放眼當前全球經濟環境，製造業正面臨多元且複雜的挑戰。企業應借助工業物聯網（IIoT）、雲端運算／邊緣運算、大數據平台、人工智慧（AI）等IT技術，讓工廠從數位化，推進到自動化，甚至引進工業AI，以提升生產效率、降低運營風險，並優化管理流程，贏得國際市場競爭力。
作者：洪羿漣
由國際行動通訊標準制定組織3GPP在Release 17版本中定義的RedCap，堪稱第五代行動通訊（5G）物聯網最重要的通訊協定。對此，專注於發展物聯網通訊技術的芯訊通（SIMCom），已在SIM8230系列納入支援RedCap，讓企業的工廠環境，藉由SIM8230 RedCap模組，允許更多物聯網裝置透過5G網路進行資料傳輸，且大幅降低功耗。
SIMCom LTE-A與5G產品線總監陳奕斌指出，全球製造業在朝向工業4.0邁進的過程中，首要須實現物聯網應用，讓機台設備、感測器和生產線工作流程達到無縫連接，以便能夠即時收集數據，進行全面監控。
SIMCom（芯訊通）LTE-A與5G產品線總監陳奕斌指出，SIM8230 RedCap模組能允許更多聯網裝置透過第五代行動通訊（5G）進行資料傳輸，且可降低功耗。
「在3GPP的R16版本中，便已經將時間敏感網路（TSN）技術納入5G標準，主要用意在於滿足高承載量的應用需求。此技術與超可靠低延遲通訊（URLLC）緊密結合。URLLC在5G中主要著重於保證業務的可靠性和低延遲，而TSN則進一步強化了網路在延遲抖動和時間同步方面的效能。」陳奕斌說。
隨著3GPP R17版本釋出，進一步強化了TSN技術。具體包括了對5G核心網路架構的強化，使得核心網的控制層能夠支援TSN所需的控制面功能。另一方面，也實現了5G核心網路中確定性傳輸的調度機制，不須再依賴於外部的TSN網路。
陳奕斌進一步指出，進入5G世代，尤其是即將到來的5G-Advanced（3GPP Release 18），帶來了許多非常有利於建構智慧工廠應用的重要關鍵技術，得以提供更高的資料傳輸速率、更低延遲以及更高的連接密度和可靠度，有助於即時監控、自動化控制等關鍵應用的實現。
對於行動網路而言，與同一基地台相連的不同手機，彼此間的通訊通常保持「隔離」狀態，以確保通訊安全，每個手機裝置使用不同的頻道，以避免相互干擾。工業應用場景則是把區域網路內的終端設備，如手機、工業電腦等相互連接，以便於資料傳輸。在5G網路環境，IT/OT管理者可以在用戶資料庫（UDM）中修改，為特定的聯網裝置（User Equipment）進行配置，指定歸類的虛擬網路群組（Virtual Network Group）。如此一來，即可以群組為單位制定策略規則，甚至是依照應用場景採以5G切片（5G Slicing）技術進行隔離。
5G切片技術是一種網路架構，允許在同一物理網路基礎設施上虛擬化獨立的邏輯網路。每個網路切片都是一個隔離的端到端網路，可依據特定需求，如頻寬、延遲及容量等，進行細緻的配置。陳奕斌舉例，生產環境中採用機械手臂和移動機器人，這些設備必須有能力相互配合，才能確保正常運行。借助5G切片技術搭配TSN傳輸，讓智慧工廠的生產線工作流程，能夠實現低時延、高可靠性的資料傳輸，同時透過感知、執行與控制的解耦，以及控制決策的集中化，確保大規模的自動化設備彼此之間協同工作運行順暢。
