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
Những Nhà Giáo ưu tú được công nhận chức danh Giáo sư, Phó giáo sư ngành Tự động hóa 2025

Những Nhà Giáo ưu tú được công nhận chức danh Giáo sư, Phó giáo sư ngành Tự động hóa 2025

Danh sách các Giáo sư, Phó giáo sư ngành Tự động hóa năm 2025 là những nhà khoa học với hồ sơ nghiên cứu nổi bật, nhiều công bố quốc tế và quá trình giảng dạy - quản lý giàu kinh nghiệm. Hồ sơ của các ứng viên cho thấy nỗ lực nâng tầm nghiên cứu lĩnh vực Tự động hóa trong bối cảnh các trường đại học đẩy mạnh chuẩn quốc tế.
Nhận định phiên giao dịch ngày 20/11: Canh các nhịp biến động để tìm kiếm cơ hội

Nhận định phiên giao dịch ngày 20/11: Canh các nhịp biến động để tìm kiếm cơ hội

Phiên giao dịch ngày 20/11 dự báo tiếp tục rung lắc sau phiên giảm điểm trước đó. Nhà đầu tư được khuyến nghị duy trì vị thế với các cổ phiếu hồi phục tốt và tận dụng các nhịp biến động để tìm kiếm cơ hội, đồng thời thận trọng với các nhịp kéo mạnh trong phiên.
Cỗ máy in 3D "ăn" đất đá để xây nhà: Bước đột phá của Crest Robotics và EarthBuilt

Cỗ máy in 3D "ăn" đất đá để xây nhà: Bước đột phá của Crest Robotics và EarthBuilt

Hãy tưởng tượng một con robot có hình dáng giống nhện, có thể tự "nuốt" đất đá dưới chân và biến chúng thành những ngôi nhà vững chắc trong vòng một ngày. Đó không còn là chuyện viễn tưởng, Crest Robotics và EarthBuilt Technology vừa biến ý tưởng táo bạo này thành hiện thực với robot Charlotte.
HUST chú trọng 5 giá trị đào tạo cốt lõi phát triển đại học tinh hoa lĩnh vực khoa học công nghệ

HUST chú trọng 5 giá trị đào tạo cốt lõi phát triển đại học tinh hoa lĩnh vực khoa học công nghệ

Trong không khí cả nước tri ân công lao của thầy cô giáo, Đại học Bách khoa Hà Nội (HUST) tổ chức Lễ mít tinh kỷ niệm 43 năm ngày Nhà giáo Việt Nam, khẳng định các giá trị đào tạo cốt lõi; đồng thời công bố chức danh của 30 Giáo sư, Phó giáo sư và Quyết định Công nhận Giám đốc Đại học nhiệm kỳ 2025-2030.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 20/11/2025: Tuổi Hợi khá suôn sẻ, tuổi Mùi gặp khó khăn

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 20/11/2025: Tuổi Hợi khá suôn sẻ, tuổi Mùi gặp khó khăn

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 20/11/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
General Motors công bố kế hoạch tích hợp Google Gemini và công nghệ lái "rảnh mắt"

General Motors công bố kế hoạch tích hợp Google Gemini và công nghệ lái "rảnh mắt"

Tương lai của xe tự hành đang đến rất gần. General Motors (GM) vừa tuyên bố sẽ ra mắt khả năng lái xe "rảnh mắt" (eyes-off) và hệ thống AI đàm thoại mới, bắt đầu từ năm 2026. Đây là bước tiến quan trọng hướng tới cái mà hãng gọi là "quyền tự chủ cá nhân".
Thị trường chứng khoán ngày 19/11: Sắc đỏ bao phủ thị trường, VN Index kiểm tra lại mốc hỗ trợ ngắn hạn

Thị trường chứng khoán ngày 19/11: Sắc đỏ bao phủ thị trường, VN Index kiểm tra lại mốc hỗ trợ ngắn hạn

Thị trường có phiên giao dịch đầy thử thách khi lực bán áp đảo, khiến VN Index có lúc xuyên thủng hỗ trợ ngắn hạn. Dù cuối phiên có “kéo chân” trở lại, tâm lý thị trường vẫn khá dè chừng.
Trí tuệ nhân tạo mang đến cơ hội để ngành Cơ khí có bước tiến mang tính đột phá

Trí tuệ nhân tạo mang đến cơ hội để ngành Cơ khí có bước tiến mang tính đột phá

AI không chỉ là công cụ mà còn là chìa khóa mở ra một giai đoạn phát triển mới cho ngành Cơ khí, nơi máy móc không chỉ chính xác, bền bỉ mà còn thông minh, linh hoạt.
MTTQ Việt Nam kỷ niệm 95 năm thành lập: Khẳng định vai trò "Ngôi nhà chung" quy tụ ý Đảng, lòng dân

MTTQ Việt Nam kỷ niệm 95 năm thành lập: Khẳng định vai trò "Ngôi nhà chung" quy tụ ý Đảng, lòng dân

Kỷ niệm 95 năm Ngày truyền thống Mặt trận Tổ quốc Việt Nam (18/11/1930 - 18/11/2025), tinh thần đại đoàn kết toàn dân tộc một lần nữa được khẳng định là nguồn sức mạnh nội sinh không thể lay chuyển, là nền tảng cho mọi thắng lợi của đất nước.
ABB công bố tầm nhìn mới về "mỏ khai thác toàn điện"

ABB công bố tầm nhìn mới về "mỏ khai thác toàn điện"

Bốn năm sau lần đầu giới thiệu khái niệm "eMine", ABB vừa công bố tầm nhìn cập nhật về "mỏ khai thác toàn điện". Sách trắng mới nhất của hãng vạch ra một lộ trình thực tế, khuyến khích "bắt đầu nhỏ, tư duy lớn", để giúp ngành công nghiệp nặng này khử carbon và thu hút nhân tài thế hệ mới.
song-gia-tri