智能工廠是5G技術的重要應用場景之一。利用5G網絡將生產設備無縫連接,并進一步打通設計、采購、倉儲、物流等環節,使生產更加扁平化、定制化、智能化,從而構造一個面向未來的智能制造網絡。
5G作為我國科技界第一次掌握通信至高話語權的高科技,在我們的一步步見證下,離我們越來越近了!目前,華為在5G上的技術領先于全球整個行業,但也處在歐美多個國家的圍剿堵截中,正在艱難突圍。
面對多個國家的圍剿,華為并沒有懼怕。任正非接收采訪時回應:“全世界能做5G的廠家很少,華為做得最好,全世界能做微波的廠家也不多,華為做到最先進。能夠把5G基站和最先進的微波技術結合起來成為一個基站的,世界上只有一家公司能做到,就是華為。將來我們5G基站和微波是融為一體的,基站不需要光纖就可以用微波超寬帶回傳。有人說過去這只適用于廣大農村,但5G是超寬帶,微波也是超寬帶,這也適合廣大西方國家。因為廣大西方國家遍地都是分散的別墅,是要看8K電視、高速的信息消費,那就需要買我們的設備。當然,它可以不買,那就要付出非常昂貴的成本來建設另外的網絡。我們在技術上的突破,也為我們的市場創造了更多機會,帶來更多生存支點。所以,我們沒有像外界想像中的那么擔憂。”
華為牛到什么程度?華為,不是從現在5G才開始領先的,而是早在2013年就成了世界第一。2010年,華為還只能排第三位。現在,全球通信設備商主要就剩下四家了,華為、并購了阿爾卡特朗訊的諾基亞、愛立信和中興,華為在2018年占了28%的市場份額,絕對的老大。而隨著5G的推進,無論美國愿不愿意,華為的通信設備全球占有率都會進一步提升。那么,在這些領域華為時候怎么上來的呢?是踩著德國西門子、美國思科、法國阿爾卡特、英國馬可尼、日韓等國的企業上來的。所以,僅僅這一個領域,華為就是一家世界頂級的公司。事實上,一些原來很牛的通信設備企業已經被市場所淘汰了,譬如摩托羅拉、阿爾斯通、西門子等,若非美國把華為阻擋到美國市場之外,估計思科也夠嗆。
可能很多人不知道,華為除了是全球最牛的通信設備廠商,在智能終端上已經開始和三星、蘋果分庭抗禮。華為在智能終端上有一系列核心專利不說,連芯片都是自己研發的,這一點三星基本上都沒做到,只有蘋果算是做到了。現在,美國逼著華為再做通信芯片、進一步提升芯片水平,等華為把這些全部做了,美國除了丟市場什么都做不了了。而且,華為還在做的事是操作系統,華為的操作系統是把手機、PC、服務器、物聯網設備等用一個操作系統給連起來了,這意味著是微軟與谷歌的合體。
華為的服務器市場占有率在全國也已經利亞聯想、IBM排第一位了。看看,蘋果、三星、高通、博通、英特爾、微軟、谷歌、思科······這些還活著的公司哪一家不是牛得一塌糊涂?可是,華為要把這些全拿下。這樣的一家公司,也難怪特朗普如鯁在喉、如芒在背了!
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5G在智能工廠的主要應用場景
1.物聯網
隨著工廠智能化轉型的推進,物聯網作為連接人、機器和設備的關鍵支撐技術正受到各企業的高度關注。這種需求在推動物聯網應用落地的同時,也極大的刺激了5G技術的發展。面對復雜的工業互聯需求,5G技術需要適應不同的工業場景,能滿足物聯網的絕大部分連接需求。因此,5G與物聯網是相輔相成的關系,物聯網應用落地依賴于5G提供不同場景的無線連接方案,而5G技術標準的成熟也需要物聯網應用需求的刺激和推動。
2.工業自動化控制
自動化控制是制造工廠中最基礎的應用,核心是閉環控制系統。在系統的控制周期內每個傳感器進行連續測量,測量數據傳輸給控制器以設定執行器。由于5G利用邊緣計算功能,因此數據將更接近源,可以有效控制在生產過程中由于時延過長,或者控制信息在數據傳送時發生錯誤可能導致生產停機,會造成巨大的財務損失。
5G可提供極低時延長、高可靠,海量連接的網絡,使得閉環控制應用通過無線網絡連接成為可能。基于華為5G的實測能力:空口時延可到0.4ms,單小區下行速率達到20Gbps,小區最大可支持1000萬+連接數。由此可見,移動通信網絡中僅有5G網絡可滿足閉環控制對網絡的要求。
3.物流追蹤
在目前已成規模的機器對機器市場中,其應用還將包括人員跟蹤和在途高價商品等。但(較)高連接成本限制了該市場的增長。5G提供的改進將包括在廣泛產業中優化物流,提升工人安全和提高資產定位與跟蹤的效率,從而最小化成本。它還將擴展能力以實現動態跟蹤更廣泛的在途商品。隨著在線購物增多,資產跟蹤將變得更加重要。
在物流方面,從倉庫管理到物流配送均需要廣覆蓋、深覆蓋、低功耗、大連接、低成本的連接技術。此外,虛擬工廠的端到端整合跨越產品的整個生命周期,要連接分布廣泛的已售出的商品,也需要低功耗、低成本和廣覆蓋的網絡,企業內部或企業之間的橫向集成也需要無所不在的網絡,5G網絡能很好的滿足這類需求。
4.工業AR
在未來智能工廠生產過程中,人將發揮更重要的作用。由于未來工廠具有高度的靈活性和多功能性,這將對工廠車間工作人員有更高的要求。為快速滿足新任務和生產活動的需求,增強現實AR將發揮很關鍵作用,在智能制造過程中可用于如:監控流程和生產流程等場景。生產任務分步指引,如手動裝配過程指導;遠程專家業務支撐,如遠程維護。
在這些應用中,輔助AR設施需要最大程度具備靈活性和輕便性,以保證工作高效開展。AR設備將通過網絡實時獲取必要的信息(例如,生產環境數據、生產設備數據、以及故障處理指導信息)。在這種場景下AR眼鏡的顯示內容必須與AR設備中攝像頭的運動同步,以避免視覺范圍失步現象。通常從視覺移動到AR圖像反應時間低于20ms,則會有較好的同步性,所以要求從攝像頭傳送數據到云端到AR顯示內容的云端回傳需要小于20mms,除去屏幕刷新和云端處理的時延,則需無線網絡的雙向傳輸時延在10ms內才能滿足實時性體驗的需求。而該時延要求,LTE網絡無法滿足。
5.云化機器人
在智能制造生產場景中,需要機器人有自組織和協同的能力來滿足柔性生產,這就帶來了機器人對云化的需求。和傳統的機器人相比,云化機器人需要通過網絡連接到云端的控制中心,基于超高計算能力的平臺,并通過大數據和人工智能對生產制造過程進行實時運算控制。
通過云技術機器人將大量運算功能和數據存儲功能移到云端,這將大大降低機器人本身的硬件成本和功耗。并且為了滿足柔性制造的需求,機器人需要滿足可自由移動的要求。因此在機器人云化的過程中,需要無線通信網絡具備極低時延和高可靠的特征。
5G技術已經成為支撐智能制造轉型的關鍵使能技術。5G技術可以利用三大場景將分布廣泛、零散的人、機器和設備全部連接起來,構建統一的互聯網絡。由于實時性和可靠性高,5G技術不但能應用于工業場景中,還能支撐起個人移動化互聯網應用。5G技術的發展可以幫助制造企業擺脫以往無線網絡技術較為混亂的應用狀態,這對于推動工業互聯網的實施以及智能制造的深化轉型有著積極的意義。
5G將推動“易裁剪”智能制造與服務管理變革
①助推柔性制造
5G利用其自身無可比擬的獨特優勢,助力柔性化生產的大規模普及。
②工廠維護模式升級
5G帶來的不僅是萬物互聯,還有信息交互,使得智能工廠的維護工作突破工廠邊界。
③機器替代人做管理
5G使機器人成為中基層管理人員,通過信息計算和精確判斷,進行生產協調和生產決策。
④網絡資源按需分配
5G利用網絡切片技術保證按需分配網絡資源,以滿足不同制造場景下對網絡的要求。
5G技術已經成為支撐智能制造轉型的關鍵使能技術,能將分布廣泛、零散的人、機器和設備全部連接起來,構建統一的互聯網絡。5G技術的發展可以幫助制造企業擺脫以往無線網絡技術較為混亂的應用狀態,這對于推動工業互聯網的實施以及智能制造的深化轉型有著積極的意義。
5G時代來了,可以搞事情了!
文章來源:易裁剪