Keyvisual Siemens Industrial 5G

Промышленные сети 5G для предприятия будущего

Применение стандарта 5G в промышленности изменит подходы к принятию решений, производству продукции и обслуживанию технологических процессов.
Наши эксперты ответят на все ваши вопросы о 5G

Свяжитесь с нами

Обзор технологии

Будущее говорит на языке 5G, как и мы в «Сименс»

Концепция индустрии 4.0, умные предприятия и промышленный интернет вещей (IIoT) – это будущее промышленного производства. Чтобы сделать процессы производства и логистики более гибкими, автономными и эффективными, необходимы правильно спроектированная сетевая инфраструктура и комплексный подход к построению каналов связи. Стандарт связи 5G открывает новые важные перспективы в данном направлении.

Наш вклад в будущее

Прежде чем дать зеленый свет умному производству, потребуется внедрение новых концепций и технологий в различных областях – от производства до процессов внутренней и внешней логистики, а также транспортировки компонентов. Это мобильные роботы на производстве, применение автономных транспортных средств в сферах транспортировки и логистики, IIoT, технологиях дополненной реальности для специалистов по обслуживанию и ремонту, а также приложениях виртуальной реальности для конечных пользователей. Однако применение всех этих инноваций ограничено возможностями существующих сетей передачи данных. Беспрецедентная надежность, чрезвычайно низкие задержки и широкие возможности в части коммуникаций для концепции промышленного интернета вещей (IIoT) в сетях 5G могут открыть путь для инновационного применения в суровых промышленных условиях.

 

Находясь в постоянном поиске долгосрочных и стабильных коммуникационных решений, компания «Сименс» проводит исследования возможностей промышленного 5G и активно поддерживает разработку и технологическое внедрение нового стандарта.

Новости 5G

Выпуск первого промышленного маршрутизатора 5G

От концепции к реальности: «Сименс» выпустил первый промышленный роутер 5G. SCALANCE MUM856-1 поддерживает стандарты 4G и 5G, имеет корпус со степенью защиты IP65 и применяется в суровых промышленных условиях. Устройство может использоваться как в публичных, так и в частных сетях 5G промышленных предприятий в зависимости от локальных нормативных актов и наличия лицензий.

 Мы тестируем технологии будущего

«Сименс» является одним из лидеров в разработке решений промышленного 5G. Помимо выпуска нового маршрутизатора 5G, был пройден еще один важный этап на пути к полноценному внедрению стандарта 5G в промышленности. Компания организовала частную закрытую сеть 5G на собственном тестовом полигоне в Нюрнберге. Полигон предназначен для отработки различных решений для автономных транспортных средств (AGV). Следует отметить, что сеть 5G на полигоне построена исключительно на компонентах «Сименс».

 

Потенциал стандарта беспроводной передачи данных 5G для промышленного применения весьма высок. Для его оценки в рамках полигона была запущена тестовая частная сеть 5G, работающая в полосе частот 100МГц (в диапазоне от 3,7 до 3,8ГГц).

 

На полигоне проводятся комплексные испытания промышленной сети 5G в промышленной среде. Проверяется возможность решения определенных задач, например работа автономных транспортных средств (AGV), систем интеллектуального производства, решений для логистики и возможность работы в условиях гибкого динамичного производства. В Нюрнбергском испытательном центре тестируются все аспекты применения 5G в реальных промышленных условиях, будь то надежность беспроводной связи, ее поведение в реальном времени или безопасность при взаимодействии между людьми и машинами.

FAQ

Часто задаваемые вопросы о промышленных сетях 5G

Разработка и внедрение чего-то нового всегда вызывает множество вопросов, до и после завершения проекта. Так случилось и с технологией промышленных сетей 5G. Поэтому наши специалисты подготовили для вас ответы на некоторые наиболее часто задаваемые вопросы.

Есть три основных сценария применения 5G:

  1. Расширенная мобильная широкополосная связь: требуется скорость передачи данных в 10-20 раз больше, чем в сетях 4G.
  2. Сверхнадежные соединения с низкими задержками (англ. URLLC – Ultra-Reliable Low Latency Communication): высокая надежность при низком гарантированном значении задержек – менее 10 мс.
  3. Повсеместные межмашинные соединения (mMTC – Massive Machine Type Communication): возможность подключения до 1 миллиона устройств на квадратный километр зоны покрытия сети. 

Однако вышеизложенные сценарии не могут быть реализованы одновременно в рамках одной сети. Пользователю необходимо решить, что наиболее важно для конкретного применения и строить свою сеть исходя из выбранного сценария. Например, если требуется максимальная скорость передачи данных, то одновременно обеспечить низкие задержки оказывается невозможно. Если же необходимо передавать данные с минимальной задержкой, то придется пожертвовать скоростью передачи данных и максимальным количеством подключенных устройств.

 

В большинстве случаев бытовое применение требует высокой скорости передачи данных. Например для стриминга потокового видео в разрешении 4K для тревел-блогеров. Высокая надежность и ультранизкие задержки являются наиболее важными характеристиками для промышленного применения. Поэтому индустриальные заказчики пойдут иным путем при построении своих сетей 5G. Имея два различных взгляда на решение задач передачи данных, мы получаем два различных потребительских профиля: бытовой и промышленный.

Использование частот частных сетей 5G

Соответствующий частотный диапазон должен быть доступен для использования частными сетями 5G. Например, в Германии, правительство выделило полосу шириной 100МГц (в диапазоне от 3,7 до 3,8ГГц) для использования промышленными предприятиями и иными частными пользователями. Это дает возможность бизнесу в Германии арендовать часть спектра за небольшой годовой взнос и эксплуатировать сеть, работающую в арендованном диапазоне исключительно в рамках собственных объектов. Заявки на аренду необходимо подавать в Федеральное Сетевое Агентство (BNetzA).

 


Пример расчета годового арендного взноса представлен ниже:
размер взноса = 1000 + B x t x 5 (6a1 + a2), где:

  • 1000: базовый взнос в размере 1000€
  • B: выделяемая полоса в размере от 10 до 100МГц
  • T: срок аренды в годах или долях года, выраженных в месяцах или их частях
  •  a1: Площадь зоны покрытия в км2 в зависимости от размера жилых районов и транспортной инфраструктуры
  • a2: Площадь зоны покрытия в км2 в зависимости от размера других типов земель

Промышленные сети 5G…

  • …это сети стандарта 5G, удовлетворяющие суровым промышленным условиям
  • …построены на основе релиза 16 (или более позднего) спецификации 3GPP* с поддержкой сценария URLLC
  • …строятся на основе устройств, специально спроектированных для индустриального применения, которые существенно отличаются от потребительских
  • …используются в частных ЛВС и поддерживают промышленные протоколы передачи данных (OPC UA, PROFINET, Safety, и др.)


В зависимости от применения не все из указанных 4х пунктов могут выполняться. Например, в случае удаленного доступа через мобильные беспроводные сети 5G, релиз 16 или наличие локальной частной сети не обязательны. Однако, в случае если нужно управлять мобильным роботом, все 4 пункта должны исполняться

* Спецификация формируется консорциумом 3GPP (3rd Generation Partnership Project), группой организаций по стандартизации мобильной связи, www.3gpp.org

Промышленный стандарт 5G открывает путь к реализации новых решений



Mobile equipment

Mobiles Equipment

From smartphones and field PGs to industrial tablet PCs and RFID handheld devices, the number of mobile devices in the industrial environment is growing dramatically. At the same time, an increasing number of devices is available for handling the growth in smart communication between machines and applications. All these devices require a reliable network. Industrial 5G provides the necessary connectivity.

Autonomous machines

Autonome Maschinen

Mobile robots in production as well as machines and devices that are seamlessly interconnected and communicate autonomously are basic components of highly flexible and, at the same time, efficient production – and for Industrie 4.0. They require low latencies and extremely reliable communication. Industrial 5G optimally meets these requirements.

Assisted Work

Assisted Work

In the future, augmented reality applications will ensure that service and maintenance technicians are deployed more rapidly, safely, and efficiently. But also machine operators can benefit from AR, for example for teach-in and operation. Industrial 5G provides the high bandwidth necessary for transmitting data-rich audiovisual information.

Autonomous logistics

Autonome Logistik

The future of efficient intralogistics depends on the autonomously navigating and cooperating vehicles and robots known as AGVs (Automated Guided Vehicles). Industrial 5G guarantees the necessary low-latency and highly reliable data transmission.

Industrial Edge

Industrial Edge

Industrial Edge combines local, high-performance data processing directly on the automation level with the benefits of the cloud. Industrial 5G provides reliable connectivity and a high bandwidth for exchanging data between Edge devices and the cloud. The low latencies enable fast decision making. Results can be analyzed immediately and the analysis data shared and made globally accessible.

Промышленные сети 5G как отличный пример кооперации

Ассоциация 5G-ACIA (5G Alliance for Connected Industries and Automation) – партнерство во имя будущего

Как предприятиям дискретного и непрерывного производства извлечь выгоду от применения нового стандарта связи 5G? И что необходимо для того, чтобы 5G отвечал высоким требованиям отрасли? Ассоциация 5G-ACIA (Альянс для продвижения технологий 5G в объединенные сетями процессы производства и автоматизации) была создана в начале 2018 года для того, чтобы дать ответ на обозначенные вопросы. Являясь участником этой ассоциации, «Сименс» определяет будущее отрасли в сотрудничестве с другими известными компаниями производственными компаниями, а также ведущими организациями в области информационных и коммуникационных технологий.

 

Перейти на сайт ассоциации 5G-ACIA

Панельные дискуссии

Перспективы

Мы работаем над развитием промышленных сетей 5G

Мы понимаем, что применение 5G в промышленности вызывает много вопросов. Поэтому в «Сименс» создана отдельная исследовательская группа, которая занимается этой темой. Наши специалисты изучают все аспекты работы с новым стандартом связи и его внедрением в промышленную и производственную среду.

промышленные сети 5G