移动性

将工业应用连接到私人5G网络

各公司正致力于开发专用5G网络,使机器、控制和其他设备等工业应用连接到专用网络,以更好地控制行为和使用。

欧洲控制工程 10月19日,2020年
礼貌:CFE媒体和技术

菲尼克斯,Quectel和爱立信合作开发和部署第一个工业5 g路由器为当地工业应用在一个私人5 g网络,允许工业应用,如机器、控制和其他设备连接到一个私人5 g网络,因此是精心策划的资源使用情况,优先级和行为。这与以前的移动无线电解决方案相比有一个优势,以前的移动无线电解决方案只能使用所有的(大部分是免费的)无线波段,并且在无线电频谱被严重占用时,必须接受同等程度的性能损失。Frank Hakemeyer是Phoenix Contact Electronics的通信接口主管,他讨论了这种技术的好处。

问:与使用大多数自由许可的无线电频段的其他移动无线电系统相比,该系统对工业应用中的最终用户提供了哪些好处?

Phoenix联系人在基于Bluetooth,WiFi或可信赖的无线和可信赖的无线和可信的无线解决方案上,拥有长期的无线无线解决方案经验,基于2G,3G或4G等蜂窝技术。我们提供了近20年的无线产品和解决方案,因此可以为特定应用创造合适的技术解决方案。

从经验来看,免许可证无线解决方案主要面临三个主要挑战

  • 没有保证的服务质量 - 由于使用许可证自由频带的性质,您可以永远无法管理和保证通信。它总是一个“最佳努力”方法。媒体访问机制如“倾听”前倾听'允许许可证自由频段的所有用户在频带拥塞的情况下等于访问和平等的服务劣化。在蜂窝网络中,频段被许可给运营商,或者在私人网络到工厂或工厂所有者。
  • 在许可免费无线解决方案中,没有单一技术适用于所有使用情况。您需要根据用例的要求选择技术。最后,您有一个异教世界的技术和产品,难以在一个地点管理和具有挑战性。在5G网络中,资源管理,所有应用的编排和用例的优先级是蜂窝技术架构的特征。
  • 已经有一些活动来开发特定于行业的、免费许可的无线解决方案——WirelessHart,或者一些专有技术,如Phoenix Contact的Trusted wireless。这些解决方案可以提供一个很好的解决方案,但它们永远不会成为主流技术,如基于蜂窝通信。工程量、优化和成本降低是主流技术无法比拟的。

因此,5G方法 - 特别是具有新的增强功能(私人5G网络,网络切片,超可靠的低延迟通信等)可以克服许可自由世界的挑战。

问:您能推荐一些典型的工业应用,这些应用将受益于这种解决方案吗?

显然,任何移动申请都可以受益。一些应用程序,如AGVS(自动导向车辆),电动单轨输送机,移动工具或可以成为不同生产线的一部分的机器部件,可能很难在没有无线通信的情况下实现。

但我认为我不认为工业(私人)5G网络有一个杀手申请。我相信私人5G网络的最大潜力是成为工业自动化的新通信骨干。如果工厂或工厂所有者可以通过相同的5G网络基础架构运行各种应用程序,如果他们可以在单个通信网络中管理和优先考虑应用程序,这是利用5G的最强烈理由。

问:你能详细介绍一下解决方案的“工业级性能”吗?

来自Phoenix的第一个工业5G路由器联系人侧重于独立(SA)网络。这是基于100%5G的基础设施的描述。相反的是单独的(NS),这意味着您需要4G和5G网络来操作您的设备。如果您在私有模式下运行5G SA网络(也称为园区网络),则可以通过5G路由器将您的工业应用(如AGV,机器人,传感器集中器等)连接到网络。

当然,5G路由器专为工业用途而设计,这意味着电路专为工业环境和接口而设计,并为工业自动化世界指定了功能集。

问:你能解释一下如何将这个解决方案整合到现有的工厂中吗?

5G专用网络可以成为工厂或工厂中许多不同用例的无线通信主干。要建立一个私有网络,工厂或工厂所有者必须决定是自己运营和管理这个网络,还是让服务提供商来做。考虑这一决定非常重要,特别是数据如何“从5G网络中”出来,以及如何重新插入自动化网络(网络和控制级别)或企业资源规划(ERP)级别。

问:终端用户在使用这个解决方案时,是否应该采取任何安全措施来保护他们的网络和数据?

TC 5G Privnet Router提供许多安全功能,如基于IP SEC或OpenVPN以及防火墙的VPN连接。这些是众所周知的功能,如果数据以某种方式通过公共网络(蜂窝或有线) - 这意味着互联网。因此,在应用程序与来自任何载波的公共蜂窝网络连接到公共蜂窝网络的情况下,总是建议使用这些提到的安全机制。

如果是私有5G网络,则不需要这些机制,基站和设备之间的无线通信将已经受到3GPP机制的保护。

本文最初出现在控制工程欧洲的网站。


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