産業用自動化における無線通信の新しい分野

エリクソンの5GRadioDot

1990年代半ば以降、産業用通信技術はますます主流の技術に向けられてきました。これらの主流のソリューションは、部分的に適応されており、製造業の自動化タスクに組み込まれています。この例には、イーサネットおよびWLANテクノロジーだけでなく、産業用PCも含まれると、 Quectel Wireless Solutions Co.、Ltdのマーケティング担当副社長であるAlexanderBufalino氏は述べています。

この傾向の理由の1つは、たとえば、チップやデバイスなどのより費用効果の高いハードウェアに頼ることができるITおよびオフィス環境の標準テクノロジを使用することで達成できる規模の経済です。もう1つの理由は、主流のテクノロジーが膨大な数の研究者や開発者に支えられており、単一の業界のニーズに対応することは不可能なエンジニアリングパフォーマンスを提供していることです。

状況は移動体通信技術と似ています。それはICT（情報通信技術）に由来し、その進化において、最初は音声通信に、そして後にはデータ通信にますます使用されてきました。現在、このテクノロジーは、ローカルだけでなくインターネットと組み合わせた高速のワイヤレスデータ通信に重点を置いており、世界中のほぼどこからでも使用できる真にグローバルな通信ネットワークです。

重要ではない監視の成功

産業用自動化（IA）業界も、過去10〜15年間、アプリケーションにセルラーテクノロジー（2G、Edge、3G、LTEなど）を使用しようと試みてきました。成功したアプリケーションは、特に重要ではない監視タスクや、機械やプラントのリモートメンテナンスにあります。

ただし、前世代のモバイルテクノロジーは、公共のスマートフォンユーザー向けのモバイルブロードバンドのユースケースに重点を置いてきました。前世代のパブリックモバイルネットワークで重要な自動化のユースケースを処理すると、たとえば、遅延、イベントが渡される速度、および決定論、上記のイベントが渡される確実性の領域で、いくつかの課題が発生します。さらに、モバイル通信の透明性と診断は、IAの期待をほとんど下回っています。

新しい5番目の ^th 移動体通信技術、5G、産業用ユースケース、特に産業用自動化ユースケースの生成は、通信ソリューションの遅延、決定性、信頼性に対する特別な要件に焦点が当てられています。 5Gテクノロジーは、標準化組織3GPP（第3世代パートナーシッププロジェクト– www.3gpp.org）によって開発および公開されているいわゆるリリースと呼ばれるいくつかのステップで作成されます。

現在、リリース15は最初の5Gリリースとして公開されています。リリース16は完成に近づいており、リリース17と18はすでに計画中です。ただし、リリース15は、新しい無線（NR）と呼ばれる4G（LTE）と比較して、新しい無線通信方式を使用する市場に登場した最初の5Gテクノロジーです。これと他の多くの革新により、リリース15は、拡張モバイルブロードバンド（eMBB）として識別される大幅に高速化されたデータ伝送速度を可能にします。

プライベート5Gネットワ​​ーク

IAは、いくつかのアプリケーションでこれらのイノベーションの恩恵を受けることができます。ただし、リリース16および17に付属する新機能には、特別な注意を払う必要があります。もっと長く我慢する必要がありますか？いいえ、世界の一部の地域ですでに利用可能であり、他の地域でますます議論されている別の新規性があるためです。プライベートまたは非パブリックの5Gネットワ​​ークです。

非公開ネットワークは、それぞれの企業の特定のパフォーマンス、信頼性、およびセキュリティのニーズに対応するように設計された企業専用のネットワークです。 5Gプライベートネットワークは、パブリックネットワークから完全に分離するか、既存のオペレーターネットワークに統合するかのいずれかの方法で展開できます。ドイツなどの多くの国では、スペクトル規制当局は、プライベートネットワークの運用のために別のスペクトルでモバイル通信技術を使用する機会を生み出しています。したがって、パブリックモバイル無線ネットワークに加えて、同じテクノロジーを備えた別々のネットワークでローカルアプリケーションにサービスを提供するために追加の周波数を利用できます。

このような背景から、Phoenix Contact、Ericsson、Quectelは協力して、プライベート5Gネットワ​​ークでローカル産業用アプリケーション向けの最初の産業用5Gルーターを開発および展開しました。早い段階で相互作用を開始することにより、3社はプライベート5Gネットワ​​ーク上で商用グレードのパフォーマンスを提供するソリューションを迅速に開発することができました。

Quectel、Phoenix Contact、Ericssonのコラボレーションにより、5Gルーターの信頼できる商用パフォーマンスを保証するために、Ericssonラボで広範な相互運用性テストが実施されました。さらに、3社すべてが緊密に協力して、この5Gスタンドアロンプ​​ライベートネットワークでインダストリー4.0アプリケーションを実現しました。共同の取り組みを通じて、お客様がIA向けに将来実証済みの最先端の5G非パブリックネットワークを簡単かつリスクなく展開できるようにしています。

Quectelは、セルラーおよびGNSSモジュールのグローバルサプライヤーであり、5G、LTE / LTE-A、NB-IoT / LTE-M、UMTS / HSPA（+）、GSM / GPRS、およびGNSSをカバーする幅広い製品ポートフォリオを備えています。 Quectelは、プロのIoTテクノロジー開発者およびセルラーモジュールサプライヤーとして、IoTセルラーモジュールにワンストップサービスを提供することができます。 Quectel製品は、スマートペイメント、テレマティクスとトランスポート、スマートエネルギー、スマートシティ、セキュリティ、ワイヤレスゲートウェイ、業界、ヘルスケア、農業、環境モニタリングなど、IoT / M2M全体に広く適用されています。

同社は、MWC2019でRG500Q / RG510Q / RM500Q / RM510Qモバイル無線モジュールを備えた最初の5Gベースのモジュールを発売しました。これは、クアルコムの現在のX55チップセットを使用し、NSA（非スタンドアロン）とSA（スタンドアロン）の両方で5Gリリース15をサポートします。単独）モード、RG500Q / RM500Qはサブ6GHzをサポートし、RG510Q / RM510Qはサブ6GHzとミリ波をサポートします。

エリクソン ネットワークサプライヤとしては、5G技術開発の力です。エリクソンは、モバイルネットワーク事業者（MNO）の従来のパブリックモバイルブロードバンド通信ネットワークを装備することに加えて、インダストリー4.0のコンテキストで5Gの可能性を最大限に引き出すために通信サービスプロバイダー（CSP）と協力しています。

このため、エリクソンはプライベートネットワーク専用のネットワークソリューションを開発しました。 g。オーダーメイドのエリクソンプライベートネットワークソリューションまたはコンパクトなエリクソンインダストリーコネクト。市場のさまざまなICTプレーヤーの専門知識を最大限に活用するために、エリクソンが推奨する戦略は、これらの5Gソリューションをモバイルネットワーク事業者と共同で業界に向けて提供することです。

フェニックスコンタクト は、電気工学、電子工学、自動化の分野でコンポーネント、システム、ソリューションを提供するグローバルプロバイダーです。ワイヤレスデータ伝送の分野で20年以上の経験を持つPhoenixContactは、産業用アプリケーション向けにWLAN、Bluetooth、およびモバイル無線ルーターを提供しています。

Phoenix Contactによる最新のモバイル通信開発は、市場で最初の産業用5Gセルラールーターの1つである5Gルーターです。このデバイスを使用すると、機械、制御装置、その他の機器などの産業用アプリケーションを5Gネットワ​​ークに接続できます。これらのデバイスの焦点は、リソースの使用、優先順位、および動作において産業用アプリケーションを調整することを目的とした、プライベート5G通信インフラストラクチャへのさまざまなアプリケーションの統合です。

5Gモバイル通信テクノロジーの利点

最善の努力の原則ですべての（ほとんどライセンスフリーの）無線帯域のみを使用でき、無線スペクトルが頻繁に占有されている場合に同等のパフォーマンス損失を受け入れる必要がある以前の非3GPP無線ソリューションとは対照的に、プライベートモバイル無線ネットワークにより、企業のニーズに応じてスペクトルの使用を設計できます。

したがって、5Gネットワ​​ークは、産業用自動化の新しい通信バックボーンになり、多くの異なるアプリケーションを同時に提供できるようになります。個々のセンサーから一時的に接続されたマシン、モバイルツール、さらには高解像度ビデオカメラを備えたドライバーレストランスポートシステムまで、すべての通信はワイヤレス、高性能、スケーラブルで優先されます。

著者は、Quectel Wireless Solutions Co.、Ltd。のマーケティング担当副社長であるAlexanderBufalinoです。