5G kojarzone jest przede wszystkim z większą prędkością sieci, ale w zastosowaniach przemysłowych oznacza o wiele więcej. Trzy podstawowe cechy technologii 5G – ulepszona mobilna łączność szerokopasmowa (eMBB), niezawodna komunikacja o niskim opóźnieniu (URLLC) i masowa komunikacja typu maszynowego (mMTC) – wzmacniają ogólną architekturę i wydajność linii produkcyjnych, sprzętu i przetwarzania brzegowego. W niniejszym artykule przyjrzymy się tym zastosowaniom przemysłowym, które najwięcej skorzystają z wdrożenia technologii 5G oraz kryteriom wyboru komputerów przemysłowych.
Mamy Wi-Fi i 4G, dlaczego potrzebujemy 5G?
5G oferuje znacznie lepszą stabilność i przewidywalność w porównaniu do tradycyjnych technologii 4G lub Wi-Fi. Wi-Fi na przykład, jest szeroko stosowane w pomieszczeniach ze względu na łatwość wdrożenia, jednak w fabrykach z dużą ilością jest podatne na zakłócenia, co skutkuje niestabilnymi połączeniami lub opóźnieniami danych. Sieci 4G często doświadczają dużych opóźnień i często przełączają stacje bazowe podczas ruchu urządzenia, co może wpływać na ciągłość danych i szybkość reakcji.
5G ma opóźnienia na poziomie zaledwie 1 milisekundy, co wpływa na możliwości transmisji o wysokiej przepustowości, co czyni ją szczególnie odpowiednią do zastosowań wymagających wysoce stabilnej transmisji w czasie rzeczywistym, takich jak autonomiczne roboty mobilne (AMR), autonomiczne pojazdy górnicze oraz autonomiczne inteligentne autobusy. Jednocześnie, jego charakterystyka połączeń urządzeń na dużą skalę, umożliwia również przyszłym inteligentnym fabrykom integrację większej liczby czujników, maszyn, sprzętu i zdalnych platform w celu stworzenia prawdziwego cyfrowego bliźniaka i architektury inteligencji brzegowej. 5G to nie tylko zwiększenie prędkości technologii komunikacyjnej, ale także kluczowy fundament promowania cyfrowej transformacji przemysłowej, umożliwiający inteligentną produkcję i innowacje w zakresie wydajności operacyjnej.
Które aplikacje przemysłowe wymagają 5G?
Wraz z rozwojem technologii 5G, coraz więcej branż zaczyna wprowadzać architektury komunikacji bezprzewodowej o wysokiej prędkości, małych opóźnieniach i dużej skali. Poniżej przedstawiono cztery branże o największym potencjalnym zapotrzebowaniu na technologię 5G.
- Produkcja
W inteligentnych fabrykach urządzenia takie jak AGV, AMR i mobilne systemy inspekcji wizyjnej muszą być w stanie swobodnie poruszać się po linii produkcyjnej i pozostawać połączone z siecią. 5G zapewnia niskie opóźnienia, nieprzerwane połączenia i wysoką przepustowość, rozwiązując problemy ze złożonym okablowaniem i niestabilnym Wi-Fi oraz zapewniając stabilną obsługę komunikacji w czasie rzeczywistym dla urządzeń mobilnych.
- Energia i środowisko
Odległe lokalizacje i trudne warunki farm wiatrowych, elektrowni słonecznych, szybów naftowych, monitorowania poziomu wody w rzekach lub monitorowania środowiska w górach utrudniają okablowanie. Bezprzewodowy zasięg 5G może stabilnie przesyłać dane uzyskane przez zdalne czujniki i sprzęt monitorujący, umożliwiając przesyłanie informacji zwrotnych w czasie rzeczywistym i skutecznie poprawiając dokładność i wydajność operacyjną.
- Wewnątrz pojazdu
Transport drogowy i zarządzanie flotą komercyjną w coraz większym stopniu opierają się na monitorowaniu w czasie rzeczywistym, strumieniowaniu obrazu i zdalnej diagnostyce. W połączeniu z 5G, komputery pokładowe mogą obsługiwać takie aplikacje, jak informacje zwrotne o obrazie drogi, nadzór bezpieczeństwa w pojeździe, analiza zachowania kierowcy i systemy informacji pasażerskiej (SIP). Mogą utrzymywać stabilną komunikację nawet przy dużych prędkościach, dodatkowo zwiększając bezpieczeństwo jazdy i wydajność operacyjną.
- Kolej
Typowe zastosowania w systemach transportu publicznego, takie jak nadzór nad pociągami, identyfikacja bezpieczeństwa AI i systemy informacji pasażerskiej, wymagają stabilnej transmisji danych w czasie rzeczywistym. Dzięki szybkiej transmisji danych o niskim opóźnieniu, 5G może skutecznie rozwiązać kwestię tradycyjnych przerw w komunikacji bezprzewodowej przy dużych prędkościach i kompleksowo poprawić bezpieczeństwo jazdy i ogólną jakość usług.
Rola komputerów przemysłowych w aplikacjach 5G
W wyżej wymienionych zastosowaniach komputery przemysłowe stanowią nieodzowny wspólny rdzeń. Nie jest to już tylko zwykła platforma obliczeniowa, ale także wykonuje wiele zadań, takich jak podłączanie urządzeń, przetwarzanie danych i stabilna komunikacja.
- Inteligentna produkcja: Centrum obliczeniowe i komunikacyjne dla urządzeń mobilnych
W inteligentnych fabrykach pojazdy AGV i AMR muszą odbierać instrukcje, wysyłać dane i określać swoje trasy w czasie rzeczywistym. Małe komputery przemysłowe o niskim poborze mocy odgrywają nieodzowną rolę w takich zastosowaniach, pokonując ograniczenia przestrzeni i zmniejszając potrzebę częstego ładowania. Dzięki dużej wydajności obliczeniowej i obsłudze modułów 5G mogą one błyskawicznie oceniać informacje z czujników i kamer, dostosowywać ścieżkę i wysyłać wyniki zadań, przyspieszając reakcję sprzętu i zautomatyzowaną współpracę. Zalecamy: Entry Performance & Compact (DC Series) Fanless PCs for smart manufacturing applications.
- Energia i środowisko: Punkty zdalnego monitorowania w odległych lokalizacjach
Komputery przemysłowe są idealnymi urządzeniami brzegowymi w odległych farmach wiatrowych, elektrowniach słonecznych, szybach naftowych i miejscach monitorowania środowiska, gdzie układanie kabli jest trudne. W połączeniu z komunikacją 5G mogą one odbierać dane z czujników w czasie rzeczywistym, dokonywać oceny, generować alarmy o nieprawidłowościach i synchronizować dane z powrotem do zdalnego centrum sterowania. Wytrzymała konstrukcja jest w stanie wytrzymać trudne warunki klimatyczne, wspierać długotrwałą pracę w trybie 24/7, zmniejszyć częstotliwość konserwacji oraz zwiększyć możliwości monitorowania energii i wczesnego ostrzegania o zagrożeniach dla środowiska. Zalecamy: High Performance & PCIe Expandable (DS Series) Fanless PCs for energy and environment applications.
- Aplikacje w pojazdach: Platforma szybkiego przetwarzania danych
Komputery przemysłowe o szerokim zakresie temperatur, odporności na wstrząsy i niskim zużyciu energii mogą utrzymywać stabilne połączenie podczas szybkiej jazdy po sparowaniu z 5G i wykonywać aplikacje takie jak pozycjonowanie w czasie rzeczywistym, nadzór bezpieczeństwa i zdalne zarządzanie flotą, skutecznie poprawiając bezpieczeństwo jazdy i wydajność operacyjną. Wbudowana funkcja IGN może dodatkowo zapewnić stabilność systemu i bezpieczeństwo danych. Zalecamy: Mid Performance & Power-saving (DI Series) Fanless PCs for in-vehicle applications.
- Kolej: Inteligentne punkty w pociągach i na stacjach
Komputery przemysłowe przezwyciężają ograniczenia przestrzeni i ciągłe wibracje w pociągach, a także mają bogate interfejsy I / O, aby spełnić wymagania aplikacji do nadzoru bezpieczeństwa i systemów informacji pasażerskiej. Konstrukcja dysku twardego dostępnego z panelu przedniego umożliwia szybki dostęp do kluczowych materiałów w sytuacjach awaryjnych. W połączeniu z łącznością 5G może natychmiast przesyłać obrazy i dane pociągu do centrum sterowania pociągiem, co ma kluczowe znaczenie dla poprawy wydajności operacyjnej i komfortu pasażerów w inteligentnych systemach kolejowych. Zalecamy: High Performance & Compact (DX Series) Fanless PCs for rail transportation applications.
3 kluczowe kwestie przy wyborze komputera przemysłowego 5G
Wytrzymały, wysokowydajny komputer przemysłowy jest najlepszym wyborem do zastosowań 5G, ale należy pamiętać o następujących trzech kwestiach.
- Modułowa rozbudowa i złącza antenowe
Wybierając komputer przemysłowy, należy upewnić się, że jest on wyposażony w gniazdo rozszerzeń M.2 B Key do obsługi głównych modułów komunikacyjnych 5G oraz że jest zaprojektowany z niezależnymi otworami antenowymi i solidną izolacją RF, aby zminimalizować ryzyko zakłóceń. Obsługa więcej niż czterech anten jest zalecana w przypadku wielopasmowej architektury 5G i architektury MIMO, aby zoptymalizować stabilność komunikacji i ogólną wydajność transmisji.
- Ochrona elektromagnetyczna
Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) odnosi się do zdolności sprzętu elektronicznego do normalnego działania bez generowania zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) dla otaczających urządzeń, przy jednoczesnej odporności na zakłócenia zewnętrzne. EMC jest istotnym wskaźnikiem stabilnej pracy komputerów przemysłowych. Zalecane komputery przemysłowe przechodzą lub są zgodne z odpowiednimi normami testów EMC w zależności od środowiska zastosowania, takimi jak EN 50121-3-2 dla transportu kolejowego, EN/IEC 61000-6-4/61000-6-2 dla środowisk przemysłowych lub certyfikat E-mark dla zastosowań motoryzacyjnych.
- Odprowadzanie ciepła
W przypadku wysokowydajnych komputerów przemysłowych, które integrują funkcje komunikacyjne 5G, doskonała konstrukcja rozpraszania ciepła ma kluczowe znaczenie dla długotrwałej stabilnej pracy. Każda marka oferuje różne rozwiązania w zakresie rozpraszania ciepła. Zalecamy priorytetowe traktowanie modeli obsługujących szeroki zakres temperatur (od -40°C do 70°C). Ponadto wytrzymałe funkcje, takie jak konstrukcja bez kabli i odporna na wstrząsy, mogą dodatkowo poprawić niezawodność aplikacji w trudnych warunkach.
Szukasz komputera obsługującego 5G?
Napisz na: info@me-embedded.eu
lub kliknij „Zapytanie ofertowe” w prawym górnym rogu strony.
