“外行看熱鬧,內行看門道”,萬物互聯的應用場景將開啟新一輪信息產業革命,5G技術已成為支撐智能制造的關鍵技術之一。2019年物聯網行業將發展得如何。
物聯網大規模成功的應用案例,是一個行業成熟的標志,物聯網因為更多的是政府或者企業級的應用,所以讓很多人感覺不到它的存在。
事實上,目前物聯網項目已經不少,“無感化”更加說明了物聯網的進步,智能抄表、智能煙感、智能停車管理等項目已經非常普遍。
物聯網的快速發展,為制造自動化也帶來了很多積極的影響
在制造業中,無論稱為工業4.0或物聯網,其本質均是機器的連接,包括將機器與機器互聯,與專家系統互聯以及與管理執行系統互聯等。從而通過系統架構級別較低的智能設備(按鈕、伺服驅動器自動補償、能量監測器、全景攝像機、加速計和急停按鈕等)獲得比以往更可行的信息。
物聯網另外一個明顯特征就是項目制,這就意味著方案供應商往往會扮演著一個系統集成商的角色,去給用戶提供一整套的解決方案,而一套完整的方案包含感知能力、傳輸能力、平臺處理能力、軟件開發能力等等,這已不是一家企業就能單獨完成的,需要集成全產業鏈上所有的優質資源。
物聯網無法忍受封閉系統
物聯網將實現萬物互聯
物聯網能夠獲取更多當前尚未獲取的數據。物聯網希望實現萬物互聯,以便進行診斷、配方管理、協作工程和各種數據采集(從OEE到序列化)。
物聯網早期叫傳感網,是通過各類射頻識別(RFID)、紅外感應器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡概念。
豐富的產業鏈資源可以為企業打造物聯網方案提供精準而豐富的選擇。
聯網感知層:MEMS、RFID、智能卡、傳感器、條碼、生物識別、視頻識別;
網絡傳輸層:NB-IoT、LoRa、2G/3G/4G/5G、eSIM、ZigBee、Bluetooth、GPRS、WIFI、UWB、Z-wave;
運算與平臺層:云計算、云平臺、大數據與數據安全、人工智能;
應用層:實時精準定位、智慧零售、無人售貨、工業4.0、智慧物流、智慧城市、智能家居。
虛擬網絡計算是物聯網的縮影
怎樣對接更加的高效物聯網
從資源管理到智能機器設備再到預見性維護,物聯網的快速發展,為制造自動化也帶來了很多積極的影響。
物聯網不僅是將工業網絡擴展到設備級架構,還包括將安全、運動、機器對機器智能、自動維護資源和企業連接性融入到目前難以企及的制造智能。
企業想要更多的發展,不僅要研發出好產品,更要研發出符合市場需求的產品,其實是物聯網產業在初期階段,市場需求更新很快,追熱點跟風也往往會落得一地雞毛,因此,實時地去了解市場的需求,對于公司的產品路線以及戰略規劃至關重要。
物聯網工業自動化用戶思維的最大轉變,可能是從硬連接的安全PLC和繼電器轉移到網絡安全性。這意味著從普通工人用螺絲刀緊銅線到咨詢軟件顯示的過渡。而現實中,我們的生活早已改變。
5G與物聯網
5G三大場景能分別支撐不同的功能應用需求。比如eMBB能支撐起遠程視頻監控、視頻會議等高帶寬的應用場景;mMTC能滿足大量低功耗嵌入式終端的數據連接與傳輸需求。
工廠智能化轉型的推進,物聯網作為連接人、機器和設備的關鍵支撐技術正受到企業的高度關注。這種需求在推動物聯網應用落地的同時,也極大的刺激了5G技術的發展。
面對復雜的工業互聯需求,5G技術需要適應不同的工業場景,能滿足物聯網的絕大部分連接需求。因此,5G與物聯網是相輔相成的關系,物聯網應用落地依賴于5G提供不同場景的無線連接方案,而5G技術標準的成熟也需要物聯網應用需求的刺激和推動。
URLLC可以將網絡等待時間的目標壓低到1毫秒以下,以支撐工業自動化控制過程中系統和設備對數據傳輸的實時性的諸多指標和要求。
5G網絡與云化機器人
5G網絡可以達到低至1ms的端到端通信時延,并且支持99.999%的連接可靠性,強大的網絡能力能夠極大滿足云化機器人對時延和可靠性的挑戰。
在智能制造生產場景中,需要機器人有自組織和協同的能力來滿足柔性生產,這就帶來了機器人對云化的需求。5G網絡是云化機器人理想的通信網絡,是使能云化機器人的關鍵。5G切片網絡能夠為云化機器人應用提供端到端定制化的網絡支撐。
和傳統的機器人相比,云化機器人需要通過網絡連接到云端的控制中心,基于超高計算能力的平臺,并通過大數據和人工智能對生產制造過程進行實時運算控制。
通過云技術機器人將大量運算功能和數據存儲功能移到云端,這將大大降低機器人本身的硬件成本和功耗。并且為了滿足柔性制造的需求,機器人需要滿足可自由移動的要求。因此在機器人云化的過程中,需要無線通信5G網絡具備極低時延和高可靠的特征。
智能制造生產場景
5G與工業AR
在未來智能工廠生產過程中,人將發揮更重要的作用。然而未來工廠增強現實AR將發揮很關鍵作用,在智能制造過程中可用于如下場景:如:監控流程和生產流程,生產任務分步指引,如手動裝配過程指導;遠程專家業務支撐等。
在這些應用中,AR設備和云端通過無線網絡連接。需要將設備信息處理功能上移到云端,AR設備僅僅具備連接和顯示的功能。
AR設備將通過5G網絡實時獲取必要的信息,例如,生產環境數據、生產設備數據、以及故障處理指導信息。
場景下,AR眼鏡的顯示內容,必須與AR設備中攝像頭的運動同步,以避免視覺范圍失步現象。通常從視覺移動到AR圖像反應時間低于20ms,則會有較好的同步性,所以要求從攝像頭傳送數據到云端到AR顯示內容的云端回傳需要小于20mms,除去屏幕刷新和云端處理的時延,則需無線網絡的雙向傳輸時延在10ms內才能滿足實時性體驗的需求。而該時延要求,LTE網絡無法滿足。
5G技術已經成為支撐智能制造轉型的關鍵使能技術