5G – Xương sống của Internet công nghiệp

Một cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư dựa trên dữ liệu đã được dự đoán từ lâu. Giờ đây xương sống cho nền tảng đó cuối cùng đã trở thành hiện thực. Những lợi ích được hứa hẹn từ lâu của các hệ thống công nghiệp cách mạng mạng (Internet Công nghiệp) đã nằm trong tầm ngắm.

Năm 2019 sẽ được ghi nhớ là năm mà kết nối di động thực sự cho Internet of Things (IoT) cuối cùng đã ra đời. Ngày nay, không một tuần nào trôi qua mà không có thông báo mới về việc triển khai mạng 4G NB-IoT / LTE-M mới. Tuy nhiên, tương lai của ngành công nghiệp đang chạy đua với thế hệ thứ năm (5G) của công nghệ truyền thông không dây.

5G hứa hẹn có tốc độ cực nhanh, độ trễ hầu như không đáng kể và dung lượng tăng lên đáng kể. Tất cả bốn nhà cung cấp dịch vụ lớn của Mỹ đều có mạng lưới thử nghiệm được bật đèn xanh và triển khai từng phần ở một số thành phố.

Những lợi ích của việc kết hợp thế giới vật chất với công nghệ kỹ thuật số đã được thảo luận. Nhiều ngành công nghiệp có thể sử dụng thông tin tình báo thu thập được từ các hệ thống được kết nối để có được những hiểu biết quan trọng về hoạt động của họ và cách thực hiện các cải tiến sẽ tạo ra sự khác biệt thực sự cho lợi nhuận của họ. Mặc dù 4G đã tạo ra những cải tiến đáng kể cho các ngành công nghiệp trên toàn thế giới, nhưng 5G mới đang tạo ra tiếng vang lớn hơn.

Chỉ dữ liệu thôi là không đủ

Jani Vilenius, Giám đốc Nghiên cứu và Công nghệ tại Sandvik, nói rằng dữ liệu đã và đang thúc đẩy ngành công nghiệp trên khắp thế giới: “Mọi người đều đã và đang thu thập và sử dụng dữ liệu ở một mức độ nhất định. Nhưng kết nối được cải thiện là cần thiết để thực sự sử dụng dữ liệu và gia tăng giá trị kinh doanh. Khi chúng tôi thêm nhiều Trí tuệ nhân tạo (AI), máy học và nhận dạng giọng nói / hình ảnh vào các hệ thống hàng ngày, các yêu cầu về băng thông có nghĩa là 5G là không thể tránh khỏi để tận dụng các khả năng mới”.

• Tìm hiểu thêm về màn hình ghép

Công nghiệp 4.0 được cho là sẽ mang lại những lợi ích này, nhưng cho đến nay vẫn còn thiếu một yếu tố quan trọng. Biến ý tưởng về một hệ thống kỹ thuật số công nghiệp hợp tác, thích ứng, thời gian thực thành hiện thực cần một cơ sở hạ tầng truyền thông thực sự nhanh nhẹn.

Nhiều cải tiến

Nhiều người nghĩ rằng việc chuyển từ 4G lên 5G chỉ đơn thuần là cải thiện tốc độ gia tăng mà không cần phải quảng cáo rầm rộ. Rốt cuộc, kiến ​​trúc truyền thông 4G / LTE (Long Term Evolution) ngày nay đã kết nối được khoảng 3 tỷ thiết bị di động.

Nhưng trên thực tế, sự khác biệt giữa 4G và 5G không giống như so sánh một mẫu iPhone với mẫu tiếp theo, nó giống như so sánh một con ngựa và xe buggy với một chiếc xe đua điện.

Công nghệ 3G và 4G thường được nghĩ đến với điện thoại thông minh. Đó là bởi vì các hệ thống được thiết kế cho dữ liệu thoại và dữ liệu di động. Mặc dù đúng là sự gia tăng tốc độ đáng kể của 5G sẽ có nhiều ý nghĩa hơn là chỉ phát trực tuyến chất lượng cao hơn và tải xuống nhanh như chớp, thực tế là nó được thiết kế từ đầu cho kết nối dữ liệu sẽ là yếu tố thay đổi cuộc chơi.

Kết nối nhanh hơn và độ trễ rất thấp sẽ mở ra lợi ích hoạt động trong mọi ngành trên hành tinh. Cho đến nay mới chỉ có bàn tán, nhưng với các hệ thống thử nghiệm hiện đã được áp dụng, những lợi ích hoạt động đó đang trở nên rõ ràng.

Đưa nhà máy được kết nối lên cấp độ tiếp theo

Trong một thị trường phụ thuộc vào các ứng dụng máy sử dụng nhiều dữ liệu, 5G cần có tốc độ cao hơn và độ trễ thấp để sử dụng hiệu quả công nghệ robot tự động, thiết bị đeo được và thực tế ảo.

Không giống như những bước nhảy vọt trước đây về cấp độ công nghệ trong ngành, về cơ bản, 5G sẽ không thiết kế lại dây chuyền sản xuất. Nhưng những gì nó sẽ làm là cung cấp cho các nhà sản xuất cơ hội xây dựng các nhà máy thông minh có thể thích ứng với các điều kiện thị trường đang thay đổi.

Khả năng ngày càng tăng của các thiết bị thông minh và các nhà máy sản xuất chúng sẽ không chỉ tác động đến sự cạnh tranh trong một ngành nhất định. Khi cạnh tranh chuyển từ dựa trên sản phẩm sang dựa trên hệ thống, ranh giới ngành rõ ràng trước đây sẽ bị xóa nhòa. Chẳng hạn, các công ty sản xuất truyền thống có thể sớm nhận ra rằng họ đang cạnh tranh như một phần của ngành tự động hóa rộng lớn hơn nhiều.

Chăm sóc sức khỏe cho phép phẫu thuật từ xa

Độ trễ thấp của 5G được thiết lập để cách mạng hóa ngành chăm sóc sức khỏe, đáng chú ý nhất là trong hệ thống điều hành. Các bác sĩ phẫu thuật có kinh nghiệm có thể tư vấn cho nhiều đồng nghiệp cấp dưới hơn thông qua kết nối video hoặc thậm chí có thể vận hành thiết bị phẫu thuật từ xa.

Đầu năm 2019, ca phẫu thuật trực tiếp đầu tiên trên thế giới thông qua hỗ trợ từ xa đã diễn ra thành công tại Trung Quốc. Một bác sĩ phẫu thuật có kinh nghiệm đã đưa một thiết bị kích thích vào não của bệnh nhân Parkinson. Độ trễ gần như tức thời 2 mili giây cho phép bác sĩ phẫu thuật tiến hành chính xác quy trình như thể họ đang ở ngay bên cạnh bệnh nhân, trong khi thực tế họ đang ở cách xa 3.000 km. Độ trễ tương tự như phẫu thuật sử dụng giải pháp màn hình, cáp truyền thống.

Công nghệ tự hành trên đường và dưới lòng đất

Những cải tiến đối với độ trễ mạng sẽ mang lại cho các ứng dụng và thiết bị khả năng giao tiếp theo thời gian thực. Điều này sẽ làm giảm bớt những lo lắng về an toàn của các phương tiện tự hành, cung cấp cho chúng khả năng giao tiếp liên tục với môi trường luôn thay đổi xung quanh chúng.

Điều này tất nhiên sẽ có tác động đáng kể đến hoạt động khai thác, điều mà Sandvik nhận thức được. Sandvik đã ký một thỏa thuận với Nokia để phát triển hơn nữa các giải pháp dựa trên công nghệ LTE và 5G riêng, phần lớn trong số đó sẽ diễn ra tại mỏ thử nghiệm Sandvik ở Tampere, Phần Lan.

Nhu cầu của khách hàng là có và phần cứng có thể dễ dàng được nâng cấp lên 5G khi đến thời điểm. Kết nối được cải thiện là cần thiết để thực sự sử dụng dữ liệu và gia tăng giá trị kinh doanh

Đó là bởi vì 5G sẽ được sử dụng để tăng cường và nâng cao các mạng LTE hiện có hơn là thay thế chúng. Mặc dù vậy, các công ty viễn thông đang phải đối mặt với một khoản đầu tư đáng kể. Nhưng thay vì kìm hãm việc triển khai, thực tế đó có thể đẩy nhanh tiến độ.

Công ty tư vấn quản lý McKinsey & Company tin rằng xu hướng chia sẻ mạng sẽ tăng tốc, làm giảm chi phí triển khai 5G. Chia sẻ mạng cho phép các nhà khai thác giảm tổng chi phí sở hữu đồng thời cải thiện chất lượng mạng bằng cách chia sẻ cả thiết bị chủ động và thụ động. Người phát ngôn cho biết: “Các mô phỏng từ một trường hợp cho thấy bằng cách chia sẻ triển khai 5G vi mô và xây dựng lớp vĩ mô 5G IoT trên toàn quốc, các nhà khai thác có thể giảm hơn 40% các khoản đầu tư liên quan đến 5G”.

Nghiên cứu các mô hình kinh doanh trong tương lai

Ngoài thử nghiệm Sandvik, Phần Lan cũng là nơi có nhiều nghiên cứu quan trọng. Khuôn viên Internet Công nghiệp của Đại học Aalto là một nền tảng đa ngành cung cấp nơi thử nghiệm các giải pháp trong tương lai cho các đối tác công nghiệp bao gồm cả đối tác của Sandvik là Nokia.

Các lĩnh vực dự án bao gồm các địa điểm xây dựng thông minh, tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng trong các tòa nhà thông minh và nhà máy của tương lai. Dự án 5G đáp ứng Internet công nghiệp xem xét cách cung cấp nền tảng hiệu quả về chi phí, an toàn và bảo mật toàn cầu cho một internet công nghiệp định hướng 5G trong tương lai. Cụ thể, nhóm nghiên cứu đặt mục tiêu tạo ra một bản thiết kế của hệ thống quản lý dịch vụ 5G bằng cách thử nghiệm nó trên các trường hợp sử dụng công nghiệp thực tế.