製造における5Gの役割

プライベート5Gネットワ​​ークは、データ速度、信頼性、低遅延などを提供し、革新的なデータ駆動型製造アプリケーションを可能にする広範なデバイス接続を実現します。

製造業で5Gを採用する理由

インダストリアルイーサネットは、多くの製造環境における運用インフラストラクチャのバックボーンです。通常、最大100メガビット/秒（Mbps）のデータ速度で実行されるインダストリアルイーサネットネットワークは、決定論とリアルタイム制御を提供するプロトコルを実装します。

有線イーサネットネットワークの設置にコストがかかるか実行不可能な場合、Wi-Fiおよび3G/4Gワイヤレステクノロジーが次善の選択肢となることがよくあります。これらの「配線が難しい」ユースケースには、自律移動ロボット（AMR）、トラック輸送車両、および地理的範囲が広い産業プラントが含まれます。

インダストリー4.0では、エッジデバイスから生成された大量のセンサーデータが、一般に呼ばれる産業施設でリアルタイムに人工知能（AI）で収集、保存、処理されるという点で、運用データの使用が根本的に変化しています。インダストリアルエッジとして。プライベート5Gネットワ​​ークは、特にビデオデータを生成するデバイスで、この分散コンピューティングパラダイムの主要なイネーブラーになる可能性があります。これは、5Gが最大20ギガビット/秒（Gbps）のデータ速度を提供し、4Gと比較してセキュリティ、データレート、遅延、デバイス密度、信頼性、および決定論が向上する可能性があるためです。

5Gを含むワイヤレステクノロジーは、新しいネットワーク接続をすばやくインストールするための柔軟性を高めることで、メーカーの俊敏性も向上させます。メーカーは、工場でより高速でより柔軟なネットワークの必要性を認識しているため、将来的には、従来の産業用イーサネットネットワークの一部またはすべてを5Gネットワ​​ークに置き換えることを決定する可能性があります。

産業環境における5Gのユースケース

カメラ、アクチュエータ、ロボット、マシン、ディスプレイ画面、その他のシステムなど、多くのリモートおよびモバイルデバイスには、高速で信頼性の高い接続が必要です。グリーンフィールド展開では、5Gは、より広いカバレッジエリアでの展開コストの削減、およびモビリティと柔軟性の向上をサポートすることにより、有線ネットワークに取って代わることができます。 5Gが産業環境での運用プロセスを改善できるいくつかの例を次に示します。

無人搬送車（AVG） ：ルートが速くなり、渋滞や衝突が少なくなります

• 事前定義されたレーンに沿って移動するAVGからAIおよびM2M通信への移行は、パスの最適化と衝突の回避に役立ちます。

部品と製品の選択 ：倉庫およびフルフィルメントセンターでのより効率的で正確な部品ピッキング

• 部品を固定の位置と方向に配置する必要があることから、AIベースのビジョンシステムを使用してさまざまな位置と位置にある部品を検出することへの移行。

危険区域の労働者の監視 ：安全性と危機回避の改善

• 制限された領域または安全でない領域の電子監視の欠如から、安全プロトコルから逸脱したり危険が差し迫っていたりしたときに労働者に警告するAIベースのビジョンシステムへの移行。

機器の修理 ：リモートコラボレーションによるより迅速で低コストの機器修理

• 視覚的なサポートが不足している修理支援（オンサイトの専門技術者が必要）から拡張現実への移行により、オフサイトの専門家が非専門技術者を支援できるようになります。

5Gは製造をサポートする機能を備えて設計されています

• 5G仕様に組み込まれたセキュリティ ：プライベート5Gネットワ​​ーク

• 超高精細ストリーミング ：最大20Gbpsのデータレート

• リアルタイム制御： 1ミリ秒以下のレイテンシー

• より多くのコントローラーとセンサーをサポート： 高度なアンテナ技術による高密度

• 障害点が少ない： デバイス間の通信の冗長性

• より優れた決定論とデータプライバシー： 5Gネットワ​​ークを複数の仮想ネットワークに分割

5Gにより、以前は有線ネットワークでしか対処できなかった厳しいパフォーマンス目標への技術的なアップグレードが可能になります。

5Gプライベートネットワークはセキュリティと決定論を強化します

メーカーは5Gパブリックネットワークを使用できますが、多くのメーカーは、安全性が高く決定論的な接続を提供する5Gプライベートネットワークを選択します。プライベート5Gネットワ​​ークは、ミッドバンド5G周波数を利用して、ネットワークのパフォーマンスと遅延の要件を確実に満たすための高レベルの容量と運用制御を提供します。プライベート5Gネットワ​​ークは所有者の唯一の所有物であり、所有者に排他的なネットワークアクセスを提供し、それによってデータ保護とプライバシーを強化します。

5Gおよび決定論的パフォーマンス

Release16では、5Gは2つの主要なテクノロジーの取り組みの助けを借りて、必要なネットワークパフォーマンスを提供できます。

• 5Gを介した時間依存型ネットワーキング（TSN） ：このテクノロジーは、時刻同期とトラフィックスケジューリングを使用して、保証されたメッセージ配信時間を提供します。デバイスはネットワーク上で正確に同期できるため、今日一般的な信号ベースの同期方法は不要です。

• 5G超高信頼性低遅延通信（URLLC）： URLLCは、低遅延と高信頼性を含むさまざまなトラフィック要件に基づいてデータの配信を最適化します。

5Gおよびインダストリー4.0

インダストリー4.0への道のりでは、産業プロセスに不可欠なすべてのデバイスに接続する必要があります。 5Gは、配線が難しいデバイスに接続するための鍵となる可能性があり、将来的には主要な産業用ネットワークになる可能性があります。

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