5G及其功能的更新，在連接領域占據(jù)了主導地位。任何連接的發(fā)展都會極大地影響各行各業(yè)的各種組織，而5G有望改變個人和工業(yè)的連接。或許是因為圍繞5G的熱議，5G在短時間內(nèi)實現(xiàn)了極高的采用率。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在可預見的未來，這種增長軌跡可能會持續(xù)下去。到2021年，全球5G用戶將達到2.36億，預計到2025年將增長到30億。5G的快速增長在很大程度上可歸因于其多功能性，以及個人和工業(yè)連接的應用。

什么是工業(yè)5G?

5G(第五代網(wǎng)絡)為全球無線連接設定了新標準。雖然它延續(xù)了之前的四代網(wǎng)絡，但5G是一個全新的網(wǎng)絡，旨在創(chuàng)建一個包括設備、機器和其他對象的互連網(wǎng)絡。5G規(guī)范由3GPP(第三代合作伙伴計劃)制定，以確保其協(xié)議符合工業(yè)標準。新網(wǎng)絡將改變我們在個人生活和工業(yè)領域使用移動設備的方式。工業(yè)5G這個術語是為了捕捉應用于工業(yè)流程、系統(tǒng)和設備的5G框架、架構和原則的概念而創(chuàng)造的。

工業(yè)5G將為工業(yè)提供一個適用于各個領域的通用框架，包括運輸、制造和物流。5G已被用于開發(fā)利用預測技術的智能互聯(lián)工廠，并創(chuàng)建利用互聯(lián)系統(tǒng)的智能車輛。隨著5G的發(fā)展，其將提高效率和性能，連接新的產(chǎn)業(yè)，并以新的應用賦能工業(yè)增長。

5G具有三個主要構建模塊，每個模塊都服務于獨特的用例。這些模塊是eMBB(增強型移動寬帶)、URLLC(超可靠低延遲通信)和mMTC(海量機器類型通信)。下面，我們將更深入地討論它們及其在工業(yè)5G中的應用。

工業(yè)5G的5大主要優(yōu)勢

除了在工業(yè)環(huán)境中的各種特定用例之外，5G為工業(yè)行業(yè)帶來諸多優(yōu)勢。其提供的五個主要優(yōu)勢包括：

1、提高通信速度和可靠性

5G的主要優(yōu)勢之一是，由于eMBB速度大大提高，比4G甚至4.5G網(wǎng)絡快10~100倍。這些優(yōu)勢意味著5G網(wǎng)絡上的通信可以實時進行，沒有延遲。這種優(yōu)勢對于依賴時間的行業(yè)來說是無價的，例如制造業(yè)，允許決策者實時響應物聯(lián)網(wǎng)設備收集的數(shù)據(jù)。其他示例包括輔助工作，其中5G可以為服務技術人員提供額外的服務和維護視聽信息，以及工業(yè)邊緣，其中5G可以在邊緣設備和云之間實現(xiàn)順暢的數(shù)據(jù)交換。

此外，5G通過其URLLC提高了可靠性。URLLC可實現(xiàn)超過99.999%的超高網(wǎng)絡可靠性和極低的數(shù)據(jù)包傳輸延遲(1毫秒)。制造商可以從URLLC中受益，以實現(xiàn)工廠流程自動化，并實現(xiàn)更高的生產(chǎn)率和可靠性。此用例的一些工業(yè)示例包括自動化(自動引導車輛系統(tǒng)(AGV)在內(nèi)部物流中的操作)和移動設備(具有通信功能的系統(tǒng)組件和移動設備，如工業(yè)平板電腦、現(xiàn)場PG、RFID掃描儀)。

邊緣計算還可以實現(xiàn)低延遲，因為其將計算能力從核心網(wǎng)絡和集中式云架構轉移到邊緣。其目標是降低延遲，并提高關鍵任務應用的性能。

網(wǎng)絡可靠性對任何行業(yè)都至關重要，也是5G的核心特征之一。當使用不可靠的網(wǎng)絡時，任何網(wǎng)絡都無法維持正常運行，避免中斷對于防止延遲或對生產(chǎn)、交付、收入和客戶滿意度產(chǎn)生負面影響至關重要。

2、提高靈活性和可擴展性

5G的設計考慮了專業(yè)系統(tǒng)。憑借透明度、模塊化和開放標準，制造商現(xiàn)在可以考慮如何連接其工廠。其強大的功能使大型制造商能夠依靠網(wǎng)絡來實現(xiàn)許多高密度設備的運行目的。此外，5G提供大帶寬，使企業(yè)能夠快速擴展連接設備的數(shù)量。制造過程可以迅速改變，從而實現(xiàn)更靈活的生產(chǎn)設置，隨時可以根據(jù)需要擴大或縮小規(guī)模。與主要為公共網(wǎng)絡設計的4G不同，5G允許在生產(chǎn)工廠中使用專用網(wǎng)絡，并根據(jù)業(yè)務需求提供對工廠連接的完全控制。

3、啟用網(wǎng)絡分段

網(wǎng)絡分段是一種架構，可以在同一物理基礎設施上使用多個獨立的邏輯網(wǎng)絡。每個分段充當其網(wǎng)絡，旨在滿足特定應用設置的需求。如上述示例，一個計劃可以使用相同的物理基礎設施來提供URLLC應用，例如自主機器，以及eMBB應用，例如為服務技術人員提供增強現(xiàn)實。這樣，每個應用都能滿足其要求，但仍位于與計劃的其他“網(wǎng)絡”相同的基礎設施中。

4、更多工業(yè)自動化

盡管自動化已經(jīng)開始與舊網(wǎng)絡一起發(fā)展，但5G將把自動化提升到一個新的水平，實現(xiàn)智能自動化但相互連接的工業(yè)生產(chǎn)，也稱為工業(yè)4.0和智能工廠。有效的智能技術需要許多傳感器，使設備能夠適應周圍環(huán)境。這些傳感器占用大量帶寬，但借助5G，它們收集的傳感輸入可以傳輸?shù)皆贫耍瑥亩@得無限的計算能力。這種交換只有通過能夠提供高速度、高容量和低延遲的網(wǎng)絡實現(xiàn)，這是前幾代網(wǎng)絡無法提供的。

5G具有必要的速度、可靠性和容量來支持龐大的傳感器網(wǎng)絡，并加速自動化智能技術的能力和采用。高速無線通信就像無縫且可擴展的連接與機器、傳感器和用戶之間的橋梁。除了能夠從機器收集數(shù)據(jù)外，5G還引入了機器控制機器人、無人機和自動導引車(AGV)的能力。

5、更強的安全性

在過渡到和實施5G時，考慮到這一過程涉及從網(wǎng)絡遷移到云中心，以及考慮其支持的更大規(guī)模運營，安全性尤為重要。5G的設計考慮到了安全性，許多核心屬性，例如身份管理和隱私，都支持安全性。