5G工业自动化大有潜力可挖

1 5G是应对数字化挑战的一块重要基石

5G 技术是应对数字化挑战的一块重要基石。从根本上来说，这项技术有助于更快地实现自动化，并促使企业追求更高的灵活性。其关键要素包括可用性和可靠性。

Ludger Boeggering (u-blox EMEA 地区能源与自动化资深细分市场主任)

从定义上来看，5G 是eMBB、uRLLC、eMTC 和RedCap 等多种技术的总称，因此也能够为广泛的应用提供支持。举例来说，预测性维护、环境监测、服务和配置、互联工具及安全互联工作人员都能得益于 eMTC和RedCap 中定义的功能。eMTC 已经可以与 LTE-M和NB-IoT 配合使用，3GPP 也在持续进一步开发5G技术的应用。

此外，工业装配解决方案、过程自动化控制、人机界面 (HMI) 和增强现实辅助等应用，以及工厂物流、移动机器人、协作式机器人和AGV 都能受益于RedCap和uRLLC 的功能。在上述领域，最为重要的就是可靠的响应时间以及充足的带宽和经济高效的产品。

未来几年间，所有相关垂直行业都将采用5G 技术，例如制造业（机械、航空航天、汽车、半导体）、化工和石化、制药、石油和天然气、能源和公用事业、水和废水处理。这固然与技术本身有关，但也与监管框架和专用频谱的使用密不可分。

2 5G的元器件挑战

我想先强调一点，技术的发展总是不可避免地产生各种应用场景问题。5G 的优势与不足也密不可分，例如，有着毫秒级甚至微秒级响应要求的时间关键型应用仍然需要使用有线连接。就目前而言，还没有人投入大量的精力和成本构建相应的5G 解决方案。

即使在未来，工业自动化环境中也会有各种技术并存。不存在万能型解决方案。

如果您仍然希望受益于灵活性，以及类似于园区的独立、安全的区域覆盖等优势，就必须建立相应的基础架构，而这需要初始投资。

在工业自动化领域采用5G 技术时，需要克服的第一个挑战在于期望管理。未来会出现更多构建基础架构的解决方案，小规模部署也会得以实现。

此外，应该为尽可能多的应用场景使用相同的基础架构，从而尽可能为用户带来更多好处。网络基础架构的设计必须充分考虑这些不同的要求，供应商必须提供适当的设备。

在自动化环境中实施5G 技术时，一个关键方面就是端到端可追溯性。采用5G 解决方案的运营商或集成商必须始终能分析通信基础架构的每个部分，从而快速发现错误，并恢复正常运行。

3 u-blox的解决方案

正如以上提到5G 是多种技术的集合以应对多种市场需求。在工业自动化领域，重点是响应时间短、中等数据量、高可靠性和大量连接等要求。而不同的应用会产生不同的关键要求，只有全面的产品组合才能满足这些要求。通过u-blox 的SARA、LARA 和LENA 产品系列，我们提供了可互换的产品组合，以应对市场环境中的主要挑战。

●   全球通用的单一 SKU；

●   持续稳定的功能和强大的技术支持确保了产品的高可用性；

●   产品质量高，路线图稳定，可长期使用（行业需要10 年或更长时间）；

●   符合要求的供应链，确保可用性和业务连续性。

（本文来源于《电子产品世界》杂志2023年9月期）