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  • 5G 用于工業物聯網 (IIoT) 和 SDR 的作用

    作者:華辰智通 發表時間:2022-08-03
     
      5G在滿足制造運營的基本網絡需求方面具有巨大的顛覆性潛力。這個被稱為工業4.0的行業現在正被不斷發展的工業物聯網(IIoT)數字化轉型。
      由于5G使用較短的(毫米波)頻率,頻率在30GHz和300GHz之間,而且其中移動網絡將使用一小部分,因此它具有卓越的功能。與4G相比,5G提供閃電般的快速數據速度,速度高達100倍,極低延遲(1毫秒),每個單位區域連接的設備數量要多得多。但是,要充分利用5G所提供的好處,需要一套新的網絡基礎設施,包括網狀網絡、分階段陣列天線和云計算。
      工業物聯網
      工廠車間自動化和供應鏈管理中用于的所有數字設備的智能互連性,從測量設備、可編程邏輯控制器(PLCs)及其工業應用開始,一直到智能物流,都可以稱為IIoT。這種互連性得到了現代技術的支持,包括邊緣計算、云計算、機器對機器(M2M)、3D打印、高級機器人、大數據、RFID技術和認知計算。目前,許多參與技術創新的公司正在引領第四次工業革命。
      成功交付IIoT解決方案有幾個要求。首先,需要一個微小的軟件定義無線電(SDR)或RFID芯片。它必須成本低,并且需要非常低的功率從傳感器電池,因為他們的大部分應用將范圍從部署在農業,工廠車間,很難到達的地方,如石油和天然氣領域,汽車制造和物流業務。這允許在無證工業頻段下實現無縫無線通信,通常為900MHz。
      物聯網的功能和要求
      隨著該行業迅速轉向物聯網解決方案,對具有優化成本的靈活資源的需求變得勢在必行。云計算提供共享的計算資源以及集中管理和監控,通過網絡和服務器、中央存儲、高級分析和商業智能提供計算服務。它利用這些技術處理大數據,進行機器學習,并利用數據倉庫進行業務邏輯和運營管理。相反,邊緣計算依賴于處理數據,而數據是通過位于網絡"邊緣"的分散式計算基礎設施生成的。像5G這樣的更快的網絡使邊緣計算能夠實時處理大塊數據,并在源頭執行優化等任務。
      這種能力只能通過強大的網絡的支持來利用,該網絡能夠與大量設備進行通信。為了幫助實現這一目標,使用許多不同的網絡協議在網絡節點之間傳輸數據,包括:
      ●消息隊列遙測傳輸(MQTT)
      ●高級消息排隊協議(AMQP)
      ●限制應用協議(CoAP)
      ●ModbusandOMF
      這就是5G網絡的主要特征匯集在一起的地方:
      ●增強超可靠的低延遲通信(eURLLC)
      ●大規模機器類型通信(mMTC)
      ●增強型移動寬帶(eMBB)
      物聯網的好處
      IIoT承諾在任何工業環境中最關鍵的領域之一帶來一些好處:人員和工藝安全。
      隨著所有連接的IIoT傳感器相互共享關鍵安全參數的加強監控,發生事故的可能性顯著降低??纱┐髟O備可以通過精確定位處于困境中的員工的確切位置并保護其福利,在發生災難時發揮更大的作用。
      安全是IIoT受益的另一個領域,無論是網絡安全還是制造場所的物理監控。這還包括消除人為錯誤,這是數據和網絡泄露的最常見原因。
      由于IIoT為制造商提供了廣泛自動化流程的能力,因此提高運營效率是提高生產率的另一大領域。這是通過優化與維護和人工相關的成本,根據所有互聯制造功能提供的運營智能洞察做出數據驅動決策來實現的。
      IIoT還通過容納來自不同原始設備制造商和供應商的所有特定工業應用,在所有流程中實現標準化,從而幫助實現運營的可靠性。
     

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