考慮到圍繞數字轉型和工業4.0的整個運動,有關新一代電信系統的主題,即所謂的5G,不久將可用于各種語音和數據通信系統,肯定會對整個社會造成重大影響。
此文本中,打算開始討論主要的技術和應用點,關于這個電信網絡的演變,主要集中在工業的應用:
· 5G 移動通信技術(第 5 代)
· 來自 5G 技術的工業 4.0 現實
· 5G 工業應用與技術
什么是5G網絡?
· 它是第五代移動網絡,無線寬帶的演進
· 該網絡將允許改善電信,主要是數據
· 它將使 IoE(萬物互聯)互聯成為現實
至于通信行業的演進,我們也可以聯想到幾代電信系統:
1G
· 機械和氣動控制
· 機電控制
· 自動化電子學的開端
· 模擬電子和自動化數字化的開端
2G
· 工業網絡和協議的開始
· 建立在控制中的Scada
· 使用 OPC
· 工業中的 Windows Home
3G
· 使用 OPC 作為通信標準
· 在系統和網絡上使用 Windows
· 以太網的使用
· 客戶端和服務器概念
4G
· 在工業自動化中使用互聯網
· 遠程數據訪問
· 產業融合與融合;
· 訂閱者發布者概念
· 工業4.0
5G
· 工業物聯網系統的演變
· 工控與運營互動新形態
· 虛擬和增強現實
· 人工智能
基于電信系統使用的整個轉變與數據的使用直接相關,今天設備中數據的使用比其他形式的通信增長得更快。
5G 網絡屬于無線網絡類 WAN(廣域網),我們在其中具有主要特征:
· 可靠性
· 互操作性
· 可訪問性
· 頻譜可用性
· 端到端安全性
· 服務質量
在 5G 提供的可能性范圍內,我們有新的術語將導致新的數據通信項目,例如:
萬物互聯:萬物互聯
概念并連接任何生成數據并使其可在任何地方進行處理的設備。
M2M:機器對機器
控制設備相互通信以進行自主決策的能力。
觸覺互聯網
隨著通信延遲的減少,將有可能對設備進行實時感知,類似于人類感官的速度,從而改變我們對機器的體驗。
就使用需求而言,5G 是對當今一些挑戰的回應,例如:
· 系統傳輸的數據量呈指數增長,連接的人越來越多,IoE(萬物互聯)的出現
· 結合實時服務(視頻流和觸覺互聯網),需要高速和高數據流量容量
· 新的服務形式。不僅是監控,還可以遠程控制,進行更準確、高速的實時測控
新一代 5G 網絡將改變我們的理解方式:
· SPEED– 是具有多個并行路徑的高速通信網絡
· LATENCE(響應時間)——低延遲網絡,幾乎實時響應
· 連接性——允許在一個區域內有大量設備的網絡(高密度)
除了包含其他功能,例如:
· 能源效率– 網絡和設備的低能耗(節省 90%)
· 降低成本——隨著網絡規模的擴大,預計移動服務的 CAPEX 和 OPEX 會減少
· 新服務——高清數據、M2M 通信、定位和云計算
允許 5G 網絡以更先進的通信格式運行的主要技術是:
· 毫米波,我們將使用更高的頻率,這將減少通信范圍
· 小基站,我們會用更多的鐵塔來擴大覆蓋范圍
· MIMO通信,該技術將允許同一通信天線的多個發送和接收
· 波束成形,因此沒有干擾,通信將在設備級別具有方向性和可尋址性
· 全雙工通信,通過高速交換機,我們將能夠高速雙向通信
回顧工業4.0的概念,將整個價值鏈(信息+人+設備)連接到互聯網,利用人工智能進行行業決策。
請注意,在概念上,通過互聯網進行的互連是當前通信和技術的瓶頸,因此 5G 是一個很好的杠桿,可以將互連的概念完全付諸實踐。
隨著 5G 的到來,設備已經配備了芯片,例如,我們將能夠放置數據芯片并開始在互聯網上和與云提供商進行通信。
在行業中,我們可能有幾種應用,我們在下面列出一些,看演示更好地理解:
· 傳統自動化系統
· 帶網關的自動化系統
· 采用 5G 芯片的自動化系統
· 如何共享服務
5G的信息安全如何?我們在下面列出了使用的技術:
· 使用 USIM(通用用戶身份模塊),允許身份驗證和加密算法,以及使用應用程序來提高安全性
· 它在末端具有安全性,即具有用于網絡通信者之間身份驗證的數字密鑰和核心(網絡)中的安全性 - 數據監視器
· 它具有硬件加密系統 (HSM)、數據認證、無線配置,這是用戶配置文件的不斷更新
演進并沒有停止,我們仍然可以指出電信系統連續性的一些趨勢,這將對行業產生影響:
· 所有工業資產都來自工廠,擁有5G數據芯片,從物聯網層面到結構化層面IIoT工業物聯網
· 專門從事數據服務的電信公司,CHIP 僅適用于物聯網,費用將用于服務的消費
· 開始研究 6G,通信速度為 1TB/s,工作在太赫茲 (THz) 頻率
我們得出結論,以可靠性、互操作性和可訪問性進行數據通信的能力是數字社會面臨的巨大挑戰,5G 技術將使工業 4.0 在價值鏈融合的背景下成為現實。
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