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5G的三大場景怎樣應用于智能制造

2018年06月23日 09:08:07 瀏覽量：文章泉源：e-works

5G作為新一代的移動通訊網(wǎng)絡，，，，不但包括移動通訊手藝，，，，也可應用于物聯(lián)網(wǎng)。。。。。。5G界說了三大應用場景，，，，eMBB、mMTC以及URLLC，，，，劃分代表了大流量、廣毗連以及低延時等特征。。。。。。隨著標準的一直制訂，，，，5G所應用的詳細領域會越來越富厚，，，，本文5G支持的幾大工業(yè)應用，，，，包括工業(yè)自動化控制、物流追蹤、工業(yè)機械人等，，，，5G已經(jīng)成為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級的要害手藝。。。。。。

　　作為新一代移動通訊手藝，，，，5G手藝的迅猛生長正好切合了古板制造企業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型對無線網(wǎng)絡的應用需求，，，，5G手藝界說的三大場景不但籠罩了高帶寬、低延時等古板應用場景，，，，并且還能知足工業(yè)情形下的裝備互聯(lián)和遠程交互應用需求，，，，這種廣域網(wǎng)全籠罩的特點為企業(yè)構建統(tǒng)一的無線網(wǎng)絡提供了可能。。。。。。

　　01——移動通訊手藝的生長

　　回首移動通訊手藝的生長歷程：

　　第一代接納的是模擬手藝，，，，只能支持區(qū)域和距離限制的語音通話;

　　第二代實現(xiàn)了數(shù)字化語音通訊，，，，能舉行簡樸的語音和文字類交互，，，，好比短信和郵件等;

　　第三代就是各人熟知的3G手藝，，，，以多媒體通訊為特征，，，，可以支持語音、文字和視頻交互，，，，但由于帶寬有限，，，，在舉行大宗數(shù)據(jù)交互時，，，，如視頻交互時很難包管效果的流通;

　　第四代是正在鋪建的4G手藝，，，，通訊速率大幅提升，，，，標記著進入無線寬帶年月。。。。。。

　　從目今電信服務商做的基站測試效果看，，，，5G的速率將會比4G更快且功耗更低，，，，理論帶寬將突破每秒10G。。。。。。這包管你能夠在一秒鐘內(nèi)下載一部高清影戲，，，，而4G需要至少10分鐘。。。。。。恰是由于這一得天獨厚的優(yōu)勢，，，，業(yè)界普遍以為，，，，5G將對智能工業(yè)、無人駕駛汽車、VR以及物聯(lián)網(wǎng)等領域爆發(fā)主要推行動用。。。。。。

　　現(xiàn)在，，，，5G標準尚未確定。。。。。。AT&T總裁史女士以為，，，，關于5G的界說可能于2018年確定，，，，正式的5G標準將于2019年由聯(lián)合國行動通訊同盟編寫成文。。。。。。5G標準將界說哪些無線手藝可稱為5G，，，，以及5G有哪些特征等問題。。。。。。

　　02——5G界說的三大場景

　　2016年，，，，華為主推的PolarCode方案被國際無線標準化機構3GPP確定為eMBB場景的控制信道編碼方案，，，，而數(shù)據(jù)信道的上行和下行短碼方案則歸屬高通LDPC碼。。。。。。eMBB即增強移動寬帶，，，，是3GPP聚會上界說5G三大場景之一。。。。。；；；；；腜olarCode信道編碼手藝只是5G眾多焦點手藝的一種。。。。。。除eMBB之外，，，，5G場景還包括mMTC和URLLC。。。。。。

　　eMBB(增強移動寬帶)：主要面向3D/超高清視頻等大流量移動寬帶營業(yè)，，，，eMBB除了在6GHz以下的頻譜生長相關手藝，，，，也會生長在6GHz以上的頻譜。。。。。。而小型基地臺將會是生長eMBB的主要裝備，，，，由于現(xiàn)在6GHz以下的頻譜，，，，大多是以大型基地臺生長的古板網(wǎng)絡模式為主，，，，而較以6GHz以上頻譜的毫米波手藝，，，，便須要小型基地臺來把速率沖得更快。。。。。。

　　mMTC(海量機械類通訊)：主要面向大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)營業(yè)。。。。。。mMTC將會生長在6GHz以下的頻段，，，，其將會應用在大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)上，，，，現(xiàn)在較可見的生長是NB-IoT。。。。。。以往普遍的Wi-Fi、Zigbee、藍牙等，，，，較屬于家庭用的小規(guī)模手藝，，，，回傳線路主要都是靠LTE，，，，近期隨著大規(guī)?；\罩的NB-IoT、LoRa等手藝標準的出爐，，，，可望讓物聯(lián)網(wǎng)的生長更為普遍。。。。。。

　　URLLC(超可靠低時延)：主要面向無人駕駛、工業(yè)自動化等需要低時延、高可靠毗連的營業(yè)。。。。。。在智慧工廠，，，，由于大宗的機械都內(nèi)建傳感器，，，，從傳感器、后端網(wǎng)絡、下指令，，，，再傳送回機械自己的這些歷程，，，，若以現(xiàn)有的網(wǎng)絡傳輸，，，，將泛起很顯著的延遲，，，，可能引發(fā)工安事故。。。。。。有鑒于此，，，，URLLC將網(wǎng)絡期待時間的目的壓低到1毫秒以下。。。。。。

　　03——5G支持的工業(yè)應用

　?、?物聯(lián)網(wǎng)

　　隨著工廠智能化轉(zhuǎn)型的推進，，，，物聯(lián)網(wǎng)作為毗連人、機械和裝備的要害支持手藝正受到企業(yè)的高度關注。。。。。。這種需求在推動物聯(lián)網(wǎng)應用落地的同時，，，，也極大的刺激了5G手藝的生長。。。。。。面臨重大的工業(yè)互聯(lián)需求，，，，5G手藝需要順應差別的工業(yè)場景，，，，能知足物聯(lián)網(wǎng)的絕大部分毗連需求。。。。。。因此，，，，5G與物聯(lián)網(wǎng)是相輔相成的關系，，，，物聯(lián)網(wǎng)應用落地依賴于5G提供差別場景的無線毗連方案，，，，而5G手藝標準的成熟也需要物聯(lián)網(wǎng)應用需求的刺激和推動。。。。。。

　　在推動物聯(lián)網(wǎng)落地歷程中，，，，5G三大場景能劃分支持差別的功效應用需求。。。。。。好比eMBB能支持起遠程視頻監(jiān)控、視頻聚會等高帶寬的應用場景;mMTC能知足大宗低功耗嵌入式終端的數(shù)據(jù)毗連與傳輸需求。。。。。。URLLC可以將網(wǎng)絡期待時間的目的壓低到1毫秒以下，，，，以支持工業(yè)自動化控制歷程中系統(tǒng)和裝備對數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性的諸多指標和要求。。。。。。

　?、?工業(yè)自動化控制

　　自動化控制是制造工廠中最基礎的應用，，，，焦點是閉環(huán)控制系統(tǒng)。。。。。。在該系統(tǒng)的控制周期內(nèi)每個傳感器舉行一連丈量，，，，丈量數(shù)據(jù)傳輸給控制器以設定執(zhí)行器。。。。。。典范的閉環(huán)控制歷程周期低至ms級別，，，，以是系統(tǒng)通訊的時延需要抵達ms級別甚至更低才華包管控制系統(tǒng)實現(xiàn)準確控制，，，，同時對可靠性也有極高的要求。。。。。。若是在生產(chǎn)歷程中由于時延過長，，，，或者控制信息在數(shù)據(jù)傳送時爆發(fā)過失可能導致生產(chǎn)；；；；；，，會造成重大的財務損失。。。。。。

　　5G可提供極低時延伸、高可靠，，，，海量毗連的網(wǎng)絡，，，，使得閉環(huán)控制應用通過無線網(wǎng)絡毗連成為可能。。。。。；；；；；諢5G的實測能力：空口時延可到0.4ms,單小區(qū)下行速率抵達20Gbps，，，，小區(qū)最大可支持1000萬+毗連數(shù)。。。。。。由此可見，，，，移動通訊網(wǎng)絡中僅有5G網(wǎng)絡可知足閉環(huán)控制對網(wǎng)絡的要求。。。。。。

　?、?物流追蹤

　　在現(xiàn)在已陋習模的機械對機械市場中，，，，其應用將包括職員跟蹤和在途高價商品等。。。。。。但(較)高毗連本錢限制了該市場的增添。。。。。。預計5G將在深度籠罩、低功耗和低本錢(規(guī)模經(jīng)濟)以及作為3GPP標準手藝方面提供特殊優(yōu)勢。。。。。。5G提供的刷新將包括在普遍工業(yè)中優(yōu)化物流，，，，提升工人清靜和提高資產(chǎn)定位與跟蹤的效率，，，，從而最小化本錢。。。。。。它還將擴展能力以實現(xiàn)動態(tài)跟蹤更普遍的在途商品。。。。。。隨著在線購物增多，，，，資產(chǎn)跟蹤將變得越發(fā)主要。。。。。。

　　在物流方面，，，，從客棧治理到物流配送均需要廣籠罩、深籠罩、低功耗、大毗連、低本錢的毗連手藝。。。。。。別的，，，，虛擬工廠的端到端整合跨越產(chǎn)品的整個生命周期，，，，要毗連漫衍普遍的已售出的商品，，，，也需要低功耗、低本錢和廣籠罩的網(wǎng)絡，，，，企業(yè)內(nèi)部或企業(yè)之間的橫向集成也需要無所不在的網(wǎng)絡，，，，5G網(wǎng)絡能很好的知足這類需求。。。。。。

　　④ 工業(yè)AR

　　在未來智能工廠生產(chǎn)歷程中，，，，人將施展更主要的作用。。。。。。然而由于未來工廠具有高度的無邪性和多功效性，，，，這將對工廠車間事情職員有更高的要求。。。。。。為快速知足新使命和生產(chǎn)活動的需求，，，，增強現(xiàn)實AR將施展很要害作用，，，，在智能制造歷程中可用于如下場景：如：監(jiān)控流程和生產(chǎn)流程。。。。。。生產(chǎn)使命分步指引，，，，例如手動裝配歷程指導;遠程專家營業(yè)支持，，，，例如遠程維護。。。。。。

　　在這些應用中，，，，輔助AR設施需要最洪流平具備無邪性和輕盈性，，，，以便維護事情高效開展。。。。。。因此需要將裝備信息處理功效上移到云端，，，，AR裝備僅僅具備毗連和顯示的功效，，，，AR裝備和云端通過無線網(wǎng)絡毗連。。。。。。AR裝備將通過網(wǎng)絡實時獲取須要的信息(例如，，，，生產(chǎn)情形數(shù)據(jù)、生產(chǎn)裝備數(shù)據(jù)、以及故障處理指導信息)。。。。。。在這種場景下AR眼鏡的顯示內(nèi)容必需與AR裝備中攝像頭的運動同步，，，，以阻止視覺規(guī)模失步征象。。。。。。通常從視覺移動到AR圖像反映時間低于20ms，，，，則會有較好的同步性，，，，以是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延，，，，則需無線網(wǎng)絡的雙向傳輸時延在10ms內(nèi)才華知足實時性體驗的需求。。。。。。而該時延要求，，，，LTE網(wǎng)絡無法知足。。。。。。

　?、?云化機械人

　　在智能制造生產(chǎn)場景中，，，，需要機械人有自組織和協(xié)同的能力來知足柔性生產(chǎn)，，，，這就帶來了機械人對云化的需求。。。。。。和古板的機械人相比，，，，云化機械人需要通過網(wǎng)絡毗連到云端的控制中心，，，，基于超高盤算能力的平臺，，，，并通過大數(shù)據(jù)和人工智能對生產(chǎn)制造歷程舉行實時運算控制。。。。。。通過云手藝機械人將大宗運算功效和數(shù)據(jù)存儲功效移到云端，，，，這將大大降低機械人自己的硬件本錢和功耗。。。。。。并且為了知足柔性制造的需求，，，，機械人需要知足可自由移動的要求。。。。。。因此在機械人云化的歷程中，，，，需要無線通訊網(wǎng)絡具備極低時延和高可靠的特征。。。。。。

　　5G網(wǎng)絡是云化機械人理想的通訊網(wǎng)絡，，，，是使能云化機械人的要害。。。。。。5G切片網(wǎng)絡能夠為云化機械人應用提供端到端定制化的網(wǎng)絡支持。。。。。。5G網(wǎng)絡可以抵達低至1ms的端到端通訊時延，，，，并且支持99.999%的毗連可靠性，，，，強盛的網(wǎng)絡能力能夠極大知足云化機械人對時延和可靠性的挑戰(zhàn)。。。。。。

　　04——總結

　　5G手藝已經(jīng)成為支持智能制造轉(zhuǎn)型的要害使能手藝。。。。。。5G手藝可以使用三大場景將漫衍普遍、零星的人、機械和裝備所有毗連起來，，，，構建統(tǒng)一的互聯(lián)網(wǎng)絡。。。。。。由于實時性和可靠性高，，，，5G手藝不但能應用于工業(yè)場景中，，，，還能支持起個人移動化互聯(lián)網(wǎng)應用。。。。。。

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