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
mca
Tin bài khác
Số lượng ứng viên được công nhận chức danh giáo sư, phó giáo sư ngành Tự động hóa năm 2025 tăng không đáng kể

Số lượng ứng viên được công nhận chức danh giáo sư, phó giáo sư ngành Tự động hóa năm 2025 tăng không đáng kể

Năm 2025, Hội đồng Giáo sư Nhà nước đã thông qua 900 ứng viên đạt chuẩn chức danh giáo sư, phó giáo sư, trong đó riêng hội đồng liên ngành Điện - Điện tử - Tự động hóa có 34 chức danh được công nhận. Riêng ngành Tự động hóa có 9 ứng viên được công nhận. Giáo sư duy nhất ngành Tự động hóa năm nay là ứng viên Nguyễn Chí Ngôn, công tác tại Đại học Cần Thơ.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 9/11/2025: Tuổi Mão đón nhận nhiều may mắn, Tuổi Tỵ nên cẩn trọng trong lời nói

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 9/11/2025: Tuổi Mão đón nhận nhiều may mắn, Tuổi Tỵ nên cẩn trọng trong lời nói

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 09/11/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Stellantis bắt tay Nvidia, Uber, Foxconn thúc đẩy chiến lược taxi robot toàn cầu

Stellantis bắt tay Nvidia, Uber, Foxconn thúc đẩy chiến lược taxi robot toàn cầu

Stellantis đã công bố sự hợp tác mới với Nvidia , Uber Technologies và Foxconn để khám phá sự phát triển chung và triển khai trong tương lai của xe tự hành Cấp độ 4 (không người lái) cho dịch vụ taxi robot trên toàn thế giới.
Vivo Y19s 5G ra mắt: Pin "khủng" 6.000mAh, chống nước IP64

Vivo Y19s 5G ra mắt: Pin "khủng" 6.000mAh, chống nước IP64

Mở rộng danh mục smartphone 5G giá rẻ, Vivo giới thiệu Y19s 5G tại Ấn Độ. Thiết bị sở hữu thiết kế mới, pin dung lượng lớn và đạt chuẩn chống nước IP64, hướng đến nhóm người dùng phổ thông cần hiệu năng ổn định và thời lượn
Câu lạc bộ Robotics Tạ Quang Bửu: Khơi nguồn đam mê công nghệ cho các tài năng trẻ

Câu lạc bộ Robotics Tạ Quang Bửu: Khơi nguồn đam mê công nghệ cho các tài năng trẻ

Mới đây, Câu lạc bộ Robotics Trường THCS và THPT Tạ Quang Bửu (CLB Robotics TQB) đã ghi dấu ấn tại Ngày hội STEAM - STEAMESE Festival 2025, sự kiện lớn quy tụ hàng trăm học sinh đam mê khoa học, công nghệ, kỹ thuật, nghệ thuật và toán học đến từ nhiều trường học trên địa bàn Hà Nội.
Sản phẩm công nghệ chiến lược ưu tiên: Làm ngay, làm nhanh với mục tiêu, giải pháp cụ thể, rõ ràng

Sản phẩm công nghệ chiến lược ưu tiên: Làm ngay, làm nhanh với mục tiêu, giải pháp cụ thể, rõ ràng

Chiều 7/11, tại Trụ sở Chính phủ, Phó Thủ tướng Nguyễn Chí Dũng chủ trì họp về Chương trình phát triển sản phẩm công nghệ chiến lược (CNCL) ưu tiên triển khai ngay năm 2025.
Petrovietnam tổ chức Lễ gắn biển công trình trọng điểm thuộc dự án mỏ khí

Petrovietnam tổ chức Lễ gắn biển công trình trọng điểm thuộc dự án mỏ khí

Sáng 8/11, Petrovietnam tổ chức lễ gắn biển công trình chân đế giàn xử lý trung tâm (CPP) thuộc dự án khí Lô B. Bí thư Thành ủy TP.HCM Trần Lưu Quang dự lễ, ghi nhận nỗ lực hoàn thành hạng mục quan trọng chào mừng Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XIV.
Đại biểu Quốc hội ủng hộ việc cấm sử dụng AI giả mạo, tạo nội dung sai sự thật

Đại biểu Quốc hội ủng hộ việc cấm sử dụng AI giả mạo, tạo nội dung sai sự thật

Nhiều đại biểu Quốc hội đề nghị cấm tuyệt đối hành vi lợi dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để giả mạo hình ảnh, giọng nói, tạo nội dung sai sự thật. Đại tướng Lương Tam Quang khẳng định Bộ Công an sẽ tiếp thu, hoàn thiện dự thảo luật, đảm bảo phù hợp với thực tiễn và yêu cầu bảo vệ an ninh mạng trong thời kỳ số.
Sản xuất thông minh trong kỷ nguyên AI: Khi tin tặc nhắm vào các nhà máy “siêu kết nối”

Sản xuất thông minh trong kỷ nguyên AI: Khi tin tặc nhắm vào các nhà máy “siêu kết nối”

AI đang định hình lại ngành sản xuất đồng thời cũng mở ra mặt trận mới cho tội phạm mạng. Khi các nhà máy ngày càng trở nên thông minh hơn nhờ trí tuệ nhân tạo, tin tặc cũng đang tiến hóa để tận dụng chính những công nghệ ấy, biến AI thành con dao hai lưỡi trong cuộc cách mạng công nghiệp số.
Khoa Xây dựng Đảng kỷ niệm 50 năm thành lập và đón nhận Huân chương Lao động hạng Ba

Khoa Xây dựng Đảng kỷ niệm 50 năm thành lập và đón nhận Huân chương Lao động hạng Ba

Nửa thế kỷ xây nền, dựng nghiệp, Khoa Xây dựng Đảng - Học viện Báo chí và Tuyên truyền đã trở thành cái nôi đào tạo, nghiên cứu uy tín trong lĩnh vực xây dựng Đảng và chính quyền Nhà nước. Lễ kỷ niệm 50 năm thành lập (1975–2025) và đón nhận Huân chương Lao động hạng Ba sẽ là dấu mốc ý nghĩa, ghi nhận chặng đường cống hiến, khẳng định vị thế và tầm vóc của Khoa hôm nay.
song-gia-tri