(shù)據(jù)和人工智能對(duì)生產(chǎn)制造過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算控制。
通過(guò)云技術(shù)機(jī)器人將大量運(yùn)算功能和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能移到云端,這將大大降低機(jī)器人本身的硬件成本和功耗。并且為了滿足柔性制造的需求,機(jī)器人需要滿足可自由移動(dòng)的要求。因此在機(jī)器人云化的過(guò)程中,需要無(wú)線通信5G網(wǎng)絡(luò)具備極低時(shí)延和高可靠的特征。
智能制造生產(chǎn)場(chǎng)景
5G與工業(yè)AR
在未來(lái)智能工廠生產(chǎn)過(guò)程中,人將發(fā)揮更重要的作用。然而未來(lái)工廠增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR將發(fā)揮很關(guān)鍵作用,在智能制造過(guò)程中可用于如下場(chǎng)景:如:監(jiān)控流程和生產(chǎn)流程,生產(chǎn)任務(wù)分步指引,如手動(dòng)裝配過(guò)程指導(dǎo);遠(yuǎn)程專家業(yè)務(wù)支撐等。
在這些應(yīng)用中,AR設(shè)備和云端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接。需要將設(shè)備信息處理功能上移到云端,AR設(shè)備僅僅具備連接和顯示的功能。
AR設(shè)備將通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)獲取必要的信息,例如,生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)、生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)、以及故障處理指導(dǎo)信息。
場(chǎng)景下,AR眼鏡的顯示內(nèi)容,必須與AR設(shè)備中攝像頭的運(yùn)動(dòng)同步,以避免視覺(jué)范圍失步現(xiàn)象。通常從視覺(jué)移動(dòng)到AR圖像反應(yīng)時(shí)間低于20ms,則會(huì)有較好的同步性,所以要求從攝像頭傳送數(shù)據(jù)到云端到AR顯示內(nèi)容的云端回傳需要小于20mms,除去屏幕刷新和云端處理的時(shí)延,則需無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的雙向傳輸時(shí)延在10ms內(nèi)才能滿足實(shí)時(shí)性體驗(yàn)的需求。而該時(shí)延要求,LTE網(wǎng)絡(luò)無(wú)法滿足。
5G技術(shù)已經(jīng)成為支撐智能制造轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵使能技術(shù)