Znaczenie przemysłowej sieci 5G dla przedsiębiorstw

Trudno wyobrazić sobie życie bez łączności. Sposób komunikacji zmienił się diametralnie pod wpływem rewolucji technologicznej i przemysłowej. Dotyczy to zarówno komunikacji między ludźmi, jak i maszynami. Za sprawą sieci bezprzewodowych szybka dystrybucja danych jest dziś możliwa w każdym miejscu na świecie. Są to zarówno prywatne sieci, takie jak Bluetooth i Wi-Fi, jak i komercyjne sieci telekomunikacyjne, takie jak usługi 3G, 4G i 5G.

Technologia bezprzewodowa piątej generacji, umożliwiająca superszybką wymianę danych, będzie w przyszłości zasilać wszystko – od przedmiotów, urządzeń i maszyn po pojazdy elektryczne i sieci energetyczne. W porównaniu z 4G/LTE, sieci 5G będą oferować tysiąc razy większą przepustowość, dziesięć razy mniejsze opóźnienia i pięćdziesiąt razy większą prędkość.

Czym jest 5G?

Po stworzeniu bezprzewodowej technologii mobilnej 4G, naukowcy i operatorzy komórkowi połączyli siły, by przystąpić do projektowania kolejnej generacji telekomunikacji komórkowej – 5G.

W sieci 5G obszary usług są podzielone na małe regiony zwane komórkami. Wszystkie urządzenia bezprzewodowe 5G na danym obszarze są połączone z siecią telefoniczną i internetową za pomocą fal radiowych i lokalnej anteny w obrębie komórki. Najnowsze sieci zapewniają szybszy transfer danych, który może osiągnąć nawet 10 gigabitów na sekundę. Sieć 5G ma również większą przepustowość i może łączyć różne typy urządzeń, zwiększając jakość usług internetowych w zatłoczonych miejscach.

Choć prace nad opracowaniem sieci 6G już trwają, a jej uruchomienie przewiduje się na rok 2030, to sieć 5G nie osiągnęła jeszcze swojego pełnego potencjału od momentu jej wdrożenia w 2019 roku. Jak wynika z wielu źródeł, pełny wpływ ekonomiczny 5G zostanie zapewne odblokowany globalnie do 2035 roku.

Statista i GSM Association przewidują, że do 2025 roku sieci 5G będą miały ponad 1,7 mld abonentów i będą stanowić 25% globalnego rynku technologii mobilnych.

Rola technologii 5G w przemyśle

Wiele firm polega na szybkich połączeniach bezprzewodowych. Poziom automatyzacji w przemyśle doprowadził do globalizacji struktur kontroli i monitorowania danych. 5G rozwinęło się, stając się fundamentalną częścią komunikacji maszynowej i Internetu rzeczy (IoT). Technologia ta oferuje niespotykaną dotąd niezawodność, ograniczone opóźnienia, zwiększoną przepustowość i ulepszony protokół QoS (Quality of Service).

5G wykorzystuje ulepszone technologie dostępu, takie jak BDMA (Beam Division Multiple Access) i FBMC (Filter Bank Multi-Carrier Multiple Access). Dzięki temu jest w stanie całkowicie przekształcić takie branże jak produkcja, opieka zdrowotna, energetyka i transport – jak wspomnieliśmy w artykule o kluczowych trendach technologicznych na rok 2023, 97% respondentów badania IEEE uważa, że 5G będzie miało wpływ na łączność i automatyzację pojazdów w 2023 roku.

Zalety przemysłowej technologii 5G

• Duża prędkość i niewielkie opóźnienia.
• Zwiększone bezpieczeństwo, np. prywatna sieć 5G ma zdolność do wyeliminowania pewnych kategorii problemów związanych z bezpieczeństwem.
• Zwiększona szybkość komunikacji i niezawodność.
• Zdalne monitorowanie operacyjnych aspektów sterowania.
• Monitorowanie w czasie rzeczywistym umożliwiające zaawansowaną diagnostykę, monitorowanie wydajności i gromadzenie statystycznych danych kontroli procesu.
• Zapewnienie wysokiego poziomu elastyczności i wydajności wynikające z tego, że sieć 5G jest zbudowana z myślą o inteligentnych fabrykach (Przemysł 4.0) oraz przemysłowym Internecie rzeczy (IIoT).
• Obniżenie kosztów dzięki pojedynczemu puntowi dostępowemu (urządzenia umieszczone w większej odległości nie wymagają opłat za usługi abonamentowe 5G).
• Zapewnienie przedsiębiorstwom pełnej kontroli nad wymaganiami dotyczącymi połączeń.
• Prywatne sieci pozwalają firmom na śledzenie, przechowywanie, analizowanie, kierowanie i dostosowywanie przepływu danych.

Sieci prywatne w przemysłowym IoT

Z publicznych sieci 5G na całym świecie korzystają miliardy abonentów, którzy wykorzystują ją głównie do szybszych połączeń oraz streamingu w wysokiej rozdzielczości. Jednak ten nowy standard komunikacji mobilnej ma znacznie większe możliwości. Prywatne sieci 5G pozwalają na korzystanie z szybkości, jakości i niezawodności publicznych sieci 5G przy dodatkowej ochronie i kontroli, jaką zapewnia samodzielna sieć. Najnowsza wersja 5G oferuje nowe poziomy wsparcia dla prywatnych i zabezpieczonych sieci 5G. Prywatne sieci zmniejszają opóźnienia aplikacji, jednocześnie umożliwiając przechowywanie wrażliwych danych pochodzących z wdrożeń IoT.

Sieci 5G są lepiej przystosowane do użytku prywatnego w porównaniu z innymi standardami. Sygnały 3G, 4G i 5G nie penetrują dobrze przeszkód. Chcąc zapewnić zasięg większej liczbie użytkowników, konieczne jest gęstsze rozmieszczenie wież komórkowych. Nowoczesne urządzenia, takie jak przełączniki, routery i stacje bazowe, przyczyniają się do zmiany konstrukcji wież komórkowych i umożliwiają wdrażanie sieci 5G zarówno osobom fizycznym, jak i organizacjom

Firma Phoenix Contact we współpracy z Ericssonem i Quectel zaprojektowała pierwszy przemysłowy router 5G, przeznaczony do wykorzystania w lokalnych aplikacjach przemysłowych w prywatnych sieciach 5G. Router 5G łączy aplikacje przemysłowe, takie jak maszyny czy sterowniki, w prywatną sieć 5G, umożliwiając im koordynację wykorzystania zasobów, ustalania priorytetów i zachowań.

Postęp w zakresie przemysłowych sieci 5G napędza również marka Siemens. Firma zaprojektowała nowe przemysłowe routery 5G i stworzyła prywatną autonomiczną sieć 5G w środowisku przemysłowym, opartą wyłącznie na prototypach Siemensa.

Która branża najbardziej skorzysta na rozwiązaniach 5G?

5G zmieni gospodarkę, łącząc ze sobą urządzenia i ludzi. Korzystając z sieci 5G, można tworzyć inteligentne fabryki i w pełni wykorzystywać innowacje, takie jak automatyzacja, sztuczna inteligencja, rozszerzona rzeczywistość oraz Internet rzeczy (IoT).

Produkcja

5G to pierwsza szeroko wykorzystywana sieć bezprzewodowa stworzona z myślą o zastosowaniach przemysłowych. 5G zapewnia skalowalność i niezawodność potrzebną do obsługi niezliczonych inteligentnych urządzeń i czujników stosowanych w sektorze produkcyjnym. Rozwiązanie to jest szczególnie korzystne w branży produkcyjnej, ponieważ pozwala ograniczyć błędy ludzkie i zwiększyć automatyzację procesów dzięki łączności na dużą skalę typu „maszyna-maszyna”.

Zalety prywatnych sieci 5G:

• Sterowanie zaawansowaną robotyką w czasie rzeczywistym.
• Łączność mobilnych urządzeń końcowych.
• Ustandaryzowana łączność na potrzeby technologii czujników.
• Predykcyjne utrzymanie ruchu oraz autonomiczne sterowanie i monitorowanie systemów.
• Rozdzielenie danych pomiędzy wydajnością a zyskiem.
• Włączanie urządzeń i systemów do sieci wyższego rzędu.
• Możliwość przełączenia z łączności przewodowej na bezprzewodową w różnych warunkach przemysłowych.

Transport

Przemysł motoryzacyjny i transportowy dąży do stworzenia inteligentnych systemów transportowych, które przyniosą szereg korzyści, w tym poprawę bezpieczeństwa, zmniejszenie ruchu drogowego, lepsze wykorzystanie paliwa i zmniejszenie negatywnego wpływu na środowisko. Nowo powstające inteligentne systemy transportowe pozwolą na połączenie pojazdów ze sobą, jak również z pieszymi, infrastrukturą drogową itp.

Zalety stosowania prywatnych sieci 5G w transporcie:

• Izolowanie systemów sterowania od sieci publicznej.
• Udoskonalone usługi lokalizacji bagażu i sprzętu.
• Ochrona danych pasażerów.
• Ultraniezawodna komunikacja o małych opóźnieniach (URLLC) stosowana w pojazdach samojezdnych, dronach, misjach ratunkowych itp.
• Postęp w dziedzinie inteligentnych systemów transportowych oznacza poprawę bezpieczeństwa, zmniejszenie natężenia ruchu, lepsze wykorzystanie paliwa i korzystny wpływ na środowisko.

Logistyka

Z uwagi na to, że logistyka jest połączona z transportem, 5G może otworzyć drzwi dla takich przełomowych rozwiązań jak autonomiczne pojazdy, drony i gromadzenie danych w czasie rzeczywistym, zmieniając sektor logistyczny tak, aby stał się połączony i zaawansowany technologicznie. Poza tym, kraje dysponujące komunikacją komórkową nowej generacji skupią się na inteligentnych węzłach komunikacyjnych 5G i usprawnią zarządzanie ruchem drogowym, ograniczając korki i zanieczyszczenie powietrza wokół portów i stref przedsiębiorczości.

Zalety stosowania prywatnych sieci 5G w logistyce:

• Rozwiązania z zakresu VR i nowych technologii.
• Zabezpieczenie danych dotyczących konsumentów i zasobów.
• Aktualizacje w czasie rzeczywistym dotyczące lokalizacji i zapasów produktów.
• Zwiększona widoczność łańcucha dostaw poprzez oferowanie informacji o zapasach, zamówieniach, trasach dostaw i innych obszarach działalności firmy.

Służba zdrowia

Sektor zdrowotny odnotowałby znaczne korzyści płynące z zastosowania sieci 5G, ponieważ oferuje ona wysoką niezawodność i niewielkie opóźnienia. Jest to szczególnie istotne, biorąc pod uwagę, że zdalne monitorowanie pacjentów staje się coraz bardziej powszechne. 5G może okazać się kluczem do usprawnienia regularnego monitorowania oraz rozwiązań w zakresie opieki nad pacjentami.

Zalety stosowania prywatnych sieci 5G w służbie zdrowia:

• Zwiększona precyzja dzięki innowacjom takim jak zrobotyzowana pomoc chirurgiczna.
• Podłączone urządzenia noszone przez pacjentów pozwalają na śledzenie krytycznych danych.
• Wsparcie dla personelu medycznego – bardziej zaawansowane urządzenia informują lekarzy, kiedy wymagana jest interwencja.
• Przekazywanie informacji o zdarzeniach w czasie rzeczywistym może stać się rzeczywistością dzięki rozwiązaniom takim jak drony ambulansowe, urządzenia monitorujące w czasie rzeczywistym itp.
• Rozwój druku 3D w zakresie narzędzi, urządzeń, a nawet konstrukcji protetycznych.
• Rozwiązania VR, takie jak zestawy słuchawkowe, umożliwiają bardziej realistyczne niż kiedykolwiek kształcenie personelu medycznego.

Przyszłość technologii komunikacyjnych

Wprawdzie 5G jest już powszechnie stosowane i oferuje zwiększone częstotliwości, jednak potencjał sektora przemysłowego w zakresie 5G nie został jeszcze w pełni osiągnięty. W przyszłości 5G będzie współistnieć z siecią Wi-Fi i innymi technologiami bezprzewodowymi, takimi jak WLAN, WirelessHART, GSM, LTE lub nawet rozwiązaniami przewodowymi, zanim pojawi się możliwość tworzenia jednolitych prywatnych sieci 5G dla poszczególnych aplikacji. Choć mówi się już o 6G, to na rozwój 5G i wprowadzenie standardu nowej generacji potrzeba jeszcze trochę czasu.

Przemysłowa technologia sieciowa 5G już teraz wpływa na funkcjonowanie inteligentnych fabryk w zakresie podejmowania decyzji, wytwarzania produktów i utrzymywania obiektów. Już teraz wiele przedsiębiorstw tworzy rozwiązania wykorzystujące technologię 5G, a wkrótce kolejne firmy będą korzystać z jej możliwości. W przyszłości inteligentne miasta, przedsiębiorstwa użyteczności publicznej, sieci energetyczne, transport, szpitale i fabryki będą korzystały z 5G, ponieważ technologia ta umożliwia rozmieszczenie większej liczby urządzeń i czujników w większej liczbie miejsc.

Aby dowiedzieć się więcej o 5G, odwiedź stronę z zapisem naszego webinaru, zorganizowanego we współpracy z firmą Kemet, na temat przejścia na nową sieć bezprzewodową.

Najczęściej zadawane pytania