網(wǎng)絡測試為智慧工廠作好準備
5G 滿足未來智慧工廠的所有無線連接需求,但網(wǎng)絡測試同樣必不可少
5G 技術在 3GPP 第 15 版規(guī)范中進行了標準化規(guī)定,是當前 5G 網(wǎng)絡的基石。5G 汽車協(xié)會 (5GAA) 和 5G 產(chǎn)業(yè)自動化聯(lián)盟 (5G-ACIA) 在標準制定工作中發(fā)揮重要作用,預計將在第 16 版規(guī)范中大幅改善延遲、網(wǎng)絡同步和工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡集成。規(guī)范有助于推動 5G 技術發(fā)展,使其滿足智慧工廠的相關要求(工業(yè) 4.0)。這些要求包括利用數(shù)據(jù)實時控制所有流程,以及快速靈活地重新配置生產(chǎn)線。只有利用無線技術,才能充分聯(lián)合機器、人員、工廠、物流和產(chǎn)品。基于無線 5G 技術的快速鏈路將成為神經(jīng)系統(tǒng),協(xié)調復雜的工廠架構。即使是短暫的數(shù)據(jù)流中斷問題也會造成嚴重后果并產(chǎn)生高額成本,因此必須非常細致周密地設計、設置和監(jiān)控無線網(wǎng)絡。
無線聯(lián)網(wǎng)工廠中移動網(wǎng)絡的重要 KPI
智慧工廠是一個重要場所,必須滿足機器連接性、可靠性、數(shù)據(jù)安全性和人員安全性方面的嚴格要求,特別是在使用無線連接技術的時候。
冗余方法能夠有效提高可靠性。智慧工廠中的每個地方都必須被至少四個無線接入點覆蓋??紤]到結構性變化會影響無線電波的傳播條件,安裝設施、重新配置機器或更改建筑布局后都需要進行現(xiàn)場測試,這是驗證無線接入的唯一方法。
所有地方都需要能夠可靠地進行無線連接,但這不足以保障網(wǎng)絡的無故障運行。準確測量性能也是一個關鍵要求,這不僅包括測量可實現(xiàn)的數(shù)據(jù)吞吐量,還需要測量延遲或信號通過整個系統(tǒng)所需的時間,而后者通常更為重要。包括 4G 在內的前幾代移動通信技術延遲較高,無法滿足實時控制的要求。5G 的延遲僅為幾毫秒,解決了這個問題。
延遲可分為兩類:往返延遲和單向延遲(圖 1)。增強現(xiàn)實 (AR) 或虛擬現(xiàn)實 (VR) 用例需要保證較小的往返延遲,以便在人們穿戴 AR/VR 眼鏡轉頭時快速更新圖像內容,確保融合的數(shù)據(jù)和真實圖像相符。實時控制聯(lián)網(wǎng)機器則需要保證較小的單向延遲。發(fā)出控制命令(例如向機器人發(fā)送停止命令)后,機器必須立即作出響應。
單向延遲是從發(fā)射機向接收機發(fā)射信號時的延遲。往返延遲包含接收機的響應時間和返回延遲。
使用羅德與施瓦茨產(chǎn)品的網(wǎng)絡測試階段。