5G改进完善蜂窝连接，成工业4.0革命的关键技术

近些年来，很少有制造业的发展趋势像工业4.0那样引人注目了。这场由数据驱动的工业革命有望使工厂成为一个更安全、更高效的地方，但是在今天的技术还无法完全实现这一点。虽然目前连接的工厂有了显著的进展，但是制造业需要更好的蜂窝连接来形成更好的工业4.0规模。

世界上有超过500亿的物联网设备，当下的连接器很快就会不足，制造商已经将许多物联网技术集成到他们的设施中，但现代连接可能无法支持更大的网络业务。这就是5G物联网出现的用武之地。

5G将使物联网更上一层楼。这种升级对制造商来说是十分有利的，下面我们来看看新网络将如何改变工业4.0。

硬线连接的缺点

一些人可能不太认可5G网络的出现。毕竟，美国需要八倍的基础设施来支持这些新的连接，这是一个巨大的不便。既然硬线连接已经提供了如此高的速度和可靠性，为什么还要切换到工业4.0的蜂窝网络呢？

固定连接相对无线连接来说确实有一些优点，但它们相对也存在着缺点。在一个工厂里，人和机器都在不断地移动，物理电线就成了一个阻碍。有人会拔掉以太网线，这就会危及到任何依赖它的关键任务操作。

硬线连接也限制了灵活性，这是许多工厂存在的问题。如果一个工厂需要充足或者调整它的运作，它将会花费大量的时间和资金。由于许多新技术只支持无线连接，坚持使用硬线连接系统就会将设备限制为传统工具。

对于制造商来说，物理连接是可靠的，但无线连接式必要的。

5G如何改善蜂窝连接

以太网无线连接的优势显而易见，但为什么5G是必要的呢？第五代蜂窝网络主要从三方面受益：速度、延迟和宽带。这三项都是5G的改进，也都是IIoT工作的必要条件。

专家预计，5G的速度至少是目前4G LTE连接速度的10倍。有些人甚至预测它将比现在快100倍。如此巨大的增长速度几乎可以让任何在线操作成为可能。

由于延迟接近零，这些连接在处理任务关键型工作负载时也会更加可靠。但是许多企业会担心当前使用的网络出现中断问题，从而由于是否将企业功能转移到云端。但5G出现之后，他们就可以不用担心这个问题了。

大量的物联网设备需要相当大的宽带支撑，这是目前IIoT运作最大的障碍之一，而5G驱动的物联网就可以很大程度上解决这个问题。

万物互联

宽带升级是5G在制造业中的一个显著优势。它可以在同一领域支持更多的设备，制造商可以大规模地实施物联网设备。

万物互联，所有东西——包括进程，有时还有人——都是在线的，而不是一些物理设备。想象一下，在一个工厂里，每台机器、产品、实用程序和功能都可以在一个网络上进行通信。如果没有5G的带宽改进，这种连接水平将不可能实现。

从某种意义上说，工厂里的每件事都已经联系在一起了，因为某一点上的错误会扰乱整个过程。万物互联将使设施能够在故障发生之前看到并对这些错误做出反应。

预测性维护

IIoT的好处之一就是可以执行预测性维护。在机器发生故障之前，传感器就可以进行提醒或者内部维修。这种做法在今天已经部分实现了，但是5G可以在设施的每台机器上实现这个功能。

即使是定期的维护计划也不总是对机器有利的。太多的因素会影响系统的状态，维护需求即使频繁，也很少按计划发生。持续的监控和分析是最好的解决方案，但是在多个设备上运行这些传感器需要大量的带宽支持。

在5G网络上，制造商可以使用广泛的预测性维护而不必担心。由于这使机器一年的可用性有效增加了，这将大大提高生产率。仅从这一应用中节省的成本就可以弥补5G基础设施的成本。

远程监控和服务

一台机器内的传感器并不是监测和维护的唯一一部分，在5G网络中，工作人员可以随地查看监控数据。这种无障碍性不仅方便，而且可以节省工人步行到每台机器检查的时间。

也不仅仅适用于远程维护。数据分析是当今许多业务实践的基石，能够远程进行数据分析使数据驱动流程更加灵活。公司可以向投资者显示实时数据，在大楼外与分析师分享信息，等等。

他们不仅可以远程查看数据，还可以远程操作数据。5G物联网设备可以运行故障排除甚至基本维修，而无需工人亲自到场。有了这些优势，制造商可以使服务成为一个更有效的过程，减少停机时间和节省资金。

自动驾驶

城市中的5G网络最终可以让自动驾驶汽车成为现实，这要归功于它的速度、带宽和低延迟。制造商可以在市政当局之前利用这一优势，在其设施中启用更多的自动引导车辆（AGV）。一些工厂已经在使用AGV，但是Wi-Fi无法支持太多agv，限制了它们的实用性。

随着5G在制造工厂的投入，将有可能运行一个完整的AGV车队。撇开数字不谈，这些车辆的延迟越低越好，因为任何网络中断都可能阻碍它们的导航。如果这些设备要安全地与人们一起工作，他们需要一个可靠的网络。

尽管AGV具有效率和安全性优势，但在制造业中，AGV的采用率并不高。截至2018年，非制造环境部署的AGV是制造商的12倍多。5G网络的出现可能使这些技术在更多的设施中可行。

操作灵活性

灵活性对制造商来说越来越重要，但该行业历来缺乏灵活性。今天的市场期望按需、个性化服务和产品，这就要求制造商迅速适应变化。由于蜂窝连接能够实现进一步的自动化，因此由于更高的效率，它带来了更大的灵活性。

自动化比5G早了几十年，但5G使其更加可靠和高效。它在维护、通信和无障碍方面的优势使制造商能够更有效地使用更多的机器人。因此，设施可以朝着更随需应变的模式发展，减少内部库存，实现灵活性。

在没有库存的情况下，设施可以在没有太大干扰的情况下调整运营，这在当今的数字世界至关重要。由于5G还允许制造商在无线网络上运行所有机器，因此他们可以更快地发布更新。如今，自动化机器是出了名的不灵活，但5G的连通性优势可能会改变这种情况。

新的蜂窝网络支持并改进了工业4.0

尽管缺乏5G网络，但向工业4.0的转变已经开始。然而，如果没有这些新的蜂窝连接，制造商将无法将工业4.0推向最大的潜力。今天的系统速度太慢，不可靠，而且有限，无法处理制造商需要的物联网设备的规模。

制造业的5G将有助于该行业超越物联网，进入万物互联。当设施中的所有设备都能在单一网络上运行并且运行可靠时，制造商将变得更安全、更高效、更有利可图。5G物联网将有助于该行业成为它所需要的，以满足现代世界的需求。

广泛的5G网络距离成为现实还需要几年的时间。当它们成为现实时，它们可能会彻底改变制造业。
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