A jelenlegi időkben nehéz elképzelni az életet kapcsolat nélkül. A technológiai és ipari forradalmak kezdete óta az egymással való kommunikáció módja drámaian megváltozott, és ez nemcsak az emberek, hanem a gépek közötti kommunikációt is érinti. A vezeték nélküli hálózatoknak köszönhetően ma már a világ bármely pontján lehetséges a nagy sebességű adatátvitel. Ez magában foglalja a magánhálózatokat, mint például a Bluetooth és a Wi-Fi, valamint a kereskedelmi távközlési szolgáltatásokat, mint például a 3G, 4G és 5G szolgáltatásokat.
A szupergyors adatcsere lehetővé tétele érdekében az ötödik generációs vezeték nélküli technológia végül mindent működtetni fog a tárgyaktól, eszközöktől és gépektől kezdve az elektromos járművekig és az elektromos hálózatokig. A 4G/LTE-hez képest az 5G hálózatok 1000-szer nagyobb kapacitást, tízszer kisebb késleltetést és ötvenszer nagyobb sebességet kínálnak majd.
Mi az az 5G?
A 4G vezeték nélküli mobiltechnológia kifejlesztése után a kutatók és a mobilszolgáltatók összefogtak, hogy megkezdjék a mobil távközlés következő generációjának, az 5G-nek a tervezését.
A kibővített definíció az 5G-t olyan mobilhálózatként írja le, amelynek szolgáltatási területei viszonylag kis területekre, úgynevezett cellákra vannak felosztva. A rádióhullámok és a cellán belüli helyi antenna segítségével egy adott területen lévő összes 5G vezeték nélküli eszköz összekapcsolódik a telefon- és internethálózattal. A legújabb hálózatok gyorsabb letöltési sebességet biztosítanak, amely elérheti a 10 gigabit/másodperc (Gbit/s) sebességet. Amellett, hogy az 5G gyorsabb, mint elődei, nagyobb sávszélességgel is rendelkezik, és különböző típusú eszközöket képes összekapcsolni, javítva az internetszolgáltatások minőségét a zsúfolt területeken.
Bár a 6G már a láthatáron van (2030 körül fog elindulni), az 5G 2019-es világszintű bevezetése óta még bontogatja szárnyait. Számos forrás szerint az 5G teljes gazdasági hatása valószínűleg 2035-re fog globálisan megjelenni.
A Statista és a GSM Association előrejelzése szerint 2025-re az 5G hálózatoknak több mint 1,7 milliárd előfizetője lesz, és a mobiltechnológia globális piacának 25%-át képviselik majd.
Az ipari 5G szerepe
Sok vállalat támaszkodik a nagy sebességű vezeték nélküli kapcsolatra. Az iparágak automatizáltsági szintje a vezérlési és adatmegfigyelési struktúrák globalizációjához vezetett. Ezzel előtérbe került az „ipari 5G” kifejezés, mivel az ötödik generációs vezeték nélküli technológia nagyon népszerű a gépi típusú kommunikációban és a Dolgok internetében (IoT). Példa nélküli megbízhatóságot, csökkentett késleltetést, nagyobb kapacitást és jobb QoS-t (Quality of Service – Szolgáltatásminőség) tesz lehetővé.
Az 5G olyan továbbfejlesztett hozzáférési technológiákat tartalmaz, mint a BDMA (Beam Division Multiple Access) és az FBMC (Filter Bank Multi-Carrier Multiple Access), ami azt jelenti, hogy képes teljesen átalakítani az olyan iparágakat, mint a gyártás, az egészségügy, az energia és a közlekedés (ahogyan azt a 2023-as technológiai trendekről szóló cikkünkben említettük, az IEEE felmérésben részt vevők 97%-a szerint az 5G 2023-ban hatással lesz a járművek összekapcsolhatóságára és automatizálására).
Az ipari 5G előnyei
- Nagy sebesség és alacsony késleltetés
- Erősebb biztonság, pl. a privát 5G hálózat képes kizárni a biztonsági aggályok bizonyos kategóriáit
- Javított kommunikációs sebesség és megbízhatóság
- Az operatív ellenőrzési szempontok távfelügyelete
- Valós idejű felügyelet a fejlett diagnosztika, teljesítmény-ellenőrzés és a statisztikai folyamatszabályozási adatok gyűjtése érdekében
- Nagyfokú rugalmasságot és hatékonyságot biztosít, mivel kifejezetten az intelligens gyárak (Ipar 4.0) és az Ipari dolgok internete (IIoT) számára készült
- Alacsonyabb költségek az egy hozzáférési pont architektúrával (a csatlakoztatott eszközöknek nem kell fizetniük az 5G előfizetési szolgáltatásokért)
- A vállalkozásoknak teljes ellenőrzést biztosít a csatlakozási követelmények felett
- A magánhálózatoknak köszönhetően a vállalatok nyomon követhetik, tárolhatják, elemezhetik, irányíthatják és módosíthatják az adatáramlást
Magánhálózatok az ipari IoT számára
Világszerte több milliárd előfizető van a nyilvános 5G-hálózatokon, akik elsősorban gyorsabb eszközök és nagy felbontású streaming céljára használják a rendszert. Az új mobilkommunikációs szabvány azonban ennél jóval több. A privát 5G hálózatok (más néven nem nyilvános hálózatok) kiépítése a nyilvános 5G maximális sebességét, minőségét és megbízhatóságát biztosítja az önálló hálózat további védelmén és ellenőrzésén kívül. A magántulajdonban lévő, üzemeltetett és biztonságos 5G hálózatok új szintű támogatását kínálja a legfrissebb 5G kiadás. Ezek a magánhálózatok növelik az alkalmazás késleltetését, miközben lehetővé teszik az érzékeny ipari IoT telepítési adatgyűjtés helyszíni tárolását.
Az 5G hálózatok más szabványokhoz képest jobban megfelelnek a magánhasználatra. A 3G, 4G és 5G jelek nem hatolnak át; ezért további mobiltornyokat kell elhelyezni több helyen, hogy a felhasználók közelebb kerüljenek a mobiltornyokhoz, hogy egy területet hatékonyan le lehessen fedni megfelelő integritású 5G jelekkel. Ezért sok vállalat kezd az 5G-kapcsolat előnyeire összpontosítani, mivel a modern 5G-eszközök, például a kézi eszközök, kapcsolók, routerek és bázisállomások megváltoztatják a mobiltornyok kialakítását, és lehetővé teszik a magánszemélyek, szervezetek és intézmények számára a privát 5G-hálózatok telepítését.
Az Ericssonnal és a Quectellel együttműködve a Phoenix Contact megtervezte az első ipari 5G routert, amelyet helyi ipari alkalmazásokban, privát 5G hálózatokon való használatra terveztek. Az ipari alkalmazások, beleértve a gépeket, vezérlőket és egyéb eszközöket, az 5G router segítségével egy privát 5G hálózathoz kapcsolhatók, lehetővé téve számukra erőforrás-használatuk, prioritásbeállításuk és viselkedésük összehangolását.
A Phoenix Contacthoz hasonlóan az ipari 5G fejlesztését is a Siemens vezeti. Az új mobil ipari 5G-routerek bejelentése mellett létrehoztak egy privát, önálló 5G-hálózatot ipari környezetben, amely kizárólag a Siemens prototípusain alapul.
Melyik iparág profitál majd a legtöbbet az 5G-ből?
Az 5G az eszközök és az emberek összekapcsolásával megváltoztatja a gazdaságot. Az 5G hálózatok segítségével a vállalkozások intelligens gyárakat hozhatnak létre, és teljes mértékben kihasználhatják az olyan innovációkat, mint az automatizálás, a mesterséges intelligencia, a problémamegoldó kiterjesztett valóság vagy a Dolgok internete (IoT).
Gyártás, előállítás
Az 5G az első széles körben használt vezeték nélküli hálózat, amelyet ipari alkalmazásokhoz terveztek. Ez azt jelenti, hogy az 5G biztosítja a gyártási ágazatban használt számtalan intelligens eszköz és érzékelő támogatásához szükséges skálázhatóságot és megbízhatóságot. Különösen előnyös a gyártás számára, mivel csökkentheti az emberi hibákat és növelheti az automatizált folyamatokat a nagyszabású „gép-gép” összeköttetéssel.
A privát 5G hálózatok előnyei:
- Fejlett robotika valós idejű vezérlése.
- Mobil végberendezések csatlakoztatása.
- Szabványosított csatlakoztathatóság az érzékelőtechnológia számára.
- Előrejelző karbantartás, valamint autonóm rendszerirányítás és -felügyelet.
- Adatok szétválasztása a teljesítmény és a hozam között.
- Eszközök és rendszerek integrálása magasabb szintű hálózatokba.
- Lehetőség a vezetékesről a vezeték nélküli kapcsolatra való áttérésre számos ipari környezetben.
Szállítás
Az autóipar és a közlekedési ágazat az intelligens közlekedési rendszerek felé halad, amelyek számos előnnyel járnak, többek között a nagyobb biztonsággal, a forgalmi torlódások csökkenésével, az üzemanyag jobb felhasználásával és a környezeti hatások mérséklésével. A kialakulóban lévő intelligens közlekedési rendszerekkel lehetővé válik, hogy a járművek összekapcsolódjanak, valamint csatlakozzanak másokhoz, pl. gyalogosokhoz, közúti infrastruktúrához stb.
A privát 5G hálózatok előnyei a közlekedésben:
- A vezérlőrendszerek elszigetelése a nyilvános hálózattól.
- Javított poggyász- és felszerelés-helymeghatározási szolgáltatások.
- Az utasok adatainak védelme.
- Ultra-megbízható, alacsony késleltetésű kommunikáció (URLLC) önvezető járművek, drónok, mentőakciók stb. számára.
- Az intelligens közlekedési rendszerek felé való elmozdulás nagyobb biztonságot, kevesebb forgalmi dugót, jobb üzemanyag-felhasználást és kedvezőbb környezeti hatást jelent.
Logisztika
Mivel a logisztika összekapcsolódik a közlekedéssel, az 5G a logisztikai ágazat összekapcsolódásának és technológiai fejlődésének megváltoztatásával megnyitja az utat az olyan áttörések előtt, mint az autonóm járművek, a dróntechnológia és a valós idejű adatgyűjtés. Emellett a következő generációs cellás kommunikációval rendelkező országok az 5G intelligens kereszteződésekre összpontosítanak, és javítják a közúti forgalomirányítást, csökkentve a torlódásokat és a légszennyezést a kikötők és a vállalkozási zónák körül.
A privát 5G hálózatok előnyei a logisztika területén:
- VR és feltörekvő technológiai megoldások.
- A fogyasztói és készletadatok védelme.
- Valós idejű frissítések a termékek helyéről és készleteiről.
- Növeli az ellátási lánc átláthatóságát a készletekre, megrendelésekre, szállítási útvonalakra és a vállalat működésének egyéb területeire vonatkozó információkkal.
Egészségügy
Az egészségügyi ágazat nagy hasznát venné az 5G-nek, mivel nagy megbízhatóságú és alacsony késleltetési idejű szolgáltatásokat nyújt. Különösen a távoli betegmegfigyelés fokozásával az 5G kulcsfontosságú lehet a rendszeres megfigyelés javításában és a betegellátási megoldásokban.
A privát 5G hálózatok előnyei az egészségügy területén:
- Nagyobb precizitás az olyan innovációknak köszönhetően, mint a robotizált sebészeti segítségnyújtás.
- Összekapcsolt viselhető eszközök a betegek számára a kritikus adatok nyomon követésére.
- A személyzet segítése a fejlettebb eszközöknek köszönhetően, mivel a személyzetnek és az orvosoknak csak akkor kell beavatkozniuk, ha probléma merül fel.
- A valós idejű eseménylefedettség valósággá válhat az olyan megoldásoknak köszönhetően, mint a mentődrónok, a valós idejű megfigyelő eszközök stb.
- A 3D nyomtatás fejlesztése szerszámok, berendezések és akár protézisek készítéséhez.
- A VR-megoldások, például a headsetek minden eddiginél valósághűbbé teszik az egészségügyi személyzet oktatását.
A kommunikációs technológiák jövője
Bár az 5G már használatban van, és a frekvenciák általában véve nőttek, az ipari szektor 5G-potenciálját még nem érték el. A jövőben a rendszer együtt fog létezni a Wi-Fi-vel és más vezeték nélküli technológiákkal, például a WLAN, WirelessHART, GSM, LTE stb. vagy akár a vezetékes médiával, mielőtt lehetőség lenne az egyedi alkalmazáshoz igazodó, következetes, privát 5G-hálózatként történő létrehozására. Ezért a 6G-ről szóló újabb megbeszélések mellett még eltarthat egy ideig, amíg az 5G-t fejlesztik, és képesek lesznek bevezetni az új generációs szabványt.
Az ipari 5G hálózati technológia azonban már most is hatással van az intelligens gyárakra a döntéshozatalban, a termékek előállításában és a létesítmények karbantartásában. Számos vállalkozás már most is 5G technológiát használó megoldásokat hoz létre, és hamarosan még több vállalat fogja kihasználni a képességeit. A jövőbeli intelligens városok, közművek, elektromos hálózatok, közlekedés, kórházak és gyárak 5G-vel működnek majd, mivel a vállalkozások számára több eszköz és érzékelő több helyen történő telepítését teszi lehetővé.
Ha többet szeretne megtudni az 5G-ről, látogasson el arra az oldalra, ahol webináriumot tartunk a Kemettel az új vezeték nélküli hálózatra való átállásról.
Gyakran ismételt kérdések
Az ipari 5G az új kifejezés, amely az 5G szerepét írja le az ipari szektorban. Mivel a gyártás jövője az Ipari dolgok internetére (IIoT), az intelligens gyárakra és az ipar 4.0-ra, valamint az 5.0-ra összpontosít, a gyártóüzemek tervezéséhez megfelelő kommunikációs struktúrára és alapos kapcsolatra van szükség. A vadonatúj 5G kommunikációs szabvány jelentős új lehetőségeket teremt azáltal, hogy megbízható kapcsolatot és nagy sávszélességet kínál az Edge-eszközök és a felhő közötti adatátvitelhez.
A privát 5G hálózat a vezeték nélküli hálózati technológia egy olyan formája, amely cellás kapcsolatot biztosít magánhálózati felhasználási esetek, például kisvállalkozások, független szolgáltatók és helyi önkormányzatok számára. Más vezeték nélküli választási lehetőségek mellett, beleértve az LTE-t (Long-Term public Evolution) és a nyilvános 5G-t, a privát 5G a Wi-Fi alternatívája. A privát 5G hálózatok gyorsabbak, biztonságosabbak és kevesebb energiát használnak, mint a nyilvánosak.
Jelenleg az 5G-t főként streamingre és az eszközök sebességének javítására használják. Hamarosan azonban a távközlési vállalatok és a gyártók az 5G hálózatoknak köszönhetően képesek lesznek fejleszteni vagy intelligens gyárakká alakítani létesítményeiket. Az olyan kulcsfontosságú iparágak, mint az energia, a közlekedés, a közművek, az egészségügy és a gyártás, hatalmas bevételi lehetőségeket mutattak az 5G technológia segítségével digitalizálni kívánó üzemeltetők számára. Segítik és fejlesztik a kortárs technológiákat, beleértve az IoT-t, a kiterjesztett valóságot, az automatizálást és a mesterséges intelligenciát.
Mivel minden folyamatosan fejlődik, és újabb és jobb technológiák vannak, a hálózati kommunikációs ágazatban is fejlesztéseknek kell történniük. Az 5G gyorsabb letöltési sebességet, kisebb késleltetést, valamint nagyobb kapacitást és kapcsolatot kínál több milliárd eszköz számára, javítva különösen a VR, IoT és MI képességeket.
Az 5G hálózat gyors adatátviteli sebessége és alacsony késleltetése lehetővé teszi a gépek közötti gyors kommunikációt, ami növeli a termelékenységet és csökkenti a hibák lehetőségét. Emellett az 5G hálózat megnövelt kapacitásának köszönhetően több gyár csatlakozhat majd az internetre, ami fokozza az automatizálást és a termelékenységet.
Az 5G bevezetése meg fogja változtatni a döntéshozatal, az árutermelés, a gyárak üzemeltetésének és az infrastruktúra fenntartásának módját. A mobilhálózat költségeinek drámai csökkentése, valamint a nagy adatátviteli sebesség, az alacsony késleltetés, a fokozott biztonság és az erős, megbízható szélessávú átvitel biztosítása jelentősen növelheti az ipari értéktermelés hatékonyságát és alkalmazkodóképességét.