5G w przemyśle

Technologia piątej generacji otwiera przed nowoczesnymi zakładami produkcyjnymi szerokie możliwości komunikacji bezprzewodowej. Obecnie, w erze Przemysłu 4.0, dąży się do wyeliminowania z fabryk tradycyjnego okablowania, zapewniając szybkie łącza charakteryzujące się dużą przepustowością. Coraz więcej firm na swoich liniach produkcyjnych wdraża sieci bezprzewodowe licząc na niezawodne i stabilne przesyłanie danych między poszczególnymi stanowiskami. Produkty z naszej oferty również dostosowane są do wdrożenia w IIoT, gdzie stosowana jest właśnie technologia 5G. Z tego też względu postanowiliśmy przybliżyć jej główne parametry.

Technologia mobilna 5G obejmuje standard systemu spełniającego założenia Międzynarodowego Związku Telekomunikacyjnego (ang. ITU), IMT-2020. Do jej głównych parametrów wydajnościowych zalicza się:
przepustowość do 20 Gb/s w łączu do terminala
przepustowość do 10 Gb/s w łączu do sieci
opóźnienia na poziomie 4 ms dla zastosowań eMBB
opóźnienia na poziomie 1 ms dla zastosowań URLLC
efektywność widmowa do 30 bit/s/Hz
poziom błędów dla zastosowania URLLC na poziomie 10−5.

ITU podzieliło też usługi sieci 5G na trzy kategorie, które określają wymagania w zakresie przepustowości, opóźnień, czy też liczby podłączonych urządzeń. Są to:
eMBB (enhanced Mobile Broadband) – dla łącz o wysokiej przepustowości, jak np. rzeczywistość rozszerzona

uRLLC (Ultra Reliable Low Latency Communications) – wykorzystywana w usługach, w których wymagane są bardzo niskie opóźnienia pakietów danych przy zachowaniu wysokiej niezawodności transmisji, co wykorzystywane jest np. w autonomicznych pojazdach

mMTC (massive Machine Type Communications) – dla usług wymagających wymiany danych między dużą ilością urządzeń znajdujących się na niewielkim obszarze (do 1mln na 1km2); znajduje zastosowanie w IIoT (Przemysłowym Internecie Rzeczy) lub w inteligentnych miastach

Powyższy warstwowy podział sieci ma na celu jak najlepsze wykorzystanie już używanego sprzętu w celu zmniejszenia kosztów operacyjnych i wydatków przeznaczanych na inwestycje

Współpraca 5G z 4G i sterowanie wiązką

Nie musimy obawiać się o współpracę pomiędzy siecią istniejącą dotychczas np. w danym zakładzie produkcyjnym, a nowo wdrażaną 5G, ponieważ sieć piątej generacji ściśle współpracuje z 4G (LTE). Odbywa się to w taki sposób, że podczas logowania urządzenia do sieci, łączy się ono w pierwszej kolejności z siecią 4G. Ma to na celu zapewnienie sygnalizacji kontrolnej z siecią 5G i pozwala na szybsze połączenie, zwiększając tym samym istniejącą pojemność 4G. Jednak w przypadku braku dostępności sieci 5G, dane będą przesyłane jak dotychczas poprzez sieć 4G, zapewniając nieprzerwane połączenie. Tworzy to pewnego rodzaju redundancję ważną w przemyśle i systemach IoT. Sieć 5G jest w tym przypadku uzupełnieniem 4G LTE. Natomiast, aby nie rozpraszać wiązki fal radiowych w różnych kierunkach, tylko kierować ją do konkretnych urządzeń, określając jednocześnie najlepszą ścieżkę sygnału, sieci 5G wykorzystują technologię sterowania wiązką. Zwiększa ona wydajność sieci oraz zmniejsza zakłócenia między stacją bazową a urządzeniem końcowym.

Możliwości sieci 5G

Technologia 5G, coraz częściej stosowana w wielu branżach przemysłowych, ma umożliwić stosunkowo łatwą rozbudowę infrastruktury IIoT w miejscach, gdzie nie ma możliwości połączenia stanowisk przy pomocy kabli Ethernet lub światłowodów. Jedocześnie ta technologia ma zapewniać wysoką szybkość i niezawodność transmisji danych przy opóźnieniach porównywalnych do szybkich łączy kablowych.

Sieć 5G znajduje zastosowanie w trzech obszarach:
1. Rozbudowa sieci IoT (Internetu Rzeczy) poprzez zapewnienie szybszej i niezawodnej łączności pomiędzy urządzeniami (Machine to Machine)
2. Uzyskanie łączności o niskich opóźnieniach, pozwalającej na kontrolę urządzeń w czasie rzeczywistym, wykorzystanie w aplikacjach robotyki przemysłowej czy autonomicznych pojazdach
3. Uzyskanie bezprzewodowej łączności szerokopasmowej, zapewniającej szybszą transmisję oraz większą pojemność całej sieci, co może posłużyć np. w łączności pomiędzy przemieszczającymi się użytkownikami

Z myślą o elastycznych i wydajnych centrach danych, mających za zadanie zarządzanie różnymi funkcjami sieci radiowych jak 5G, LTE czy Wi-Fi widoczne jest również coraz większe zapotrzebowanie na dedykowany sprzęt zapewniający dużą moc obliczeniową, pracę w czasie rzeczywistym oraz odpowiednią przestrzeń dyskową. W CSI S.A. w trakcie wdrażania przez Państwa technologii 5G, chętnie dobierzemy odpowiednie rozwiązanie sprzętowe do Państwa aplikacji.

*źródło Wikipedia

Other news

Ramka danych CAN

Ramka danych CAN i mechanizmy zapewniające niezawodność

Ramka danych CAN. Formaty Klasyczny protokół CAN obsługuje dwa formaty ramki danych CAN. Zasadniczo różnią się one tylko długością identyfikatora CAN. Classical Base Frame Format (CBFF)” obsługuje długość 11 bitów dla identyfikatora CAN, a “Classical Extended Frame Format (CEFF)” obsługuje…

Learn more
Standard CAN

Magistrala CAN

Powstanie i zastosowanie magistrali CAN Controller Area Network (CAN) to standard magistrali transmisyjnej stworzony przez firmę Robert Bosch GmbH już na początku lat osiemdziesiątych. Standard CAN powstał w wyniku zapotrzebowania branży motoryzacyjnej. Ilość i skomplikowanie wszelkich elektronicznych elementów…

Learn more
Technologia VPX

Technologia VPX

Technologia VPX została zaprezentowana na targach Bus & Board (VITA) już w 2004, ale dopiero w ostatnich latach zyskuje na popularności, głównie ze względu na rosnącą liczbę producentów i na spadające ceny. VPX, zdefiniowany przez grupę roboczą VITA (ang. VME…

Learn more