5G LAN先行者——深圳宏電助力工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IT/OT深度融合

2020年7月3日，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP官宣了5G R16標(biāo)準(zhǔn)的凍結(jié)，對(duì)超可靠低時(shí)延通信(URLLC)做了全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)支持，將端到端的時(shí)延壓縮至5毫秒以下，并強(qiáng)調(diào)了網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性將達(dá)到99.9999%，同時(shí)還定義了5G LAN這一推動(dòng)5G向垂直行業(yè)擴(kuò)展的重要加速劑，搭建了工業(yè)IT與OT的融合之路，令5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)向低成本、易部署邁進(jìn)，加速5G規(guī)模化普及。

什么是5G LAN

5G LAN就是構(gòu)建在5G網(wǎng)絡(luò)中的LAN(LAN也就是局域網(wǎng))，通過(guò)5G LAN可以組建具備移動(dòng)性的局域網(wǎng)，滿足生產(chǎn)與辦公需求。5G LAN的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)跨工藝、跨產(chǎn)線、跨地域的互通，打破終端之間的物理距離限制，使兩個(gè)設(shè)備即使遠(yuǎn)隔千里，也可以組建LAN，實(shí)現(xiàn)二層互通能力與三層互通能力。

5G LAN在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景

傳統(tǒng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)都是基于有線傳輸，而且大量使用二層以太網(wǎng)協(xié)議，但有線連接對(duì)移動(dòng)性有太多的限制 —— 設(shè)備后面總要留一個(gè)“辮子”，妨礙自由移動(dòng)。為工業(yè)內(nèi)網(wǎng)剪辮子，各工業(yè)企業(yè)嘗試了多種應(yīng)對(duì)之法。在5G LAN出現(xiàn)之前，人們就已經(jīng)嘗試引入AR路由器來(lái)配置虛擬二層網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)終端的5G無(wú)線接入，通過(guò)這種方式，不僅增加復(fù)雜度，也增加了成本。而5G LAN，利用5G技術(shù)將終端進(jìn)行“分組”、“建群”，組成一個(gè)LAN網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)二層網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，不需要新增AR路由器等隧道設(shè)備來(lái)配置虛擬二層網(wǎng)絡(luò)，使5G直接進(jìn)入到工廠內(nèi)網(wǎng)。接下來(lái)，我們來(lái)具體看看 5G LAN在工廠內(nèi)都有哪些應(yīng)用場(chǎng)景。

(1)PLC東西向協(xié)同工作

將不同車間的PLC通過(guò)5G LAN進(jìn)行打通，利用現(xiàn)場(chǎng)二層工業(yè)協(xié)議，在5G LAN高穩(wěn)定與低時(shí)延(單向時(shí)延15ms以內(nèi))的加持下，替代原有的優(yōu)先網(wǎng)絡(luò)，讓不同工藝、不同產(chǎn)線的PLC之間協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)柔性化生產(chǎn)。

(2)ARM協(xié)同工作

利用5G LAN進(jìn)行二層通信，將不同的AGV組進(jìn)同一張網(wǎng)，同時(shí)利用5G LAN的低時(shí)延與高穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)AGV與AGV之間的互聯(lián)互通，協(xié)同工作中可以相互避障，智能決策，及時(shí)調(diào)整行動(dòng)路線。

(3)云化PLC

利用工業(yè)協(xié)議，將PLC從靠近產(chǎn)線側(cè)轉(zhuǎn)向靠近服務(wù)側(cè)，實(shí)現(xiàn)PLC遠(yuǎn)端對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的操作與控制，比如對(duì)IO模塊的操作、最變頻器的操作及獲取變頻器的數(shù)據(jù)對(duì)伺服的操作、對(duì)各種傳感器數(shù)據(jù)的采集、對(duì)定時(shí)器的操作等等，將原有的通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)連接的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變由5G LAN連接的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

正如大家所見(jiàn)，5G LAN的出現(xiàn)，讓垂直行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型有了新方向，讓柔性化生產(chǎn)邁向新臺(tái)階，成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展的的重要工具，想要更好地部署5G LAN，其中必不可少5G通信終端的支持。

深圳宏電作為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域國(guó)家級(jí)專精特新重點(diǎn)“小巨人”企業(yè)，以沉淀多年的物聯(lián)網(wǎng)通信終端技術(shù)研發(fā)實(shí)力，率先完成基于3GPP R16標(biāo)準(zhǔn)的5G LAN適配，宏電Z1、Z2工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)/CPE等5G產(chǎn)品成功通過(guò)5G LAN測(cè)試認(rèn)證。

在山東青島，深圳宏電與中國(guó)移動(dòng)研究院、青島海爾、華為、展銳、移遠(yuǎn)等合作伙伴，創(chuàng)新設(shè)計(jì)雙端無(wú)線方案完成拖鏈控制系統(tǒng)的5G化改造，即在主控柜中內(nèi)置5G-LAN網(wǎng)關(guān)模組，在夾具I/O旁掛5G-LAN網(wǎng)關(guān)模組，之后通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線直連通信，實(shí)現(xiàn)了拖鏈控制系統(tǒng)“剪辮子”。經(jīng)測(cè)試，本方案可以保證整個(gè)5G網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定工作在16ms@99.99%可靠性的指標(biāo)狀態(tài)，并順利通過(guò)72小時(shí)持續(xù)穩(wěn)定測(cè)試驗(yàn)收，成功幫助解決了青島海爾中德滾筒洗衣機(jī)工廠“拖鏈易損導(dǎo)致產(chǎn)線頻繁停機(jī)檢修”的痛點(diǎn)問(wèn)題。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是第四次工業(yè)革命的基石，像5G LAN這樣的5G技術(shù)創(chuàng)新，在產(chǎn)業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)、電網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)、工業(yè)PLC設(shè)備等各個(gè)領(lǐng)域都具備非常廣闊的發(fā)展前景;未來(lái)，5G LAN商用爆發(fā)勢(shì)不可免，深圳宏電也將持續(xù)加大5G先進(jìn)技術(shù)研發(fā)投入，促進(jìn)5G融合創(chuàng)新、提高生產(chǎn)效能，為垂直行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供新動(dòng)能，讓我們拭目以待!

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