Questo articolo tratta i seguenti argomenti:
- L'importanza dei Network 5G e del Wi-Fi 6.0 per il settore industriale
- Gli aggiornamenti 5G già implementati e gli importanti aggiornamenti da aspettarsi
- Come i produttori industriali possono sfruttare il 5G e l'edge computing per raggiungere gli obiettivi di Industrie 4.0
La comunicazione e l'interscambio di dati sono ancora il marchio di garanzia della tecnologia wireless. Innanzitutto, l'introduzione della tecnologia wireless e delle corrispondenti iterazioni - 2G, 3G e 4G – ha eliminato la necessità di reti di comunicazione cablate all'interno di uffici e abitazioni. Ora, si prevede che l'introduzione dell'ultima iterazione sostituirà con successo le reti cablate nel duro ambiente del settore industriale, dove un errore di comunicazione può influire sulla produttività.
Reti 5G e Wi-Fi 6 nel settore industriale
Man mano che gli aggiornamenti procedono, il 5G ha fornito al settore industriale quello strumento di trasformazione tanto atteso per eseguire le applicazioni smart facility che sono state messe in standby per un certo periodo di tempo. Oggigiorno, ogni stakeholder del settore industriale, con particolare attenzione all'industria manifatturiera, comprende che il 5G introduce una maggiore velocità di comunicazione all'interno dello stabilimento. Ciò che viene trascurato dalla maggior parte degli stakeholder è l'affidabilità offerta dall'approccio modulare associato all'installazione del 5G.
Sfruttando il 5G, il settore industriale può anche ampliare i requisiti di rete a proprio piacimento, in modo da soddisfare capacità applicative specifiche. Un esempio è l'ampliamento del framework IoT di una struttura con l'introduzione di decine di nuovi dispositivi smart. L'aggiunta di questi nuovi dispositivi alle reti esistenti richiede l'aggiunta di nuovi cavi per le connessioni cablate o la loro configurazione in reti wireless 4G. Nel caso di connettività cablata, l'aggiunta di decine di dispositivi è un'iniziativa piuttosto costosa e si dovrebbero anche affrontare i problemi di affidabilità legati al 4G. Il 5G risolve entrambe le sfide fornendo scatole modulari scalabili a tariffe convenienti che offrono l'affidabilità richiesta dai duri ambienti di produzione.
Wi-Fi 6 è la prossima iterazione della tecnologia Wi-Fi. Come il 5G, il Wi-Fi 6 è stato costruito per soddisfare le richieste legate ad un maggiore utilizzo di dispositivi smart, ridurre il lag e fornire la rete wireless deterministica, importante per il settore industriale. L’uso di Service Level Agreements (SLA) e ritardi vocali da parte del Wi-Fi 6 garantisce che i pacchetti dati comunicati possano essere inviati ai singoli dispositivi a determinate durate di trasferimento. La conoscenza del momento in cui un pacchetto dati arriva in una postazione specifica viene quindi sfruttata per implementare casi d'uso di Industrie 4.0 in real time.
Aggiornamenti previsti per il 5G
La sedicesima iterazione del 5G è stata rilasciata nel 2020. Questa release ha fornito al settore industriale una latenza affidabile inferiore a 10 ms. Sebbene le reti 5G siano ancora in fase di sviluppo, la sedicesima iterazione evidenzia il fatto che i produttori dispongono attualmente di reti wireless che possono utilizzare e continuare ad utilizzare man mano che vengono aggiunte ulteriori funzionalità alle iterazioni future.
I futuri aggiornamenti dovrebbero essere rilasciati coerentemente, almeno sino a quando il 5G non sarà abbastanza affidabile da supportare le centinaia o migliaia di implementazioni IoT che i singoli produttori intraprenderanno. Queste iterazioni dovrebbero assimilare alcune caratteristiche, come AI, la convergenza e l'abilitazione. Partendo dall'Artificial Intelligence, ci si aspetta che gli aggiornamenti 5G eliminino le difficoltà di configurazione attraverso un'assistenza di intelligence alimentata da AI. L'inclusione della AI migliorerà la qualità dei servizi per i produttori, a partire dalle funzioni di rete sino ad arrivare alla gestione della rete stessa.
Si prevede inoltre che il 5G fornirà la convergenza, supportando e adattando i diversi sottosistemi utilizzati all'interno del piano di produzione. Pertanto, le reti 5G completamente sviluppate supporteranno l'implementazione di reti edge computing, multi-protocol service, robotica e sistemi guidati automatizzati. In termini di abilitazione, il 5G è una rete personalizzabile con la capacità per diversi casi d'uso attraverso il determinismo. Pertanto, le aziende disporranno di una rete privata modulare e personalizzabile, qualora fosse necessario per motivi di sicurezza. Queste tre caratteristiche del 5G ridurranno i costi di installazione, semplificheranno i suoi usi e consentiranno il determinismo all'interno delle smart factory.
Trasformare i processi produttivi con il 5G
Il 5G e l'edge computing forniscono le funzionalità necessarie per acquisire, trasferire e analizzare i dati di ogni aspetto dello stabilimento. In questo scenario, l'hardware di edge computing acquisisce e aggrega i dati ma si affida alle reti 5G per trasferire le informazioni ai destinatari appropriati. Questi destinatari potrebbero essere altri dispositivi edge, apparecchiature legacy o piattaforme informatiche centralizzate.
La relazione tra 5G e edge fornisce agli sviluppatori una piattaforma per sviluppare applicazioni che sfruttano i poteri di analisi dei dati dell'hardware edge e le capacità di comunicazione del 5G. I produttori possono sfruttare queste applicazioni per consentire l’implementazione del remote monitorig e remote maintenance all'interno dello stabilimento. Edge e il 5G assicureranno che grandi set di dati, come i video 4K, siano trasferiti in remoto ai siti di manutenzione.
La combinazione di entrambe le funzionalità supporta anche l'introduzione di soluzioni di trasformazione digitale come digital twin, software di simulazione modellazione, software di pianificazione basati sul rischio e realtà aumentata per ottimizzare le operazioni di produzione.
Conclusioni
L'evoluzione delle reti 5G fornirà una rete altamente intelligente, automatizzata e autonoma in grado di adattarsi ai mutevoli requisiti di rete all'interno dei reparti produttivi. I produttori che cercano di sfruttare il 5G dovrebbero escogitare nuovi modi per estendere la sua applicazione all'interno dello stabilimento. Ciò significa che il remote monitorig è soltanto l'inizio.
