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产业垂直应用发展下,带动 5G 企业专网需求

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5G 对于工业物联网(Industrial Internet of Things,IIoT)产生广泛影响,包括在工厂内运作专网,透过 5G 协助厂商在有限的地理区域内建立安全网路,实现客製化特定工业应用,其中 5G NR(New Radio)技术,强调可靠与超低延迟 5G NR 链路替换,重构工厂中有线工业乙太网,并将蒐集数据予以分析,可对工厂每个环节营运进行高度掌握。

工业物联网将推动 5G 专网採用

5G 可针对专用网路的频谱分配提供多样选择,例如从特定地区的电信营运商(Mobile Network Operators,MNO)取得授权频谱、使用同步和非同步共享免授权频谱,即允许企业定义自己网路运作,允许敏感专有数据保持在本地(Local),不与公共网路互通,其优势包括低延迟和精确即时性要求,也因此部分国家与地区提供专为 IIoT 使用的频谱。

5G 系统架构在设计之初即考虑专用网路架构,以实现无需依靠外部网路的独立专网,而关键技术中的网路切片(Network Slicing)能建置多个虚拟网路,并针对特定网路切片的服务和流量进行定制和优化,即在专网上提供不同用户需求和用途,使网路运作最佳化。

透过安装感测器予以监控工厂环境,在设备问题发生前,以系统性方法找出问题并预防其发生,在最终产品上进行品质控制和定制生产,另结合机器学习能力的机器人使用,以更多数据建置周围移动货物和设备,并採用分流式传输提升在虚拟环境中工作。

日、德规划 5G 专网频谱于垂直产业使用

日本总务省规划于 2020 年中完成 5G 专网频谱整套制度化及规範作业(以不影响整体行动通讯效率为前提,日本频谱执照主要为审配制度),目标透过 5G 专网频谱开放,协助非电信营运商的垂直产业或需使用专网场域者(包括研究设施、机场、工厂、园区和体育馆等),透过取得频谱资源整合物联网技术,实现 5G 跨产业创新应用,以创造更高经济价值。

▲ 日本区域宽频无线接取(BWA)与专网应用。

2019 年德国汽车、机械设备製造及电工器材等工业协会,共同要求德国监理机关分配频谱给企业专网使用,其中 Volkswagen、Siemens、Bosch、BASF、ABB 等厂商提出运行在自建 5G 专网需求,为此德国监理机关预计开放 3.7~3.8GMHz(共 100MHz 频宽)的 5G 专网频谱申请,带动新创企业与垂直应用产业厂商能部署 5G 企业专网。

目前德国汽车製造商 Volkswagen 计划于 2020 年在德国 122 家工厂开始建置 5G 专用网路,并採用亚马逊网路服务(Amazon Web Services,AWS),合作开发工业云(Industrial Cloud),将集团内所有工厂机器和系统数据整合,以优化生产流程并提高生产力,未来陆续连结至全球供应链,包括整合 30,000 个地点、1,500 家供应商及合作伙伴。另 Siemens 和 Bosch 已选定工厂内安装 5G 测试网路,预计在 BNetzA 测试频谱中执行(使用 3.7~3.8GHz 频谱),Airbus 和 BASF 则寻求工厂中蜂巢式网路(Cellular Network)的可行性。

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