5G:你的灵活伙伴?

随着工业运营持续数字化,5G移动技术正成为运营技术(OT)环境中的一项战略性赋能技术。对于负责整合物理资产与数字基础设施的控制工程师而言,5G极具价值——尤其是在低延迟、高设备密度和移动性需求并存的应用场景中。

5G最直接的优势体现在那些有线连接难以实现的场景中:它能提供低至1毫秒的确定性通信,从而实现更紧密的控制回路和更灵敏的运营响应。例如,自动导引车(AGV)、远程监控和实时资产追踪等应用便受益于此。

5G还有望在重塑工厂连接架构方面发挥更广泛的作用。通过将控制系统与固定基础设施解耦,它支持构建模块化、可重构的生产线,并能加速IT(信息技术)与OT(运营技术)领域的融合。对于既有工厂(brownfield sites),它提供了一条无需进行大规模物理改造即可实现现代化的途径。

“蜂窝技术本身就具备广覆盖和支持海量设备连接的能力,”百通(Belden)公司资深思想领袖Christian Bauer博士表示,“具体而言,5G还支持部署专用网络,或者至少能为工业通信预留特定的频谱切片。”

与固定有线通信相比,无线通信具有更高的灵活性,能够轻松适应不断变化的环境。“尽管Wi-Fi在操作简便性方面具有优势,但在可扩展性和可靠性上却存在短板,”Christian补充道,“因此,当工业企业需要在大型厂区内实现覆盖、在无法铺设固定线路的动态环境中进行数据通信,并需要具备良好的可扩展性时,5G无疑是最佳选择。”

Christian在讨论5G能够带来巨大益处的案例时说道:“例如,需要在动态环境中覆盖广阔区域的组织,例如列车运营商的维护站点,这些站点需要可靠的数据通信。这些区域面积广阔,拥有大型建筑物、广阔的开放空间、众多工具,以及各种复杂多样的任务。炼油厂和化工厂的情况也非常类似。”

他又举了一个例子,即生产工厂中老旧车间的改造,这些车间里不同年代的机器都在生产线上运转。“最大的挑战在于如何将那些没有或至少非常老旧的电子设备、控制系统和工业电脑的旧机器数字化。这些机器运行平稳,任何改造或升级都不能干扰其正常运行。例如,为改造添加传感器需要大量的布线工作,而通过5G连接则能使这个过程更加轻松高效。”Christian说道。

他还强调,5G和蜂窝通信的独特之处在于,它能够实现服务在企业内部和外部的无缝可用性。 “由于移动网络运营商 (MNO) 提供的蜂窝网络几乎无处不在,因此连接性不受任何限制。这在物流应用或跨站点通信方面尤为重要。”

多功能性

5G 对工业领域最重要的优势在于其多功能性。它能够覆盖多种不同的应用场景,并有能力支持未来依赖大数据通信能力的应用,例如人工智能 (AI) 或数字孪生。这有望为工业数字化开辟诸多新的可能性,并为工业物联网 (IIoT) 的发展铺平道路。