智能工厂是5G技术的重要应用场景之一。利用5G网络将生产设备无缝连接,并进一步打通设计、采购、仓储、物流等环节,使生产更加扁平化、定制化、智能化,从而构造一个面向未来的智能制造网络。
5G作为我国科技界第一次掌握通信至高话语权的高科技,在我们的一步步见证下,离我们越来越近了!目前,华为在5G上的技术领先于全球整个行业,但也处在欧美多个国家的围剿堵截中,正在艰难突围。
面对多个国家的围剿,华为并没有惧怕。任正非接收采访时回应:“全世界能做5G的厂家很少,华为做得最好,全世界能做微波的厂家也不多,华为做到最先进。能够把5G基站和最先进的微波技术结合起来成为一个基站的,世界上只有一家公司能做到,就是华为。将来我们5G基站和微波是融为一体的,基站不需要光纤就可以用微波超宽带回传。有人说过去这只适用于广大农村,但5G是超宽带,微波也是超宽带,这也适合广大西方国家。因为广大西方国家遍地都是分散的别墅,是要看8K电视、高速的信息消费,那就需要买我们的设备。当然,它可以不买,那就要付出非常昂贵的成本来建设另外的网络。我们在技术上的突破,也为我们的市场创造了更多机会,带来更多生存支点。所以,我们没有像外界想像中的那么担忧。”
华为牛到什么程度?华为,不是从现在5G才开始领先的,而是早在2013年就成了世界第一。2010年,华为还只能排第三位。现在,全球通信设备商主要就剩下四家了,华为、并购了阿尔卡特朗讯的诺基亚、爱立信和中兴,华为在2018年占了28%的市场份额,绝对的老大。而随着5G的推进,无论美国愿不愿意,华为的通信设备全球占有率都会进一步提升。那么,在这些领域华为时候怎么上来的呢?是踩着德国西门子、美国思科、法国阿尔卡特、英国马可尼、日韩等国的企业上来的。所以,仅仅这一个领域,华为就是一家世界顶级的公司。事实上,一些原来很牛的通信设备企业已经被市场所淘汰了,譬如摩托罗拉、阿尔斯通、西门子等,若非美国把华为阻挡到美国市场之外,估计思科也够呛。
可能很多人不知道,华为除了是全球最牛的通信设备厂商,在智能终端上已经开始和三星、苹果分庭抗礼。华为在智能终端上有一系列核心专利不说,连芯片都是自己研发的,这一点三星基本上都没做到,只有苹果算是做到了。现在,美国逼着华为再做通信芯片、进一步提升芯片水平,等华为把这些全部做了,美国除了丢市场什么都做不了了。而且,华为还在做的事是操作系统,华为的操作系统是把手机、PC、服务器、物联网设备等用一个操作系统给连起来了,这意味着是微软与谷歌的合体。
华为的服务器市场占有率在全国也已经利亚联想、IBM排第一位了。看看,苹果、三星、高通、博通、英特尔、微软、谷歌、思科······这些还活着的公司哪一家不是牛得一塌糊涂?可是,华为要把这些全拿下。这样的一家公司,也难怪特朗普如鲠在喉、如芒在背了!
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5G在智能工厂的主要应用场景
1.物联网
随着工厂智能化转型的推进,物联网作为连接人、机器和设备的关键支撑技术正受到各企业的高度关注。这种需求在推动物联网应用落地的同时,也极大的刺激了5G技术的发展。面对复杂的工业互联需求,5G技术需要适应不同的工业场景,能满足物联网的绝大部分连接需求。因此,5G与物联网是相辅相成的关系,物联网应用落地依赖于5G提供不同场景的无线连接方案,而5G技术标准的成熟也需要物联网应用需求的刺激和推动。
2.工业自动化控制
自动化控制是制造工厂中最基础的应用,核心是闭环控制系统。在系统的控制周期内每个传感器进行连续测量,测量数据传输给控制器以设定执行器。由于5G利用边缘计算功能,因此数据将更接近源,可以有效控制在生产过程中由于时延过长,或者控制信息在数据传送时发生错误可能导致生产停机,会造成巨大的财务损失。
5G可提供极低时延长、高可靠,海量连接的网络,使得闭环控制应用通过无线网络连接成为可能。基于华为5G的实测能力:空口时延可到0.4ms,单小区下行速率达到20Gbps,小区最大可支持1000万+连接数。由此可见,移动通信网络中仅有5G网络可满足闭环控制对网络的要求。
3.物流追踪
在目前已成规模的机器对机器市场中,其应用还将包括人员跟踪和在途高价商品等。但(较)高连接成本限制了该市场的增长。5G提供的改进将包括在广泛产业中优化物流,提升工人安全和提高资产定位与跟踪的效率,从而最小化成本。它还将扩展能力以实现动态跟踪更广泛的在途商品。随着在线购物增多,资产跟踪将变得更加重要。
在物流方面,从仓库管理到物流配送均需要广覆盖、深覆盖、低功耗、大连接、低成本的连接技术。此外,虚拟工厂的端到端整合跨越产品的整个生命周期,要连接分布广泛的已售出的商品,也需要低功耗、低成本和广覆盖的网络,企业内部或企业之间的横向集成也需要无所不在的网络,5G网络能很好的满足这类需求。
4.工业AR
在未来智能工厂生产过程中,人将发挥更重要的作用。由于未来工厂具有高度的灵活性和多功能性,这将对工厂车间工作人员有更高的要求。为快速满足新任务和生产活动的需求,增强现实AR将发挥很关键作用,在智能制造过程中可用于如:监控流程和生产流程等场景。生产任务分步指引,如手动装配过程指导;远程专家业务支撑,如远程维护。
在这些应用中,辅助AR设施需要最大程度具备灵活性和轻便性,以保证工作高效开展。AR设备将通过网络实时获取必要的信息(例如,生产环境数据、生产设备数据、以及故障处理指导信息)。在这种场景下AR眼镜的显示内容必须与AR设备中摄像头的运动同步,以避免视觉范围失步现象。通常从视觉移动到AR图像反应时间低于20ms,则会有较好的同步性,所以要求从摄像头传送数据到云端到AR显示内容的云端回传需要小于20mms,除去屏幕刷新和云端处理的时延,则需无线网络的双向传输时延在10ms内才能满足实时性体验的需求。而该时延要求,LTE网络无法满足。
5.云化机器人
在智能制造生产场景中,需要机器人有自组织和协同的能力来满足柔性生产,这就带来了机器人对云化的需求。和传统的机器人相比,云化机器人需要通过网络连接到云端的控制中心,基于超高计算能力的平台,并通过大数据和人工智能对生产制造过程进行实时运算控制。
通过云技术机器人将大量运算功能和数据存储功能移到云端,这将大大降低机器人本身的硬件成本和功耗。并且为了满足柔性制造的需求,机器人需要满足可自由移动的要求。因此在机器人云化的过程中,需要无线通信网络具备极低时延和高可靠的特征。
5G技术已经成为支撑智能制造转型的关键使能技术。5G技术可以利用三大场景将分布广泛、零散的人、机器和设备全部连接起来,构建统一的互联网络。由于实时性和可靠性高,5G技术不但能应用于工业场景中,还能支撑起个人移动化互联网应用。5G技术的发展可以帮助制造企业摆脱以往无线网络技术较为混乱的应用状态,这对于推动工业互联网的实施以及智能制造的深化转型有着积极的意义。
5G将推动“易裁剪”智能制造与服务管理变革
①助推柔性制造
5G利用其自身无可比拟的独特优势,助力柔性化生产的大规模普及。
②工厂维护模式升级
5G带来的不仅是万物互联,还有信息交互,使得智能工厂的维护工作突破工厂边界。
③机器替代人做管理
5G使机器人成为中基层管理人员,通过信息计算和精确判断,进行生产协调和生产决策。
④网络资源按需分配
5G利用网络切片技术保证按需分配网络资源,以满足不同制造场景下对网络的要求。
5G技术已经成为支撑智能制造转型的关键使能技术,能将分布广泛、零散的人、机器和设备全部连接起来,构建统一的互联网络。5G技术的发展可以帮助制造企业摆脱以往无线网络技术较为混乱的应用状态,这对于推动工业互联网的实施以及智能制造的深化转型有着积极的意义。
5G时代来了,可以搞事情了!
文章来源:易裁剪