5G专网：工业4.0的关键

工业4.0旨在进行数字化转型，彻底改变企业制造产品的方式。从物联网(IoT)到云计算、人工智能甚至无人机，工业4.0在制造业中拥有巨大且至关重要的潜力。这场革命将提高自动化程度，实现自我维护的机器，优化流程改进，甚至将效率提高到最高水平。这无疑是每个制造商的梦想。然而，实现工业4.0目标面临着一些挑战。

告别有线网络是一个重要方面。传统的有线网络因高成本、部署耗时长和复杂性而令人困扰，尤其是在某些环境中。越来越多的工业环境现在将WiFi视为更好的替代方案。然而，WiFi并不能保证可靠和持续的连接，而这在确保工业4.0网络的稳健性、连接性和安全性方面是必不可少的，即使在新的WiFi6标准下。工业网络需要室内和室外连接的无线组合，并具有近乎完美的可靠性，而这是5G蜂窝技术的优势所在。专用5G或非公共网络(NPN)因此成为解决方案。

专用5G网络为工业设备、服务或应用提供完全可定制、无线、安全、可靠、低延迟和时间敏感的功能。此外，它还可以保证与非工业4.0技术的连接，例如无人机部署、自动导引车(AGV)或增强现实应用(XR)。

在安全运行数据分析方面，5G专网可以改变游戏规则。过去的数据分析流程是将信息从终端设备反馈到企业内的中央环境或云中心。然后在云中处理这些信息，并将见解和操作发送回相同的设备。而现在，5G驱动的专用网络意味着数据分析可以在本地边缘进行。分散在基础设施中的设备可以在现场处理信息，了解是否需要以不同的方式运行，然后自主采取行动。

这带来了许多好处。首先是更快的洞察和行动，这些洞察和行动都基于安全、更可靠的实时信息。其次，车间的灵活性增加，需要的接入点更少，而且机器无需有线连接即可运行，因此可以在任何需要连接的地方轻松实现新服务的加入和利用。此外，由于所需的接入点较少，大量资金可以被节省。延迟足够低，对于关键运营和新技术的集成来说是可信赖的，这样可以确保资产的正常运行时间。所有这些可以通过简单且用户友好的界面来实现。

转向专用5G网络的好处显而易见。但在制造商转向工业4.0时，他们需要考虑许多因素。专用网络的模型和规划取决于组织的需求、应用、预算、供应商以及任何监管限制。5G专网可以根据业务需求进行定制，并提供多种选择。制造商应该与供应商进行深入讨论，共同制定最适合组织的定制解决方案。

在做出决定之前，制造商应考虑自己的目标：是更高的移动性、更低的延迟、更好的安全性、更可靠和可定制的频谱、数据主权还是更大的容量？是计划推出单一工厂还是多工厂？或者甚至是互联工厂？是自己管理还是外包给第三方？选择合适的专用网络方案需要仔细考虑这些因素。

在实际应用中，专用5G网络可以在多个方面帮助制造业。以空中客车为例，他们将专注于工厂和流程自动化。这样的设置可以基于SNPN或PNI-NPN进行部署，因为两者都可以连接尽可能多的设备，从平板电脑到自动化机器。同时，在从内部到外部或围绕金属物体移动时，专用网络可以保证高性能的覆盖范围和移动性。此外，通过从车间提取数据来监控机器，并将其与人工智能层次结合，可以提供可靠且经济高效的AGV服务。

另一个用例可能是通过数字孪生在制造工厂中部署增强现实/虚拟现实技术（AR/VR）。通过创建物理对象的数字模型，AR/VR技术可以在制造过程的设计、规划、培训或调试中发挥作用。通过使用边缘计算和人工智能/机器学习应用，从数字孪生获取的数据可以实时分析，并且可以通过控制反馈系统自动调整机器在生产环境中的运行速度和位置。这将有助于减少生产缺陷。但如果还需要使用视频进行分析和检测，就需要更高的上行5G速度和带宽。

在制造业领域，我们正处在令人激动的时刻，5G技术在现在和未来都将帮助实现创新。部署专用5G网络可能有些令人畏惧，尤其是面对众多选择和选项。因此，在做出决策之前，及早寻求专家建议以帮助制定最适合组织需求的定制解决方案非常重要。