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　　5G“CX600X”智能制造

　　國際性金屬加工網

　　先进制造 ◇ 系列技術講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中国机器人行业众所周知研讨会

　　作为新一代终端通讯技術，5G技術的迅猛产业发展正好切合了现代制造民营企业智能制造结构调整对有线统计数据服务網的应用领域市场需求，5G技術表述的三大情景不但全面覆盖了高频宽、低延时等现代应用领域情景，而且还能满足用户工业环境下的设备统计数据服务和远距可视化应用领域市场需求，这种以太網全全面覆盖的特点为民营企业构建统一的有线统计数据服务網提供了可能将。

　　一、终端通讯技術的产业发展

回顾终端通讯技術的产业发展历程，第一代采用的是模拟技術，只能支持区域和距离限制的音频通话；第二代实现了数字化音频通讯，能进行简单的音频和文本类可视化，比如说短信和邮件等；第三代就是大家熟知的3G技術，以多媒体通讯为特点，可以支持音频、文本和音频可视化，但虽然频宽有限，在进行大量统计数据可视化时，如音频可视化时很难确保效果的流畅；第四代是正在铺建的4G技術，通讯速率大幅提升，标志着进入有线光纤年代。

　　从当前电信服务商做的基站测试结果看，5G的速度将会比4G更快且功耗更低，理论频宽将突破每秒10G。这确保你能够在一秒钟内下载一部高清电影，而4G须要至少10分钟。恰是虽然这一得天独厚的优势，业界普遍认为，5G将对智能工业、超高速汽车、VR以及物联網等领域产生重要促进作用。

现阶段，5G标准尚未确认。AT&T总裁史密斯认为，对于5G的表述可能将于2018年确认，正式的5G标准将于2019年由联合国行动通讯联盟编写成文。5G标准将表述哪些有线技術可称为5G，以及5G有哪些特点等问题。

　　二、5G表述的三大情景

　　2016年，华为主推的PolarCode方案被国际性有线标准化机构3GPP确认为eMBB情景的掌控编码方案方案，而统计数据信道的上行和下行圣克雷潘方案则归属高通LDPC码。eMBB即进一步增强终端光纤，是3GPP会议上表述5G三大情景之一。华为的PolarCode编码方案技術只是5G众多核心理念技術的一种。除eMBB之外，5G情景还包括mMTC和URLLC。

eMBB（进一步增强终端光纤）：主要面向全国3D/超高清音频等大流量终端光纤销售业务，eMBB除了在6GHz下列的频带产业发展相关技術，也会产业发展在6GHz以上的频带。而小型培训基地台将会是产业发展eMBB的重要设备，虽然现阶段6GHz下列的频带，大多是以大型培训基地台产业发展的现代统计数据服务網模式为主，而较以6GHz以上频带的毫米波技術，便须要小型培训基地台来把速度乱棍更快。

　　mMTC（海量机器类通讯）：主要面向全国大规模物联網销售业务。mMTC将会产业发展在6GHz下列的频段，其将会应用领域在大规模物联網上，现阶段较可见的产业发展是NB-IoT。以往普遍的Wi-Fi、Zigbee、蓝牙等，较属于家庭用的小范围技術，截取线路主要都是靠LTE，近期随着大范围全面覆盖的NB-IoT、LoRa等技術标准的出炉，可望让物联網的产业发展更为广泛。

URLLC（超可信低数据传输速率）：主要面向全国超高速、工业智能化等须要低数据传输速率、高可信相连的销售业务。在智慧工厂，虽然大量的机器都内建感应器，从感应器、后端统计数据服务網、下指令，再数据传输回机器本身的这些操作过程，若以现有的统计数据服务網数据传输，将出现很明显的延迟，可能将引发品管事故。有鉴于此，URLLC将统计数据服务網等候时间的目标抬高到1微秒下列。

　　三、5G支撐力的工業應用領域

　　1.物联網

随着工厂智能化结构调整的推进，物联網作为相连人、机器和设备的关键支撑力技術正受到民营企业的高度关注。这种市场需求在促进物联網应用领域破冰的同时，也极大的刺激了5G技術的产业发展。面对复杂的工业统计数据服务市场需求，5G技術须要适应相同的工业情景，能满足用户物联網的绝大部分相连市场需求。因此，5G与物联網是相辅相成的关系，物联網应用领域破冰依赖于5G提供相同情景的有线相连方案，而5G技術标准的成熟也须要物联網应用领域市场需求的刺激和促进。

　　在促进物联網破冰操作过程中，5G三大情景能分别支撑力相同的功能应用领域市场需求。比如说eMBB能支撑力起远距音频监控、音频会议等高频宽的应用领域情景；mMTC能满足用户大量高效能嵌入式终端的统计数据相连与数据传输市场需求。URLLC可以将统计数据服务網等候时间的目标抬高到1微秒下列，以支撑力工业智能化掌控操作过程中控制系统和设备对数据传输的保密性的诸多指标和要求。

　　2.工業智能化掌控

智能化掌控是制造工廠中最基礎的應用領域，核心理念是閉環掌控控制系統。在該控制系統的掌控周期性內每個感應器進行連續量測，量測數據傳輸給掌控器以設定開傘器。衆所周知的閉環掌控操作過程周期性pulchrems等級，所以控制系統通訊的數據傳輸速率須要達到ms等級甚至更低才能確保掌控控制系統實現精確掌控，同時對可信性也有極高的要求。如果在生産操作過程中雖然數據傳輸速率過長，或者掌控信息在統計數據數據傳輸時發生錯誤可能將導致生産停機，會造成巨大的財務損失。

　　5G可提供极低数据传输速率长、高可信，海量相连的统计数据服务網，使得闭环掌控应用领域通过有线统计数据服务網相连成为可能将。基于华为5G的实测能力：空口数据传输速率可到0.4ms,单小区下行速率达到20Gbps，小区最大可支持1000万+相连数。由此可见，终端通讯统计数据服务網中仅有5G统计数据服务網可满足用户闭环掌控对统计数据服务網的要求。

　　3.物流追蹤

在现阶段已成规模的机器对机器市场中，其应用领域将包括人员跟踪和在途高价商品等。但（较）高相连成本限制了该市场的增长。预计5G将在深度全面覆盖、高效能和低成本（规模经济）以及作为3GPP标准技術方面提供额外优势。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须要广全面覆盖、深全面覆盖、高效能、大相连、低成本的相连技術。此外，虚拟工厂的端到端整合跨越产品的整个生命周期性，要相连分布广泛的已售出的商品，也须要高效能、低成本和广全面覆盖的统计数据服务網，民营企业内部或民营企业之间的横向集成也须要无所不在的统计数据服务網，5G统计数据服务網能很好的满足用户这类市场需求。

　　4.工業AR

在未來智能工廠生産操作過程中，人將發揮更重要的作用。然而雖然未來工廠具有高度的靈活性和多功能性，這將對工廠車間工作人員有更高的要求。爲快速滿足用戶新任務和生産活動的市場需求，進一步增強現實AR將發揮很關鍵作用，在智能制造操作過程中可用于如下情景：如：監控流程和生産流程。生産任務分步指引，例如手動裝配操作過程指導；遠距專家銷售業務支撐力，例如遠距維護。

在这些应用领域中，辅助AR设施须要最大程度具备灵活性和轻便性，以便维护工作高效开展。因此须要将设备信息处理功能上移到云端，AR设备仅仅具备相连和显示的功能，AR设备和云端通过有线统计数据服务網相连。AR设备将通过统计数据服务網实时获取必要的信息（例如，生产环境统计数据、生产设备统计数据、以及故障处理指导信息）。在这种情景下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。通常从视觉终端到AR图像反应时间低于20ms，则会有较好的同步性，所以要求从摄像头数据传输统计数据到云端到AR显示内容的云端截取须要小于20mms，除去屏幕刷新和云端处理的数据传输速率，则需有线统计数据服务網的双向数据传输数据传输速率在10ms内才能满足用户保密性体验的市场需求。而该数据传输速率要求，LTE统计数据服务網无法满足用户。

　　5.雲化機器人

在智能制造生产情景中，须要机器人有自组织和协同的能力来满足用户柔性生产，这就带来了机器人对云化的市场需求。和现代的机器人相比，云化机器人须要通过统计数据服务網相连到云端的掌控中心，基于超高计算能力的平台，并通过大统计数据和人工智能对生产制造操作过程进行实时运算掌控。通过云技術机器人将大量运算功能和统计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。并且为了满足用户柔性制造的市场需求，机器人须要满足用户可自由终端的要求。因此在机器人云化的操作过程中，须要有线通讯统计数据服务網具备极低数据传输速率和高可信的特点。

　　5G统计数据服务網是云化机器人理想的通讯统计数据服务網，是CX600X云化机器人的关键。5G切片统计数据服务網能够为云化机器人应用领域提供端到端定制化的统计数据服务網支撑力。5G统计数据服务網可以达到pulchre1ms的端到端通讯数据传输速率，并且支持99.999%的相连可信性，强大的统计数据服务網能力能够极大满足用户云化机器人对数据传输速率和可信性的挑战。

　　總結

5G技術已经成为支撑力智能制造结构调整的关键CX600X技術。5G技術可以利用三大情景将分布广泛、零散的人、机器和设备全部相连起来，构建统一的统计数据服务统计数据服务網。虽然保密性和可信性高，5G技術不但能应用领域于工业情景中，还能支撑力起个人移动化统计数据服务網应用领域。5G技術的产业发展可以帮助制造民营企业摆脱以往有线统计数据服务網技術较为混乱的应用领域状态，这对于促进工业统计数据服务網的实施以及智能制造的深化结构调整有着积极的意义。

　　( 文章来源：统计数据服务網 )

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