本文作者 |?Ludger Boeggering，u-blox EMEA地區能源與自動化資深細分市場主任

Q A &

在自動化領域，非獨立組網與獨立組網5G網絡有什么區別？

Ludger?Boeggering

u-blox?EMEA地區能源與自動化資深細分市場主任

從技術角度來看，根據3GPP提供的信息，兩者的區別在于控制邏輯。非獨立組網(NSA)5G網絡必須使用4G/LTE基礎架構來控制通信，而獨立組網(SA)5G網絡是全面實施5G網絡。

從用戶角度來看，這代表基于SA的專用5G網絡（非公開網絡，英文縮寫形式為NPN）要更加精簡，所需工作量更少。

從應用角度來看，SA網絡可以支持更高的可用性和可靠性，并且縮短周期時間，特別是在NPN的背景下。

Q A &

哪些工業應用可以受益于5G技術？

Ludger?Boeggering

u-blox?EMEA地區能源與自動化資深細分市場主任

從定義上來看，5G是eMBB、uRLLC、eMTC和RedCap等多種技術的總稱，因此也能夠為廣泛的應用提供支持。

舉例來說，預測性維護、環境監測、服務和配置、互聯工具及安全互聯工作人員都能得益于eMTC和RedCap中定義的功能。eMTC已經可以與LTE-M和NB-IoT配合使用，3GPP也在持續進一步開發5G技術的應用。

此外，工業裝配解決方案、過程自動化控制、人機界面(HMI)和增強現實輔助等應用，以及工廠物流、移動機器人、協作式機器人和AGV都能受益于RedCap和uRLLC的功能。在上述領域，最為重要的就是可靠的響應時間以及充足的帶寬和經濟高效的產品。

未來幾年間，所有相關垂直行業都將采用5G技術，例如制造業（機械、航空航天、汽車、半導體）、化工和石化、制藥、石油和天然氣、能源和公用事業、水和廢水處理。這固然與技術本身有關，但也與監管框架和專用頻譜的使用密不可分。

Q A &

在工業自動化領域，5G技術如何實現儀表級的EVM性能？（在工業自動化領域，5G技術如何接收信號才能從誤差矢量幅度方面提升性能？）

Ludger?Boeggering

u-blox?EMEA地區能源與自動化資深細分市場主任

首先，我們要考慮到5G技術與其他幾代技術不同的特征。

在有高可靠性和高可用性要求的應用場景中，低延遲至關重要。與前幾代移動網絡相比，5G技術從設計上顯著縮短了延遲，并提高了可用性。

5G技術支持網絡分片，而這可以根據特定應用或服務的需求提供定制的虛擬網絡。因此，工業自動化可以獲得針對其具體需求而優化的專用分片，同時還能確保高可靠性和高性能。

邊緣計算在未來將會變得越來越重要。5G網絡可以使用邊緣計算，在更靠近設備和傳感器的位置處理數據。這能減少將數據傳輸到遠程數據中心所需的時間和能源，從而在工業自動化流程中縮短響應時間，并提高性能。

最后但同樣重要的是，5G技術支持mMTC，因此支持大量設備同時通信。在工業自動化領域，這意味著可以讓同一網絡內的大量傳感器、執行器和設備相互通信，無論從利用率還是投資角度來看，這都會顯著提升整體效率。

Q A &

在自動化領域，5G技術如何減少機器暫停時間、消除錯誤、提高材料可追溯性，并讓員工專注于需要復雜人工技能的任務？

Ludger?Boeggering

u-blox?EMEA地區能源與自動化資深細分市場主任

5G技術本身對這些參數的影響并不大。但重點在于這項技術是作為一個整體系統來進行實施。5G技術支持使用所分配的頻譜創建安全的通信環境。基于無線技術的解決方案也能更輕松、更靈活地集成到工業環境中。

因此，該技術可以更有針對性地收集和分析流程數據。有了這些可能性，企業即可創建數字孿生系統和/或確保實現可靠的狀態檢測，從而隨時采取預防性措施。

若能巧妙地利用這項技術，企業就能可靠地執行各種流程，并建立靈活的“即服務”模式。這樣可以將停機時間控制在必要的最低限度，避免生產錯誤，并確保有針對性地分配員工、調配材料。

Q A &

5G技術如何加速數字化并實現節能？

Ludger?Boeggering

u-blox?EMEA地區能源與自動化資深細分市場主任

5G技術是應對數字化挑戰的另一個重要基石。從根本上來說，這項技術有助于更快地實現自動化，并促使企業追求更高的靈活性。其關鍵要素包括可用性和可靠性。

Q A &

在工業自動化領域使用5G技術時，可能遇到哪些挑戰和限制？

Ludger?Boeggering

u-blox?EMEA地區能源與自動化資深細分市場主任

我想先強調一點，技術的發展總是不可避免地產生各種應用場景問題。5G的優勢與不足也密不可分，例如，有著毫秒級甚至微秒級響應要求的時間關鍵型應用仍然需要使用有線連接。就目前而言，還沒有人投入大量的精力和成本構建相應的5G解決方案。

即使在未來，工業自動化環境中也會有各種技術并存。不存在萬能型解決方案。

如果您仍然希望受益于靈活性，以及類似于園區的獨立、安全的區域覆蓋等優勢，就必須建立相應的基礎架構，而這需要初始投資。

在工業自動化領域采用5G技術時，需要克服的第一個挑戰在于期望管理。未來會出現更多構建基礎架構的解決方案，小規模部署也會得以實現。

此外，應該為盡可能多的應用場景使用相同的基礎架構，從而盡可能為用戶帶來更多好處。網絡基礎架構的設計必須充分考慮這些不同的要求，供應商必須提供適當的設備。

在自動化環境中實施5G技術時，一個關鍵方面就是端到端可追溯性。采用5G解決方案的運營商或集成商必須始終能分析通信基礎架構的每個部分，從而快速發現錯誤，并恢復正常運行。

Q A &

5G技術將哪些不同的頻段用于工業自動化？這些頻段的優勢分別是什么？

Ludger?Boeggering

u-blox?EMEA地區能源與自動化資深細分市場主任

這個問題涉及很廣，我盡量從應用場景的角度來解答。以預測性維護或環境監測應用場景為例，其重點在于較深的覆蓋范圍、較多的訂閱者人數，以及易用的現有基礎架構。這主要涉及到使用公共網絡提供商的傳統頻段。

在其他應用場景中，例如過程自動化控制，以及通過增強現實提供輔助的場景，可用性和可靠性至關重要。在這類情況下，專用網絡帶來的數據安全性等優勢具有重要作用。此類設施可以使用3.xx至4.xx GHz的中頻頻譜，而多年以來，監管部門一直基于相對有吸引力的條件發放其中各頻段的許可，以供本地使用。

Q A &

為此，貴公司有何解決方案？?

Ludger?Boeggering

u-blox?EMEA地區能源與自動化資深細分市場主任

正如以上提到5G是多種技術的集合以應對多種市場需求。在工業自動化領域，重點是響應時間短、中等數據量、高可靠性和大量連接等要求。而不同的應用會產生不同的關鍵要求，只有全面的產品組合才能滿足這些要求。

通過u-blox的SARA、LARA和LENA產品系列，我們提供了可互換的產品組合，以應對市場環境中的主要挑戰。

全球通用的單一SKU

持續穩定的功能和強大的技術支持確保了產品的高可用性

產品質量高，路線圖穩定，可長期使用（行業需要10年或更長時間）

符合要求的供應鏈，確保可用性和業務連續性。

編輯：黃飛