Průmyslová 5G není jen další mobilní síť

Zpočátku bude mít datovou rychlost mezi 1 a 5 Gbit/s, která se následně zvýší na 20 Gbit/s. Díky tomuto obrovskému skoku tedy bude desetkrát až dvacetkrát rychlejší než předchůdce tohoto systému – LTE. To je dobrá zpráva nejen pro uživatele chytrých telefonů, kterým 5G umožní sledovat 4K filmy prakticky kdekoliv, ale především pro průmyslové společnosti. 5G je milníkem na cestě k Průmyslu 4.0. 5G je navržena jako bezdrátová síť, která dokáže sjednotit vše, od automatických skladovacích systémů po výrobní roboty, klimatizační systémy a řídicí konzole. Bude to komplexní síť, která umožní řídit průmyslový závod zcela bez kabelů. Bude robustní, velmi rychlá a vybavená komfortní šířkou pásma. „Příležitosti jsou obrovské,“ říká Sander Rotmensen, vedoucí produktového managementu pro bezdrátovou průmyslovou komunikaci ve společnosti Siemens. „Představte si tovární komplex, ve kterém autonomní vozový park přepravuje zboží, náhradní díly nebo hotové výrobky mezi nakládacími a vykládacími rampami, výrobními halami a sklady přesně podle časového plánu, který je 100% přizpůsoben harmonogramu výroby. To vše bude s průmyslovou 5G možné.“

Ultrarychlé reakce

5G přinese průmyslu dosud nevídané možnosti – ať už jde o automobilový průmysl, chemické provozy, nebo o výrobu elektroniky. Ve výrobních závodech umožní přenos dat generovaných až milionem IoT zařízení na kilometr čtvereční! To znamená, že bude možné pokrýt nejen celou výrobní linku včetně všech přidružených snímačů teploty a průtoku, ale i veškeré autonomní mobilní roboty apod. Vůbec poprvé budou možné reakce na dolní mezi milisekundy. Ultrarychlé reakce jsou zásadní například pro okamžité zastavení ramene robotu v situaci, kdy kamery identifikují na dopravním pásu cizí předmět. Velká šířka pásma 5G navíc poprvé umožní plně využít potenciál rozšířené reality, která představuje novou etapu v interakci mezi lidmi a stroji. Vzhledem ke všem těmto výhodám se očekává, že trh s 5G bude obrovský. Podle zprávy „Mobile Economy 2019 Report“ zveřejněné organizací GSMA (asociace provozovatelů mobilních sítí), bude 15 % celosvětové bezdrátové komunikace přenášeno prostřednictvím 5G již v roce 2025. V současnosti se každoročně investuje do výstavby 5G sítí 160 mld. USD. Podle této prognózy přinese 5G v příštích 15 letech do světové ekonomiky 2,2 bilionu dolarů, přičemž největší nárůst se očekává především ve zpracovatelském průmyslu a ve veřejných službách.

Průmyslová 5G: zrození nového standardu

Bezdrátová komunikace v průmyslu samozřejmě není nic nového. Například Siemens dnes používá v mnoha situacích privátní bezdrátové řešení WiMAX s RUGGEDCOM WIN – k rychlé identifikaci úniků v ropovodech a plynovodech či ke sledování a řízení energetických sítí na ostrovech a mobilních dopravních systémů v továrnách. Kromě toho se již příležitostně používají v místech, jako jsou továrny a přístavy, soukromé sítě LTE. Společnost Siemens úspěšně používá pro bezdrátovou komunikaci v průmyslu již více než 15 let průmyslovou WLAN, která splňuje všechny potřebné požadavky, včetně Wireless Safety. Průmyslová WLAN se dále vyvíjí souběžně s průmyslovou 5G, poněvadž privátní průmyslové frekvence pro 5G stále ještě nejsou k dispozici všude na světě. Tyto sítě se ale ani zdaleka nepřibližují výkonu 5G. I přes všechny tyto slibné výhledy není technologie 5G dosud všeobecně dostupná. Ačkoli mezinárodní organizace pro mobilní rádiové standardy 3GPP (Partnerský projekt 3. generace) zveřejnila na konci roku 2018 standardy pro 5G komponenty pro komerční mobilní bezdrátové sítě, dosud nezveřejnila žádné konkrétní požadavky na průmyslový standard 5G. Očekává, že tuto mezeru zaplní do poloviny roku 2020. Navíc v Německu nebylo dlouho jasné, zda průmyslové podniky budou schopny využívat svá vlastní frekvenční pásma nebo zda budou závislé na telekomunikačních společnostech. 5G má i svoje limity Herbert Wegmann, ředitel pro průmyslovou komunikaci a identifikaci ve společnosti Siemens, zdůrazňuje, že musíme mít v každé fázi vývoje realistická očekávání.

„Pokud si představíte tři výhody 5G – šířku pásma, počet připojených zařízení a kvalitu služeb – v trojúhelníku, pak je jisté, že všechny tři strany tohoto trojúhelníku nebude možné rozšiřovat donekonečna,“ vysvětluje Wegmann. „Pro průmyslové aplikace to znamená, že pokud potřebujete vysoce kvalitní služby pro deterministické automatizační systémy, nebudete mít dál k dispozici celou šířku pásma ani maximální kvantitativní strukturu 5G. Proto je pro průmyslové společnosti tak důležité lokální frekvenční pásmo. Je to jediný způsob, jak může každý uživatel optimalizovat bezdrátovou síť pro vlastní aplikace způsobem, který je podobný přístupu kabelového systému TSN (Time-Sensitive Networking),“ uzavírá Wegmann.