acecook

Mạng radio không dây 5G: Trái tim của nhà máy tương lai

Số hóa công nghiệp
04/10/2023 15:51
Mạng không dây về bản chất trở nên cần thiết để nhà máy thông minh tiếp tục thông minh hơn. Tuy nhiên, quá trình chuyển đổi từ mạng có dây sang mạng không dây là một quá trình nâng cấp phức tạp. Mỗi khách hàng công nghiệp đều có những điều kiện riêng biệt, từ văn hóa, tình hình tài chính cho đến khao khát đổi mới. Điều đó ảnh hưởng đến khả năng của tổ chức trong việc nâng cấp đáng kể lên mạng không dây.
aa

Bằng cách tái thiết kế cơ sở hạ tầng truyền thông thông thường ngày nay, tác động của 5G sẽ được cảm nhận sâu sắc hơn nhiều so với 4G/LTE trên các ứng dụng tiêu dùng, chăm sóc sức khỏe kỹ thuật số, thành phố thông minh và giao thông vận tải. Tuy nhiên, trong số tất cả các lĩnh vực thương mại sẽ được định hình lại bởi mạng vô tuyến không dây 5G, tự động hóa công nghiệp – hay công nghiệp 4.0 có thể tạo ra sự chuyển đổi lớn nhất.

• Tác động của các công nghệ mới đối với kiến trúc hệ thống tự động hóa và số hóa

Theo IHS Markit (đơn vị chuyên cung cấp thông tin và chuyên môn về thị trường, ngành kỹ thuật toàn cầu), ngay cả khi quá trình triển khai 5G toàn cầu bắt đầu, cơ sở hạ tầng mạng trong môi trường công nghiệp và nhà máy chủ yếu vẫn kết nối có dây. Ethernet công nghiệp mang lại lợi ích về tốc độ và kết nối đáng tin cậy nhưng bị hạn chế về tính linh hoạt vật lý và băng thông.

Mạng không dây về bản chất trở nên cần thiết để nhà máy thông minh tiếp tục thông minh hơn. Tuy nhiên, quá trình chuyển đổi từ mạng có dây sang mạng không dây là một quá trình nâng cấp phức tạp. Mỗi khách hàng công nghiệp đều có những điều kiện riêng biệt, từ văn hóa, tình hình tài chính cho đến khao khát đổi mới. Điều đó ảnh hưởng đến khả năng của tổ chức trong việc nâng cấp đáng kể lên mạng không dây.

mang radio khong day 5g trai tim cua nha may tuong lai
Những nơi áp dụng sớm 5G công nghiệp sẽ là cảng, sân bay và trung tâm hậu cần, sau đó là các nhà máy và nhà kho, giao thông vận tải, xây dựng, tiện ích và khai thác mỏ.

5G tạo ra sự thay đổi đột phá trong Radio

Công nghệ cốt lõi của sự thay đổi “địa chấn” này chính là radio. Mạng vô tuyến không dây 5G đánh dấu sự khởi đầu cơ bản so với các kiến ​​trúc mạng không dây 4G và trước đó. Mạng 4G được xây dựng rất cứng nhắc, thường bao gồm một trạm cơ sở vĩ mô và mạng lõi không linh hoạt, phần lớn sử dụng phần cứng độc quyền. Họ cũng sử dụng mô hình truyền dẫn truyền thống, trong đó tín hiệu RF được phát tới tất cả người dùng trong một khu vực.

mang radio khong day 5g trai tim cua nha may tuong lai
Hiện trạng mạng 4G được xây dựng cứng nhắc.

Để so sánh, mạng 5G kết hợp số lượng sóng vô tuyến gấp nhiều lần so với khả năng của 4G giúp hỗ trợ và sử dụng các kỹ thuật tạo chùm tia tiên tiến hướng mục tiêu đến người dùng cũng như vị trí cụ thể nhằm mang lại hiệu quả quang phổ cải thiện gấp 5 lần. Tuy nhiên, việc tăng mật độ vô tuyến mà không tăng kích thước và công suất tương xứng sẽ phức tạp hơn.

mang radio khong day 5g trai tim cua nha may tuong lai
Càng nhiều đài thì độ phức tạp càng cao nhưng cũng sẽ có nhiều cơ hội hơn.

Thay đổi từ truy cập cố định sang truy cập ảo

Một trong những thay đổi cơ bản mà ADI cho phép là việc chuyển đổi từ mạng truy cập vô tuyến cố định (RAN) độc quyền sang RAN ảo (vRAN). Điều này đánh dấu sự phát triển từ phần cứng 5G vật lý, được xây dựng có mục đích sang giải pháp thay thế do phần mềm xác định, trong đó phần lớn hoạt động và quản lý mạng được xử lý trên đám mây. Điều này dẫn đến sự thay đổi lớn về cách ngành xây dựng triển khai các trạm gốc 5G bằng cách chia nhỏ các thành phần của phần cứng, bao gồm thiết bị vô tuyến, thiết bị kỹ thuật số và thiết bị trung tâm cũng như mạng lõi.

Ưu điểm của mô hình vRAN là nó hỗ trợ một loại trường hợp sử dụng hoàn toàn mới. Điều này đạt được thông qua việc giới thiệu tính năng phân chia mạng, trong đó việc sử dụng phổ tần có mục tiêu cụ thể có thể được điều chỉnh để phục vụ các ứng dụng khác nhau và những người dùng khác nhau dựa trên nhu cầu cá nhân.

Những thách thức trong ứng dụng mạng Radio không dây 5G

Những nơi áp dụng sớm 5G công nghiệp sẽ là cảng, sân bay và trung tâm hậu cần, sau đó là các nhà máy và nhà kho, giao thông vận tải, xây dựng, tiện ích và khai thác mỏ. Việc mở rộng nhanh chóng công nghệ 5G sẽ tạo ra một môi trường kết nối nâng cao, nơi con người và robot có thể cùng tồn tại trong một môi trường an toàn, bảo mật, hiệu quả và tiết kiệm chi phí.

Trong khi sự phát triển của mạng vô tuyến không dây 5G là rất lớn thì lĩnh vực này vẫn phải vượt qua một loạt thách thức để đạt được những mục tiêu này. Thách thức đầu tiên trong số này là việc thiếu chiến lược tiếp cận thị trường rõ ràng giữa các nhà khai thác di động hàng đầu. Ước tính có hơn 70% các giao dịch được biết đến liên quan đến các nhà sản xuất công nghiệp không bao gồm các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông.

Vấn đề thứ hai là khoảng cách tích hợp hệ thống giữa viễn thông và các nhà cung cấp dịch vụ được quản lý (MSP) có nguy cơ làm chậm quá trình áp dụng sớm mạng riêng 5G của các nhà sản xuất. Một vấn đề liên quan đến khả năng mở rộng là MSP gặp khó khăn trong việc đảm bảo sự hỗ trợ từ các trung tâm điều hành mạng của họ. Và cuối cùng, rõ ràng là thiếu các dịch vụ kỹ thuật, mua sắm và xây dựng cần thiết để tích hợp đầy đủ dịch vụ.

Vậy làm thế nào để chúng ta đạt được quy mô và hiệu quả chi phí cuối cùng cần thiết để chuyển mạng công nghiệp 5G từ trạng thái chuẩn bị sang áp dụng toàn diện? Từ góc độ ADI – công ty bán dẫn đa quốc gia của Mỹ chuyên về chuyển đổi dữ liệu và công nghệ xử lý tín hiệu cho rằng chúng ta mới chỉ đang ở giai đoạn đầu của những gì có thể thực hiện được về mạng vô tuyến không dây 5G. Tuy nhiên, để hiện thực hóa tiềm năng đó, chúng ta cần phát triển hệ sinh thái của mình, chia sẻ tầm nhìn về những gì tất cả các bên trong hệ sinh thái đó muốn đạt được và theo đuổi cách tiếp cận chung đối với các thách thức về kỹ thuật và kinh doanh.

Nhật Khang (theo https://www.analog.com)

Bài liên quan
Tin bài khác
Đầu tư công phải là bệ đỡ cho sản xuất trong nước

Đầu tư công phải là bệ đỡ cho sản xuất trong nước

Đó là một trong những nội dung trong ý kiến phát biểu của ông Trần Đình Long, Chủ tịch Tập đoàn Hòa Phát tại Toạ đàm do Chính phủ tổ chức về phát triển kinh tế tư nhân. Ông nêu rõ: Tôi mạnh dạn đề nghị là tất cả các dự án đầu tư công, ví dụ như là đường cao tốc, tỉ lệ phải là 70% hàng sản xuất trong nước.
TS. Trần Đình Thiên đề nghị tăng số lượng ĐBQH là doanh nghiệp tư nhân, nhà khoa học

TS. Trần Đình Thiên đề nghị tăng số lượng ĐBQH là doanh nghiệp tư nhân, nhà khoa học

TS. Trần Đình Thiên đề nghị các cấp, các ngành đặc biệt quan tâm đến khu vực doanh nghiệp liên quan đến đổi mới sáng tạo, công nghệ cao, bởi đây là mặt trận cạnh tranh mang tính quyết định của quốc gia với thế giới.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 2/6/2025: Tuổi Hợi công việc suôn sẻ, tuổi Dần công việc trì trệ

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 2/6/2025: Tuổi Hợi công việc suôn sẻ, tuổi Dần công việc trì trệ

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 2/6/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Cuộc chiến giữa bảo mật và dữ liệu trong thời đại công nghiệp số

Cuộc chiến giữa bảo mật và dữ liệu trong thời đại công nghiệp số

Trong bối cảnh nhu cầu truy xuất dữ liệu quy trình ngày càng tăng và các mối đe dọa an ninh mạng trở nên nghiêm trọng hơn bao giờ hết, việc thiết lập kết nối an toàn giữa các hệ thống công nghệ vận hành (OT) và nền tảng điện toán đám mây đang trở thành ưu tiên hàng đầu trong các ngành công nghiệp. Tuy nhiên, đây cũng là một thách thức phức tạp đòi hỏi phải cân bằng giữa khả năng truy cập dữ liệu và bảo mật tối đa.
Thử nghiệm thành công hệ thống sạc không dây đầu tiên trên Mặt Trăng

Thử nghiệm thành công hệ thống sạc không dây đầu tiên trên Mặt Trăng

Công ty Astrobotic Technology Inc. vừa công bố đã hoàn tất các bài kiểm tra chấp nhận mô hình bay của hệ thống sạc không dây dành cho môi trường Mặt Trăng - đánh dấu một bước tiến lớn hướng tới việc duy trì hoạt động lâu dài trên bề mặt hành tinh này.
Đầu tư cho 11 cơ sở đào tạo để đáp ứng khoảng 3900 nhân lực phát triển điện hạt nhân

Đầu tư cho 11 cơ sở đào tạo để đáp ứng khoảng 3900 nhân lực phát triển điện hạt nhân

Theo Đề án “Đào tạo, bồi dưỡng nguồn nhân lực phục vụ phát triển điện hạt nhân đến năm 2035”, dự kiến 11 đơn vị sẽ được Nhà nước tập trung đầu tư trọng điểm trong đào tạo nguồn nhân lực, cung cấp khoảng 3.900 người phục vụ phát triển nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 1 và Ninh Thuận 2.
Thủ tướng Phạm Minh Chính: 7 nhóm nhiệm vụ phải thực hiện để phát triển kinh tế tư nhân

Thủ tướng Phạm Minh Chính: 7 nhóm nhiệm vụ phải thực hiện để phát triển kinh tế tư nhân

Sáng 31/5, tại Trụ sở Chính phủ, Thủ tướng Phạm Minh Chính chủ trì cuộc tọa đàm với doanh nghiệp, hiệp hội doanh nghiệp với chủ đề "Để thực hiện hiệu quả Nghị quyết 68-NQ/TW của Bộ Chính trị về phát triển kinh tế tư nhân".
TS. Cấn Văn Lực nêu cách phát triển lực lượng doanh nghiệp dân tộc mạnh

TS. Cấn Văn Lực nêu cách phát triển lực lượng doanh nghiệp dân tộc mạnh

Theo TS. Cấn Văn Lực, cần đặt hàng cho các doanh nghiệp tư nhân lớn thực hiện một số chương trình, dự án trọng điểm quốc gia. Việc hỗ trợ cần dựa trên mức độ đóng góp thực tế của doanh nghiệp, chứ không chỉ căn cứ vào quy mô. Đây là cách để phát triển lực lượng doanh nghiệp dân tộc mạnh, đóng vai trò dẫn dắt nền kinh tế.
Xây dựng đặc tính Ampe ngắn mạch cho máy biến áp lõi vô định hình

Xây dựng đặc tính Ampe ngắn mạch cho máy biến áp lõi vô định hình

Bài báo này trình bày quá trình phát triển phương pháp phần tử hữu hạn sử dụng phần mềm Ansys Maxwell để mô phỏng các thông số điện từ của máy biến áp lõi vô định hình trong điều kiện lỗi ngắn mạch ba pha trên cuộn dây hạ áp.
Bà Mai Kiều Liên: Cần một thời gian nhất định để giải quyết những vướng mắc của doanh nghiệp

Bà Mai Kiều Liên: Cần một thời gian nhất định để giải quyết những vướng mắc của doanh nghiệp

Bà Mai Kiều Liên cho biết, tại Vinamilk, vấn đề phát sinh phải được xử lý trong 48 tiếng. Tôi mong Chính phủ cũng có một khung thời gian cụ thể 7 ngày hay 15 ngày để doanh nghiệp biết rõ, có thể kỳ vọng và chủ động hơn.
siement
Quảng cáo
moxa