5G制造--令人興奮的是什么?

  ICC訊（編譯：Nina）工業(yè)4.0/智能工廠與5G的結(jié)合為供應(yīng)商和運(yùn)營(yíng)商提供了一個(gè)有前景的增長(zhǎng)機(jī)會(huì)和價(jià)值創(chuàng)造者，超越了呈現(xiàn)不溫不火增長(zhǎng)趨勢(shì)的傳統(tǒng)消費(fèi)者5G移動(dòng)寬帶市場(chǎng)。

  在5G將在未來工廠中發(fā)揮越來越大作用的愿景的推動(dòng)下，人們對(duì)5G制造的期望正在上升。盡管制造業(yè)在全球目前約上萬個(gè)5G B2B項(xiàng)目中占很大份額，但以制造業(yè)為目標(biāo)的商用5G RAN投資仍落后于計(jì)劃。

  在本篇博客中，Dell'Oro分析師Stefan Pongratz回顧了手機(jī)制造的機(jī)會(huì)、私有5G的好處，以及一些早期5G制造采用者的進(jìn)展情況。

  制造業(yè)的機(jī)遇

  制造業(yè)一個(gè)更引人注目的方面是這個(gè)市場(chǎng)相當(dāng)大。根據(jù)世界銀行的數(shù)據(jù)，2020年制造業(yè)占全球GDP的16%。這是一個(gè)相當(dāng)集中的產(chǎn)業(yè)，從地區(qū)角度看，中國(guó)、美國(guó)和日本創(chuàng)造了全球近一半的制造業(yè)產(chǎn)出。

  此外，制造業(yè)正在迅速轉(zhuǎn)型，通過引入新技術(shù)來管理不斷變化的消費(fèi)者需求和外部風(fēng)險(xiǎn)，包括供應(yīng)鏈中斷和技能集短缺。

  雖然并非所有的生產(chǎn)地點(diǎn)都能提供優(yōu)質(zhì)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接，但諾基亞估計(jì)，全球約有1000萬個(gè)工業(yè)和制造場(chǎng)所可能受益于移動(dòng)技術(shù)。華為甚至更為樂觀。該供應(yīng)商認(rèn)可的一份報(bào)告估計(jì)，到2030年，5G可能為制造業(yè)創(chuàng)造7400億美元的價(jià)值，為全球GDP增加近1%。愛立信還對(duì)5G帶來的潛在生產(chǎn)力和效率提升感到興奮。該公司的“商業(yè)5G”報(bào)告預(yù)測(cè)，到2030年，在通信服務(wù)提供商(CSP)新增的7000億美元機(jī)會(huì)中，制造業(yè)將占四分之一。中興通訊將企業(yè)機(jī)會(huì)視為重要的增長(zhǎng)工具，認(rèn)為它可以抵消CSP傳統(tǒng)業(yè)務(wù)不溫不火的增長(zhǎng)。

  毫不奇怪，運(yùn)營(yíng)商也對(duì)制造業(yè)的垂直優(yōu)勢(shì)充滿熱情。中國(guó)聯(lián)通預(yù)計(jì)，到2035年，得益于廣泛的制造業(yè)垂直行業(yè)的健康增長(zhǎng)，制造業(yè)將占5G垂直行業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的28%左右。

  更重要的是，據(jù)德勤調(diào)查，86%的制造業(yè)高管表示，他們相信智能計(jì)劃，例如使用私有移動(dòng)技術(shù)改善連接性將在未來五年發(fā)揮重要作用。

  為什么在制造業(yè)中使用5G?

  考慮到WLAN是事實(shí)上的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，而且在過去五年里，垂直制造業(yè)已經(jīng)占據(jù)了企業(yè)Wi-Fi市場(chǎng)的10-15%(Dell’oro Group, WLAN)，那為什么要使用5G而不是Wi-Fi?畢竟，Wi-Fi裝備齊全，可以解決廣泛的非工業(yè)用途。企業(yè)熟悉這種技術(shù)，PHY幾乎相同，而且它的部署時(shí)間通常比基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)要短。WiFi6使用802.11 ax標(biāo)準(zhǔn)，相對(duì)于它的上代提供了多種增強(qiáng)服務(wù)，包括在高密度場(chǎng)景下的性能改進(jìn)。

  盡管WiFi6和5G NR之間的差距在紙面上正在縮小，并且Wi-Fi預(yù)計(jì)將在未來的制造業(yè)中發(fā)揮主導(dǎo)作用，但早期的蜂窩采用者仍將LTE，尤其是5G，視為具有苛刻要求(一致性、可靠性、定位、移動(dòng)性、安全性和UL性能等)的工業(yè)環(huán)境中的重要補(bǔ)充。

  然而，需要注意的是，未授權(quán)頻譜和授權(quán)頻譜都可以發(fā)揮作用。雖然5G和Wi-Fi的物理層差別不大，但MAC層中的調(diào)度程序過程確實(shí)不同。兩家5G智能工廠(一家在中國(guó)，另一家在歐洲)的調(diào)查結(jié)果表明，Wi-Fi可以在10-20臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和最低切換要求的情況下正常工作。但是，如果站點(diǎn)需要支持超過20-30臺(tái)設(shè)備傳輸大量數(shù)據(jù)，則寬帶(WB)5G NR比Wi-Fi更可取。

  也許更重要的是，5G通常不在共享頻譜中運(yùn)行。正是Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的干擾和信號(hào)衰減促使惠而浦(Whirlpool)探索獲得許可的5G，而不是WiFi，以支持其俄亥俄州工廠內(nèi)的無人駕駛車輛。

  Wi-Fi和蜂窩網(wǎng)絡(luò)的作用可能會(huì)隨著時(shí)間的推移而演變。在最初的連接階段，制造商將5G技術(shù)用于PCB檢測(cè)、自動(dòng)化物料處理、自動(dòng)引導(dǎo)車輛(AGV)調(diào)度和5G機(jī)器人控制等。隨著制造商更多地依賴于AR，以及時(shí)間關(guān)鍵的通信技術(shù)發(fā)揮更大的作用，5G商業(yè)案例可能會(huì)進(jìn)一步改善。

  5G制造市場(chǎng)現(xiàn)狀

  初步估計(jì)表明，5G NR垂直制造仍只占整個(gè)5G RAN市場(chǎng)的0%左右。然而，越來越多的企業(yè)正在探索5G如何幫助他們實(shí)現(xiàn)工廠現(xiàn)代化、降低成本、縮短生產(chǎn)周期、提高資產(chǎn)利用率和提高安全性。在華為、諾基亞和愛立信正在進(jìn)行的私有無線項(xiàng)目中，垂直制造業(yè)目前占到了兩位數(shù)的份額。愛立信最近報(bào)告稱，事實(shí)上，在其所有私有無線業(yè)務(wù)中，制造部門表現(xiàn)出最強(qiáng)的勢(shì)頭。

  此外，RAN供應(yīng)商也將該技術(shù)用于內(nèi)部。愛立信和諾基亞被世界經(jīng)濟(jì)論壇選為“第四次產(chǎn)業(yè)革命(4IR)的燈塔”。在韓國(guó)和美國(guó)，三星已經(jīng)向自己的工廠交付了完整的端到端的5G網(wǎng)絡(luò)。

  同樣，中興在濱江園區(qū)的制造基地利用5G連接，通過5G連接的AGV、攝像頭、數(shù)字雙胞胎、機(jī)器視覺和工業(yè)機(jī)器人來提高效率和成本。所有操作全自動(dòng)化可每年節(jié)省了數(shù)百萬美元的人力，這意味著最初的投資可以在短短幾年內(nèi)收回。

  總之，5G制造仍處于早期階段。與此同時(shí)，越來越多的供應(yīng)商和企業(yè)正在探索如何利用5G在多個(gè)制造領(lǐng)域提供超越現(xiàn)有連接技術(shù)的價(jià)值。需求的上升，再加上供應(yīng)方面的進(jìn)展，越來越多的端到端的服務(wù)和解決方案變得可用，構(gòu)成了對(duì)5G制造業(yè)未來樂觀的長(zhǎng)期前景的基礎(chǔ)。