El papel de 5G en la fabricación

Las redes privadas 5G ofrecen las velocidades de datos, la confiabilidad, la baja latencia y más para una conectividad de dispositivos generalizada que permite aplicaciones de fabricación innovadoras basadas en datos.

¿Por qué 5G en la fabricación?

Industrial Ethernet es la columna vertebral de la infraestructura operativa en muchos entornos de fabricación. Por lo general, con velocidades de datos de hasta 100 megabits por segundo (Mbps), las redes Industrial Ethernet implementan protocolos para proporcionar determinismo y control en tiempo real.

Cuando la instalación de redes Ethernet cableadas tiene un costo prohibitivo o no es factible, las tecnologías inalámbricas Wi-Fi y 3G/4G suelen ser la siguiente mejor alternativa. Estos casos de uso "difíciles de cablear" incluyen robots móviles autónomos (AMR), flotas de camiones y plantas industriales que tienen una gran área de cobertura geográfica.

Con Industria 4.0, el uso de datos operativos está cambiando fundamentalmente en el sentido de que la enorme cantidad de datos de sensores generados a partir de dispositivos periféricos se recopilarán, almacenarán y procesarán con inteligencia artificial (IA) en tiempo real en las instalaciones industriales, comúnmente denominadas como el borde industrial. Las redes privadas 5G tienen el potencial de ser un habilitador clave en este paradigma de cómputo distribuido, particularmente con dispositivos que generan datos de video. Esto se debe a que 5G ofrece velocidades de datos de hasta 20 gigabits por segundo (Gbps) y la posibilidad de mejorar la seguridad, las velocidades de datos, la latencia, la densidad de dispositivos, la confiabilidad y el determinismo en comparación con 4G.

Las tecnologías inalámbricas, incluida la 5G, también aumentan la agilidad de los fabricantes al brindarles una mayor flexibilidad para instalar rápidamente nuevas conexiones de red. A medida que los fabricantes ven la necesidad de redes más rápidas y flexibles en las fábricas, pueden decidir reemplazar algunas o todas sus redes Ethernet industriales heredadas con redes 5G en el futuro.

Casos de uso de 5G en entornos industriales

Muchos dispositivos remotos y móviles, como cámaras, actuadores, robots, máquinas, pantallas y otros sistemas, requieren una conectividad rápida y confiable. En las implementaciones totalmente nuevas, 5G podría reemplazar las redes cableadas al soportar costos de implementación más bajos en un área de cobertura más amplia y una mayor movilidad y flexibilidad. Estos son algunos ejemplos en los que 5G puede mejorar los procesos operativos en entornos industriales.

Vehículos de guiado automático (AVG) :Rutas más rápidas y menos atascos y colisiones

• Transición de AVG moviéndose a lo largo de carriles predefinidos a comunicaciones AI y M2M que ayudan a optimizar rutas y evitar colisiones.

Selección de piezas y productos :Selección de piezas más eficiente y precisa en almacenes y centros logísticos

• Pasar de exigir que las piezas estén en ubicaciones y orientaciones fijas a detectar piezas en varias posiciones y ubicaciones mediante sistemas de visión basados ​​en IA.

Monitoreo de trabajadores en áreas peligrosas :Seguridad mejorada y prevención de crisis

• Transición de la falta de monitoreo electrónico de áreas restringidas o inseguras a sistemas de visión basados ​​en IA que alertan a los trabajadores cuando se desvían de los protocolos de seguridad o el peligro es inminente.

Reparación de equipos :Reparación de equipos más rápida y económica a través de la colaboración remota

• Transición de la asistencia de reparación sin soporte visual (que requiere técnicos especializados en el sitio) a la realidad aumentada que permite a los especialistas externos ayudar a los técnicos no expertos.

5G está diseñado con la capacidad de respaldar la fabricación

• Seguridad integrada en la especificación 5G :Redes 5G privadas

• Transmisión de ultra alta definición :velocidades de datos de hasta 20 Gbps

• Control en tiempo real: Latencia de 1 milisegundo o menos

• Admite más controladores y sensores: Alta densidad gracias a la tecnología de antena avanzada

• Menos puntos de falla: Redundancia de comunicación de dispositivo a dispositivo

• Mayor determinismo y privacidad de datos: Red 5G dividida en múltiples redes virtuales

5G permitirá actualizaciones técnicas para objetivos de rendimiento estrictos que anteriormente solo podían abordarse con redes cableadas.

Las redes privadas 5G mejoran la seguridad y el determinismo

Si bien los fabricantes pueden usar redes públicas 5G, muchos optarán por redes privadas 5G que brindan conectividad altamente segura y determinista. Las redes privadas 5G aprovechan las frecuencias 5G de banda media para ofrecer altos niveles de capacidad y control operativo para garantizar que se cumplan los requisitos de rendimiento y latencia de la red. Las redes privadas 5G son propiedad exclusiva de los propietarios, lo que les otorga acceso exclusivo a la red, lo que garantiza una mayor protección y privacidad de los datos.

5G y rendimiento determinista

Con Release16, 5G puede ofrecer el rendimiento de red necesario con la ayuda de dos esfuerzos tecnológicos clave:

• Redes sensibles al tiempo (TSN) sobre 5G :esta tecnología proporciona un tiempo de entrega de mensajes garantizado mediante sincronización de tiempo y programación de tráfico. Los dispositivos se pueden sincronizar con precisión a través de la red, eliminando la necesidad de los métodos de sincronización basados ​​en señales que son comunes en la actualidad.

• Comunicación ultraconfiable de baja latencia (URLLC) 5G: URLLC optimiza la entrega de datos en función de diferentes requisitos de tráfico que incluyen baja latencia y alta confiabilidad.

5G e Industria 4.0

El viaje a la Industria 4.0 requiere conectarse a todos los dispositivos críticos para los procesos industriales. 5G puede ser clave para conectarse a dispositivos difíciles de cablear y, en el futuro, puede convertirse en la principal red industrial.

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