O papel do 5G na fabricação

As redes 5G privadas oferecem velocidades de dados, confiabilidade, baixa latência e muito mais para conectividade de dispositivos abrangentes para permitir aplicativos inovadores de fabricação orientados por dados.

Por que 5G na manufatura?

Industrial Ethernet é a espinha dorsal da infra-estrutura operacional em muitas configurações de fabricação. Normalmente rodando em velocidades de dados de até 100 megabits por segundo (Mbps), as redes Industrial Ethernet implementam protocolos para fornecer determinismo e controle em tempo real.

Quando é proibitivo ou inviável instalar redes Ethernet com fio, as tecnologias sem fio Wi-Fi e 3G/4G costumam ser a próxima melhor alternativa. Esses casos de uso “difíceis de conectar” incluem robôs móveis autônomos (AMRs), frotas de caminhões e plantas industriais que possuem uma grande área de cobertura geográfica.

Com a Indústria 4.0, o uso de dados operacionais está mudando fundamentalmente, pois a enorme quantidade de dados de sensores gerados a partir de dispositivos de borda será coletada, armazenada e processada com inteligência artificial (IA) em tempo real nas instalações industriais, comumente referidas como a Borda Industrial. As redes 5G privadas têm o potencial de ser um facilitador fundamental nesse paradigma de computação distribuída, principalmente com dispositivos que geram dados de vídeo. Isso ocorre porque o 5G oferece velocidades de dados de até 20 gigabits por segundo (Gbps) e a possibilidade de segurança aprimorada, taxas de dados, latência, densidade do dispositivo, confiabilidade e determinismo em comparação ao 4G.

As tecnologias sem fio, incluindo 5G, também aumentam a agilidade dos fabricantes, dando-lhes maior flexibilidade para instalar rapidamente novas conexões de rede. À medida que os fabricantes percebem a necessidade de redes mais rápidas e flexíveis nas fábricas, eles podem decidir substituir algumas ou todas as suas redes Ethernet industriais herdadas por redes 5G no futuro.

Casos de uso de 5G em ambientes industriais

Muitos dispositivos remotos e móveis, como câmeras, atuadores, robôs, máquinas, telas de exibição e outros sistemas, exigem conectividade rápida e confiável. Em implantações greenfield, o 5G pode substituir as redes com fio, suportando custos de implantação mais baixos em uma área de cobertura mais ampla e maior mobilidade e flexibilidade. Aqui estão alguns exemplos em que o 5G pode melhorar os processos operacionais em ambientes industriais.

Veículos guiados automatizados (AVGs) :Rotas mais rápidas e menos engarrafamentos e colisões

• Transição de AVGs que se movem por vias predefinidas para comunicações de IA e M2M, ajudando a otimizar caminhos e evitar colisões.

Seleção de peças e produtos :Picking de peças mais eficiente e preciso em armazéns e centros de distribuição

• Transição de exigir que as peças estejam em locais e orientações fixas para detectar peças em várias posições e locais usando sistemas de visão baseados em IA.

Monitoramento de trabalhadores em áreas perigosas :Maior segurança e prevenção de crises

• A transição da falta de monitoramento eletrônico de áreas restritas ou inseguras para sistemas de visão baseados em IA alertando os trabalhadores quando eles se desviam dos protocolos de segurança ou o perigo é iminente.

Reparo de equipamentos :Reparo de equipamentos mais rápido e de menor custo por meio de colaboração remota

• Transição de assistência de reparo sem suporte visual (necessita de técnicos especializados no local) para realidade aumentada, permitindo que especialistas externos ajudem técnicos não especializados.

5G é projetado com a capacidade de dar suporte à fabricação

• Segurança integrada na especificação 5G :Redes 5G privadas

• Transmissão de ultra-alta definição :taxas de dados de até 20 Gbps

• Controle em tempo real: Latência de 1 milissegundo ou menos

• Suporte a mais controladores e sensores: Alta densidade da tecnologia de antena avançada

• Menos pontos de falha: Redundância de comunicação entre dispositivos

• Maior determinismo e privacidade de dados: Rede 5G dividida em várias redes virtuais

O 5G permitirá atualizações técnicas para metas de desempenho rigorosas que anteriormente só podiam ser abordadas com redes cabeadas.

As redes privadas 5G aumentam a segurança e o determinismo

Embora os fabricantes possam usar redes públicas 5G, muitos optarão por redes privadas 5G que fornecem conectividade altamente segura e determinística. As redes 5G privadas aproveitam as frequências 5G de banda média para fornecer altos níveis de capacidade e controle operacional para garantir que os requisitos de desempenho e latência da rede sejam atendidos. As redes 5G privadas são de propriedade exclusiva dos proprietários, dando-lhes acesso exclusivo à rede, garantindo maior proteção e privacidade dos dados.

5G e desempenho determinístico

Com o Release16, o 5G pode fornecer o desempenho de rede necessário com a ajuda de dois esforços de tecnologia chave:

• Rede sensível ao tempo (TSN) em 5G :Esta tecnologia fornece tempo de entrega de mensagens garantido usando sincronização de tempo e agendamento de tráfego. Os dispositivos podem ser sincronizados com precisão pela rede, eliminando a necessidade dos métodos de sincronização baseados em sinal que são comuns hoje em dia.

• Comunicação de baixa latência ultraconfiável 5G (URLLC): O URLLC otimiza a entrega de dados com base em diferentes requisitos de tráfego que incluem baixa latência e alta confiabilidade.

5G e indústria 4.0

A jornada para a Indústria 4.0 requer conexão com todos os dispositivos críticos para os processos industriais. O 5G pode ser a chave para se conectar a dispositivos difíceis de conectar e, no futuro, pode se tornar a principal rede industrial.

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