工業(yè)和專業(yè)網(wǎng)絡架構的5G核心

眾所周知，我們了解到在很多不同的垂直行業(yè)，特別是工業(yè)4.0這個超級垂直行業(yè)。在這里，改變游戲規(guī)則的技術不僅僅是一種研發(fā)投資承諾，而是每季度的競爭需要。呈現(xiàn)出一系列復雜的、全球化供應鏈所依賴的核心業(yè)務，任何新的可能的效率都是最重要的。就像所有這樣的討論一樣，我們很快就進入了高度定義的使用案例，在這些案例中，新的能力、自動化和效率直接推動了長期的成本降低，但更重要的是，或者至少是理想的，生產能力的重大飛躍。這些大規(guī)模的效率回報來自于無數(shù)的集體 "長尾"，如果不是真正的Kaizon：改進，而且往往是真正的突破性進展，這在5年前是不可能想象的。但你如何開始呢？

在無處不在的物聯(lián)網(wǎng)的大背景下，現(xiàn)在5G已經擴展到智能工廠之外的物流車隊，使其產出流動的是工廠內部的車隊。這個經常被遺忘的車隊就是簡陋的叉車。隨著我們固定的工廠自動化組件（如燈光、傳感器、環(huán)境控制、安全或其他）的消失，我們的移動基礎設施也將隨之消失，這包括人類操作的設備。這當然帶來了挑戰(zhàn)，但隨著非公共無線網(wǎng)絡的引入，這些挑戰(zhàn)是完全可以解決的。

為了理解這些挑戰(zhàn)，人們不需要把鏡頭拉到工廠墻外。現(xiàn)代智能工廠的無線通信環(huán)境通常很困難，它為關鍵任務連接（URLLC）帶來了一系列一致的挑戰(zhàn)。這里有大量的金屬結構，產生各種干擾的高電場，以及結合室內和室外的大面積物理區(qū)域。盡管叉車是由人操作的，但至少在目前，有必要向叉車操作員提供連續(xù)、準確、特定位置的信息。當然，他們需要知道在哪里拿起下一個托盤，在哪里放下，因為快節(jié)奏的工廠車間流程需要。但是，超越了操作員相對簡單的需求，我們看到關鍵的價值主張逐漸成為焦點。對于這種水平的內部車隊跟蹤，運營經理正在尋找一個更廣泛、更清晰的站點運營資產視圖，以幫助推動效率，這將在整個制造過程中產生漣漪效益。

5G獨立（SA）就像帶類固醇的WiFi。今天的設備就像80年代末的電話，固定的電話，有一些有限的流動性。那時不可能想象我們今天所使用的移動互聯(lián)網(wǎng)。同樣的革命正在發(fā)生在現(xiàn)在的設備上。我們可以看到，變化已經開始，但它將如何詳細發(fā)生仍然是未知數(shù)。由于在能源消耗和減少人力資源方面的全球挑戰(zhàn)，在自動化水平方面向前推進是強制性的。

為了能夠提高自動化水平，我們需要設備的移動通信技術 - 我們需要非公共網(wǎng)絡。為什么這么說呢？公共網(wǎng)絡運營商正在以最大努力的商業(yè)模式為消費者服務，這對設備來說是不夠的。非公共網(wǎng)絡的購買是為了解決一個特定的問題。這意味著，網(wǎng)絡需要適應應用需求。這在實踐中意味著什么？如果你打電話給你的移動運營商，告訴他們你的Netflix不工作了，他們會嘲笑你。在非公共網(wǎng)絡情況下，我們會解決這個問題。

Cumucore是一家SW公司，正在使用最新的SW技術，開發(fā)用于工業(yè)4.0用例的尖端功能，如5GLAN和TSN。在非公共網(wǎng)絡中，核心是系統(tǒng)的大腦，做出決定，如誰可以連接到網(wǎng)絡，用戶可以使用什么樣的功能，設備可以與誰通信等。

我們自己開發(fā)了我們的軟件棧，沒有分包商，沒有開源電信項目。我們完全控制我們的軟件堆棧；這使我們比同類公司有很大的優(yōu)勢。我們可以非常迅速地滿足客戶的要求。我們的時間尺度是幾周而不是幾年。Cumucore的業(yè)務遍及全球。業(yè)務是基于與客戶和集成商的遠程工作。工作方式和現(xiàn)代SW技術使我們與大型電信運營商相比具有明顯的成本優(yōu)勢。

連接的叉車 AGV

ABB AMR 叉車F702LC

作為一個案例，人民對連接叉車的需求超過了現(xiàn)有的解決方案，導致他們用第一代WiFi AP連接他們的叉車。盡管他們被告知不可能做到這一點，但他們的經驗讓人大開眼界。在過去的二十年里，它實際上運行得非常好，雖然是第一代的形式，但提供了一個清晰的、出爐的商業(yè)案例，現(xiàn)在他們已經決定在非公共網(wǎng)絡上繼續(xù)前進。

該工廠需要將數(shù)據(jù)保存在他們自己的場所，并覆蓋工廠的室內和室外，面積有幾平方公里。他們正在與一家IT集成商合作，該集成商已經為該工廠服務多年，對現(xiàn)有的IT系統(tǒng)和組織非常了解。需要的應用與生產管理有關。移動網(wǎng)絡需要在各部門之間進行劃分，并確保IT安全得到認真遵循。這意味著在實踐中仔細選擇UE:s和IP規(guī)劃。移動網(wǎng)絡是工廠IT基礎設施的一部分，而不是一個獨立的島嶼。建立一個網(wǎng)絡是很快的，也許一天就能完成，但整合和測試需要更長的時間，需要工廠IT部門、集成商和移動網(wǎng)絡核心供應商在這個Cumucore中順利合作。

此舉的好處是為新的連接叉車網(wǎng)絡提供了一個力量倍增器?，F(xiàn)在，他們不再使用50個WiFi AP，而是使用3個eNB。他們可以用同樣的技術覆蓋室內和室外區(qū)域，沒有額外的麻煩。但最大的好處是不僅節(jié)省了硬件，而且在布線方面也很可觀。

在典型情況下，布線成本（即工作和電纜）至少與WiFi AP硬件的成本一樣昂貴。由于非公共網(wǎng)絡使用更高的輸出功率和頻率，比WiFi使用的頻率更干凈，這意味著可以提供更廣泛的覆蓋區(qū)域，因此成本更低。更重要的是，同一個網(wǎng)絡還可以用于除連接叉車以外的其他使用情況。通過優(yōu)先考慮不同的用戶和使用不同的帶寬策略，可以支持無限多的依賴移動連接的過程。

雖然連接的叉車提供了非公共網(wǎng)絡的權力和關鍵任務潛力的一個例子。在展示繞過墻壁和承受惡劣條件的能力的同時，它為許多其他遵循相同邏輯和使用相同靈活基礎設施的高價值用例奠定了基礎。