打通聯網傳輸瓶頸 輔助工廠數位化升級

2024-05-02
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。

「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。

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。

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。 


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