IOT et industrie : 12 façons dont la 5G dans la fabrication peut stimuler l'industrie 4.0

Nous sommes à l'aube d'une nouvelle ère en matière de connectivité, mais alors que les réseaux 5G sans fil de nouvelle génération se déploient à travers le monde, quels sont les avantages pour l'industrie manufacturière? Alors que les entreprises de télécommunications destinées aux consommateurs ne parlent que de la vitesse des téléchargements , pour la fabrication, l'accent est mis sur la faible latence ultra-fiable, la densité et la connectivité omniprésente. Ce sont ces caractéristiques moins connues, au-delà de la vitesse vertigineuse de la 5G, qui encourageront l'industrie à construire une infrastructure de réseau 5G privée dans les usines et les entrepôts industriels. Le secteur est une ligne de production de mots à la mode; tout, de l'Internet des objets industriel (IIoT) à l'Industrie 4.0 est courant, avec les «  usines intelligentes '' et le «  calcul informatique '' pas loin derrière: des chaînes de montage de haute précision et des superpositions de réalité augmentée à la robotique en nuage et aux usines sans câble, voici 12 façons dont la 5G pourrait transformer la fabrication. Casques et lunettes AR (Crédit image: n / a) Bien que ce soit une partie surestimée de la 5G, on ne peut pas échapper au fait que la possibilité de télécharger des données beaucoup plus rapidement sera une attraction majeure de la 5G pour l'industrie manufacturière. Des taux de téléchargement prometteurs de 20 Gbit / s et – tout aussi important – des taux de téléchargement de 10 Gbit / s, les réseaux 5G seront jusqu'à 100 fois plus rapides que les réseaux 4G. L’avantage le plus immédiat de cette fonctionnalité dite «à large bande mobile améliorée (eMBB)» sera la possibilité de partager et de diffuser facilement des vidéos de qualité 4K, qui pourraient très rapidement se transformer en contenu de réalité virtuelle et en superpositions de réalité augmentée. Attendez-vous à des casques, des casques et des lunettes de réalité augmentée portés par la tête pour la construction, le dépannage, le diagnostic à distance, la maintenance et l'inspection afin d'utiliser la bande passante supplémentaire. Cependant, les premiers réseaux 5G n'atteignent pas encore les taux de données de pointe de la 5G. Les réseaux à faible latence 5G permettront d'éliminer le problème de la latence. La latence ne doit pas être confondue avec la vitesse ou la bande passante. Alors que ce dernier concerne la quantité de données que vous pouvez recevoir en une seconde, la latence décrit le retard sur la ligne lors de l'envoi d'informations d'un endroit à un autre. La latence est mesurée en millisecondes (ms), et pour vous donner un peu de contexte, la plupart des réseaux 4G modernes ont une latence d'environ 50 ms. Mais avec les réseaux 5G utilisant les URLLC (communications ultra-fiables et à faible latence), la latence peut théoriquement réduire cela à une seule milliseconde, ce qui rend essentiellement le problème de la latence insignifiant. Les avantages pour les fabricants sont nombreux; pensez aux chaînes de montage de haute précision où toutes les machines et tous les robots sont parfaitement synchronisés en temps réel, à l'adoption massive de l'Internet des objets (IoT), et même aux humains qui contrôlent les machines par le toucher. Cependant, la première génération de réseaux 5G offre généralement une latence d'environ 10 ms, donc pour l'instant, la latence reste un problème. Attendez-vous à ce que les réseaux 5G de deuxième génération visent principalement à réduire la latence. La connectivité omniprésente5G concerne autant la capacité et la densité que la vitesse. La spécification pour les réseaux 5G autorise jusqu'à un million d'appareils par kilomètre carré, ce qui est une attraction massive pour l'industrie car elle donne théoriquement vie aux communications de machine à machine (M2M) et à l'IoT industriel (IIoT) dans son ensemble. Dans un contexte de fabrication, ces appareils sont tout, des capteurs, des machines et des robots aux vêtements portables, aux véhicules autonomes et aux casques VR. Cependant, les réseaux 5G n'atteignent pas encore cette spécification maximale, il pourrait donc s'écouler quelques années avant que l'aspect capacité des réseaux 5G devienne attrayant pour les fabricants. Usines intelligentes et industrie 4.0 (Crédit d'image: SMS group GmbH) La 5G dans un contexte de fabrication ne consiste pas à utiliser des connexions 5G accessibles au public telles qu'utilisées par les consommateurs. Non, la 5G pour l’industrie consiste à construire des réseaux 5G privés sur mesure qui donnent essentiellement vie à une usine intelligente ou «intelligente». Également connu sous le nom d'Industrie 4.0, il s'agit d'abandonner les anciennes façons d'embrasser les systèmes connectés pour encourager une automatisation plus rationalisée dans un environnement fermé. Avec l'Internet des objets (IoT) en déploiement complet et des capteurs connectés sur chaque machine, l'objectif est de prévoir les problèmes, de voir les problèmes surgir en temps réel et de réduire les temps d'arrêt de production. La sauce secrète sera un logiciel d'analyse compatible avec l'IA pour analyser les données en temps réel sur chaque machine et équipement. IA et informatique de pointe (Crédit image: Microsoft) Malgré l'attention portée par les consommateurs aux smartphones, ce sont les câbles à fibres optiques qui constitueront l'épine dorsale des réseaux 5G de nouvelle génération. Et ce sont des routeurs sans fil fixes dans les installations industrielles et les centres de commande qui apporteront des connexions sans fil ultra-rapides aux fabricants. Cependant, pour des exigences vraiment sans latence, et simplement pour économiser de l’argent sur l’envoi (et le stockage) de toutes ses données vers le cloud et vice versa, les usines auront besoin de services informatiques «périphériques», tels que les nouvelles zones Azure Edge de Microsoft. Également connu sous le nom de calcul «brouillard», il s’agit du processus de calcul des données et d’activation de l’analyse près de sa source plutôt que dans le cloud. Cue les mini centres de données dans les usines de fabrication, ce qui ajoute également une couche de confidentialité et de sécurité des données. Des usines sans câble «en priorité sur le cloud» Les fabricants utilisent actuellement des réseaux fixes, le WiFi étant rare. Cependant, l'installation de routeurs sans fil 5G fixes dans les installations industrielles rendra les câbles et l'encombrement chose du passé pour les fabricants. En coupant les câbles, les usines pourraient devenir beaucoup plus flexibles, permettant aux lignes de production d'être déplacées et repensées beaucoup plus rapidement. La 5G signifiera également que les machines et les robots – ainsi que les capteurs, et même les outils sans fil tels que les tournevis «intelligents» de haute précision – peuvent être connectés sans fil entre eux et avec le cloud. Internet industriel des objets (IIoT) (Crédit d'image: Toyota) Également connue sous le nom de connectivité machine à machine (M2M), c'est la tendance qui voit le secteur manufacturier se connecter. Avec une concurrence acharnée et un marché mondial imprévisible, l'industrie doit se rationaliser et devenir autonome. Pour l'instant, il est basé sur la 4G, mais le volume considérable de données qui peuvent être échangées et diffusées, ainsi que cette latence ultra faible, signifie que l'IIoT deviendra finalement une tendance propulsée par la 5G. Internet tactile et contact à distance (Crédit image: thyssenkrupp AG) La 5G est souvent décrite comme étant capable de créer «l’usine sans contact». Mais qu'en est-il lorsque l'apport humain est nécessaire? Le soi-disant «Internet tactile» est tout au sujet des communications instantanées et interactives utilisant des technologies haptiques à distance (sens du toucher), mais il est très souvent décrit avec l'exemple d'un médecin effectuant une opération sur quelqu'un d'autre dans le monde. Ce n'est pas de cela qu'il s'agit. Au lieu de cela, il s'agit de profiter de la latence ultra-faible de la 5G pour permettre à un humain d'effectuer une tâche à l'aide d'appareils assistés par robot, mais dans la même pièce; pensez à une télécommande puissante à partir d'une console pour l'entretien et la réparation, y compris dans les zones éloignées et pour les tâches à haut risque et de précision, telles que l'exploitation minière. Robotique cloud (Crédit image: SMS group GmbH) Préparez-vous à la robotique en temps réel. La robotique de production est déjà fermement ancrée dans l'industrie manufacturière, mais la 5G fera bien plus que la rendre sans fil. Les «  robots cloud coopératifs '' compatibles Cue 5G, qui utilisent les vitesses ultra-rapides et la latence ultra-faible de la 5G pour fonctionner en synchronisation les uns avec les autres. Emmenez deux robots sur une ligne de production reliée au même «cloud périphérique» sans fil sur la 5G; ils peuvent échanger des flux vidéo rapidement, mais aussi rester synchronisés les uns avec les autres en se communiquant leurs positions exactes. En fin de compte, la 5G signifie qu'un robot peut lancer une balle et que l'autre peut l'attraper. Plus concrètement, ils peuvent maintenir l'équipement et les produits parfaitement équilibrés tout en travaillant sur eux simultanément. La technologie pourrait également être utilisée pour maintenir l'équilibre des drones lorsqu'ils bourdonnent autour des usines. Véhicules autonomesKT a introduit des chariots autonomes 5G dans son centre logistique. (Crédit d'image: KT) Dans le monde entier, les voitures autonomes ne se réaliseront probablement jamais sous leur forme actuelle. Il y a juste trop de variables pour que l'intelligence artificielle puisse les prédire avec précision. Cependant, ce n'est pas le cas dans l'environnement clos d'une grande usine industrielle. Tout comme les aspirateurs peuvent apprendre l'agencement de la maison et les nettoyer de manière autonome pendant que vous êtes au travail, une armée de véhicules pourrait également se déplacer assez facilement dans les usines et les entrepôts industriels. La technique habilitante, bien sûr, est la 5G, qui permettrait aux véhicules de communiquer leur position les uns aux autres en temps réel, évitant ainsi les accidents. Une fois que vous regardez au-delà des routes publiques et que vous considérez les cas d'utilisation de la 5G industrielle, des véhicules autonomes sont déjà déployés dans les usines du monde entier, KT – le plus grand fournisseur de services de télécommunications de Corée – étant la dernière entreprise à mettre en œuvre des machines autonomes. des chariots autonomes dans son centre logistique, permettant une réduction de près de 50% de la plage de déplacement des employés pour le chargement et le transport des stocks. Le nouveau système est la première utilisation de véhicules logistiques intelligents de prochaine génération dans l'industrie coréenne des communications, avec deux types de chariots autonomes 5G – «NarGo» et «TarGo» – employés en collaboration avec Twinny, une entreprise spécialisée dans le secteur intérieur. des robots autonomes et des plateformes en ligne. Et nous avons déjà vu des robots 5G aider les autorités chinoises à lutter contre les coronavirus dans les espaces publics. 11. Réseau sensible au temps (TSN) (Crédit d'image: Samsung) Au cours des dernières années, le réseau sensible au temps (TSN), une famille de normes IEEE 802.1 permettant la synchronisation du temps et la livraison de données avec des limites de latence strictes, a connu une croissance stable dans Réseaux câblés basés sur Ethernet. Alors que les avantages de la communication sans fil deviennent de plus en plus évidents, par exemple, une plus grande flexibilité, une mobilité et une reconfigurabilité plus élevées, et des coûts de maintenance inférieurs, l'intérêt d'étendre TSN au sans fil augmente également. Alors que TSN est de plus en plus implémenté dans les applications Internet des objets industriels (IIoT), avec plus d'appareils compatibles TSN déployés, il n'est pas surprenant que l'industrie cherche maintenant à permettre des extensions de capacités similaires par rapport aux technologies sans fil évoluant également, comme la 5G. Avec la possibilité d'activer la connectivité sans fil pour une variété d'applications industrielles, les cas d'utilisation de la 5G seront une aubaine pour les fabricants de terminaux et de systèmes sur l'ensemble de l'IIoT, leur permettant de reconfigurer facilement l'automatisation industrielle, les systèmes de contrôle, l'automatisation d'usine et d'autres éléments de Industrie 4.0. Nous pouvons nous attendre à ce que TSN et 5G sans fil transforment complètement l'avenir des réseaux sans fil avec une fiabilité, une résilience et une sécurité élevées.12. Surveillance et détection vidéo (Crédit image: Vodafone) "Cela fait de l'industrie de la sécurité un canal attractif sur le marché pour les CSP, qui pourraient bénéficier de l'établissement de partenariats avec les principaux fournisseurs de sécurité." Rapport Nokia. Selon un rapport Nokia, la vidéo compatible 5G a été le premier cas d'utilisation parmi les entreprises, 83% le jugeant intéressant. Cela s'explique par le fait que 75% des organisations interrogées utilisent déjà une certaine forme de surveillance vidéo aujourd'hui – qu'il s'agisse de surveiller les locaux, les personnes qui vont et viennent ou les opérations. "Alors que les PME peuvent investir dans une seule caméra vidéo 5G, les grandes entreprises sont susceptibles d'acheter la technologie de surveillance et de détection vidéo compatible 5G dans le cadre d'une gamme plus large de services de sécurité », indique le rapport. «Cela fait de l'industrie de la sécurité un canal de commercialisation attrayant pour les fournisseurs de services de sécurité, qui pourraient bénéficier de l'établissement de partenariats avec les principaux fournisseurs de sécurité.»

Laisser un commentaire