Скоростной беспроводной интернет для индустриального применения

20 июль, 2021 - 18:35Евгений Куликов

В рамках презентации первого в Украине пилотного проекта Smart Factory 5G по использованию сотовой связи пятого поколения на машиностроительном заводе представители компаний «Vodafone Украина», Ericsson и ДТЭК провели вебинар, где рассказали об особенностях технологии 5G и перспективах ее использования в индустриальном сегменте.

Скоростной беспроводной интернет для индустриального примененияНапомним, в рамках пилотного проекта Smart Factory 5G на машиностроительном заводе «Корум Свет шахтера» в Харькове, производящем горно-шахтное оборудование, создается тестовая частная технологическая сеть (Private Network) связи пятого поколения на базе решения Ericsson Dedicated Networks, которая соединится с общей инфраструктурой компании ДТЭК, благодаря каналам связи Vodafone.

Private Network – это беспроводная коммуникационная сеть на базе LTE/5G для индивидуального использования и удовлетворения потребностей какой-либо компании в защищенной эффективной передаче данных, – отметил Юрий Глущенко, руководитель направления развития бизнеса цифровых сервисов «Ericsson Украина». По сути это такая же сеть мобильной связи, какими пользуемся все мы, только развернутая в масштабе одного предприятия. Она выделенная, защищенная и отличается низкими задержками. Главной предпосылкой развития частных сетей является цифровая трансформация на предприятиях, или т.н. четвертая промышленная революция, которая подразумевает активное использование для повышения эффективности производства разнообразных датчиков (интернет вещей) и автономных устройств, дистанционного мониторинга и управления.

Согласно исследованию Ericsson, объем этого сегмента рынка к 2030 г. может достичь 700 млрд. долл. Среди основных потребителей – производство, энергетика, автомобильная промышленность, особенно в части автономных транспортных средств, сфера здравоохранения. Ожидаемый темп роста – на уровне 70% в год.

Ericsson имеет немалый опыт в данной области, включая проекты для порта Роттердама, автоматизированного завода концерна Daimler по выпуску автомобилей Mercedes-Benz и немецкого производителя электромобилей e.GO Mobile.

Скоростной беспроводной интернет для индустриального примененияС небольшого экскурса в историю начал свою презентацию Константин Науменко, начальник отдела планирования и развития сети радиодоступа «Vodafone Украина». Он констатировал, что по мере развития технологии мобильной связи сменяют одна другую все быстрее. Так если раньше для перехода к новому стандарту требовались десятки лет, теперь это занимает один-два года. В тоже время абонентскую базу операторов сейчас в основном пополняют цифровые устройства и интеллектуальные системы. Ведь в сетях интернета вещей нет людей, там работают всевозможные датчики и устройства.

Начиналось все с сетей мобильного доступа GSM (т.н. 2G), которые использовались преимущественно для передачи голоса и коротких текстовых сообщений. Радиус действия базовой станции достигал 20 км, однако средняя скорость передачи данных составляла всего около 100 kbit. На смену им пришли 3G (UMTS), где уже массово использовались базовые сервисы передачи данных (серфинг, навигация). Зона покрытия БС сократилась до 5 км, в тоже время средняя скорость повысилась до 1-5 Mbit. Затем появилось четвертое поколение связи (LTE), существенно изменившее на нашу жизнь, поскольку позволило значительную его часть перенести в онлайн. Радиус действия БС сократился до 1 км, зато скорость выросла до 10-100 Mbit. Этого вполне достаточно для типичных потребностей людей (просмотр видео и стриминг, онлайн игры и т.п.). Однако для современных цифровых устройств иногда требуются еще большие скорости и меньшие задержки. По сути, в первую очередь для них и разрабатывался стандарт 5G. Тут радиус составляет всего около 200 м, между тем пропускная способность до 1 Gbit уже может тягаться с проводными сетями.

Скоростной беспроводной интернет для индустриального применения

Как уже было сказано, технология 5G ориентирована преимущественно на индустриальный сегмент и призвана помочь цифровой трансформации деятельности предприятий. Она предназначена для использования с дронами, роботами, ИИ, виртуальной и дополненной реальностью. Граничные и облачные вычисления, частные сети – это очень перспективные направления.

Для демонстрации возможностей технологии в нашей стране и был запущен пилотный проект Smart Factory 5G. Еще одна причина статуса тестового кроется в имеющихся на сегодня законодательных ограничениях. Необходимый для 5G спектр частот пока не регламентирован. Как отметил Константин Науменко, тестовая сеть для проекта развернута в самом перспективном диапазоне – 3400-3800 МГц.

Скоростной беспроводной интернет для индустриального примененияПо словам Дмитрия Осыки, ИТ-директора ДТЭК, в компании уже не первый год присматриваются к 5G и хотели ее задействовать еще два года назад, когда разворачивали беспроводную сеть в шахте «Юбилейная» (которая в итоге попала в книгу рекордов Гинеса, как самая глубокая шахта с Wi-Fi).

В настоящее время 5G в мире в основном применяется для мониторинга и частично для удаленного управления операциями. Однако технология имеет огромный потенциал и по мере ее демократизации сфера ее применения охватит робототехнику, подключенный и автономный транспорт, а затем может найти применение и в повседневной жизни, для различных умных помощников.

На сегодня эксперты обозначили пять наиболее перспективных для использования 5G индустрий – это фабрики будущего, энергетика, автомотив, здравоохранение, сфера развлечений.

ДТЭК поставила перед собой амбициозную цель стать цифровым предприятием в горизонте 2025+, для чего была разработана программа Modus. Ключевые задачи при этом повышение: операционной эффективности, гибкости и управляемости бизнеса, безопасности на производстве, усиление понимания рынка и связи с клиентами.

Целевые технологии на пути трансформации: роботизация, цифровизация процессов и автоматизация, углубленная аналитика и работа с данными. Однако все они, в конечном счете, нуждаются в надежной связи.

Пилотный проект на базе «Корум Свет шахтера» призван проверить три гипотезы: внедрение дронов для обследования труднодоступных мест на предприятиях (пилотирование дрона посредством 5G и получение видео высокого разрешения), онлайн сдача\приемка готового оборудования заказчиком и трансляция испытаний (что особенно актуально в условиях Covid19), индустриальный IoT. Территория предприятия и цехов большая, поэтому Wi-Fi тут не поможет.

Скоростной беспроводной интернет для индустриального применения

Есть идея в перспективе сделать выпускаемое оборудование 5G-ready. Чтобы тот же угольный комбайн мог передавать свои параметры телеметрии, а в будущем и управляться дистанционно. Наряду с расширением сети всевозможных сенсоров, датчиков метана и т.п. это позволило бы повысить безопасность труда и способствовало бы снижению травматизма.

Еще одни потенциальный пользователь 5G в рамках компании – это бизнес электросетей. Контролировать сотни километров линий электропередач, порой в труднодоступных местах, и оперативно устранять неполадки в случае аварий – непростая задача. Уже сегодня в компании для этого, в том числе, используют дроны. Проект дистанционной диагностики состояния сетей с помощью беспилотников уже позволил: почти вдвое сократить время выявления дефектов, втрое сократить количество аварий, на 10-15% уменьшить сроки отключения. И, по мнению CIO ДТЭК, еще имеется значительный потенциал для дальнейшего повышения эффективности, а, в конечном счете, – надежности и бесперебойности поставок электроэнергии.

Одним из препятствий, опять же являются ограничения действующего законодательства, согласно которому, дрон должен находиться в пределах видимости оператора. Использование 5G позволит увеличить дистанцию на десятки киллометров.

Остается надеяться, что существующие на сегодня барьеры на пути внедрения 5G в нашей стране будут устранены достаточно быстро и украинские предприятия вскоре смогут приступить к широкому использованию самых современных технологий связи.