部署工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)有哪些

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/周凱揚)對于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境來說，擁有一個高速的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境或許不會是首要目標(biāo)，但高效率、高可靠性的網(wǎng)絡(luò)是必不可少的。長久以來，有線網(wǎng)絡(luò)都是工業(yè)環(huán)境下的首選，以其高速、穩(wěn)定和低時延的優(yōu)勢，撐起整個產(chǎn)業(yè)的正常運轉(zhuǎn)。

然而在如今工業(yè)4.0的網(wǎng)絡(luò)條件下，全面走有線網(wǎng)絡(luò)的方法也開始出現(xiàn)一些弊端。首先就是傳統(tǒng)工廠中仍然可見的長達(dá)幾公里的網(wǎng)線，對整個工廠的布線造成了相當(dāng)大的困難。再者就是在一些不適合靠近的工廠環(huán)境中，有線部署和維護(hù)會對安全性提出一定的挑戰(zhàn)。為此，業(yè)界普遍開始考慮無線方案。

部署工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)

但要想實現(xiàn)一個工廠全面無線化，至少目前為止并不現(xiàn)實。在數(shù)字化改造趨勢的推進(jìn)下，確實不少設(shè)備都實現(xiàn)了無線化，AGV小車、無線PLC、資產(chǎn)追蹤標(biāo)簽和手持移動終端等等，但就生產(chǎn)設(shè)備而言，大部分依然是需要有線連接的設(shè)備，而且這些設(shè)備是已經(jīng)證實可靠性且不可替代的。

因此對于傳統(tǒng)工廠的全無線改造基本等同于重建了，若是在工廠始建之初就以此為目標(biāo)，也需要方案廠商量身定制這樣一個無線網(wǎng)絡(luò)底座，比如華用自己的Wi-Fi 6 CPE改造的全無線松山湖南方工廠。

此外，由于無線網(wǎng)絡(luò)雖然名字帶“無線”，但仍處于一個與諸多無線網(wǎng)絡(luò)共存的環(huán)境，為此要在抖動、時延和丟包等指數(shù)上都能滿足QoS要求，還是有一定難度的。雖說部署工業(yè)無線網(wǎng)也有節(jié)約成本的意味在，但大規(guī)模下無線網(wǎng)絡(luò)的部署成本依舊算不上低。

最后，無線網(wǎng)絡(luò)雖然給工業(yè)控制在網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度上提供了方便，但沿用老一套的分配資源思維只會喪失這一優(yōu)勢，所以依靠AI來輔助完成調(diào)度工作才是正途，由此引出的開發(fā)需求，就又得廠商與方案廠商去權(quán)衡了。

所以，我們在工業(yè)場景下談無線網(wǎng)絡(luò)，更多是一個補充和冗余方案，甚至是一個尚在完善過程中的方案，而不是一個非得替代的方案。不可否認(rèn)的是，任何連接技術(shù)都是這么走過來的，甚至連已經(jīng)在手機通信領(lǐng)域走到先列的5G網(wǎng)絡(luò)，也想來工業(yè)網(wǎng)絡(luò)分一杯羹。

5G可以成為補全工業(yè)無線網(wǎng)的一塊拼圖嗎?

5G引入的新特性為其走進(jìn)工業(yè)控制做了鋪墊，比如URLLC提供的超高可靠低延遲通信，這一特性的缺失，正是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)一開始就否認(rèn)無線網(wǎng)或?qū)ζ浔в袘岩傻脑颉Ｔ僬呔褪莔MTC海量機器類通信，這一項主要針對工業(yè)場景下的各類傳感器，通過為設(shè)備加裝相應(yīng)的無線傳感器，就能實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、升級和維護(hù)。

借助這些特性，5G為工業(yè)應(yīng)用拋出了一個難以拒絕的連接方案，尤其是那些需要高可靠性低時延的工業(yè)通信，URLLC可謂直擊痛點。畢竟工業(yè)環(huán)境比我們?nèi)粘９ぷ魃瞽h(huán)境對時延要更敏感，否則無法保證工廠流程的正常與高效運轉(zhuǎn)。相關(guān)的廠商也在紛紛行動，無論是芯片廠商還是模組廠商皆是如此。

比如去年，中興通訊就發(fā)布了一系列針對工業(yè)場景的5G產(chǎn)品，比如基于高通SDX55芯片的ZM9200 5G模組、基于紫光展銳V510芯片的ZM9010、5G電力CPE和室外路由器等。這類產(chǎn)品充分利用了5G高精度授時和低時延的特性，并提供了常見的工業(yè)接口支持。

除了用于接入以外，5G網(wǎng)絡(luò)也為工業(yè)場景帶來了各種各樣的用例，比如網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化、網(wǎng)絡(luò)切片和多接入邊緣計算等。網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)是與軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)一體雙生的產(chǎn)物，可以說是5G核心網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化的關(guān)鍵之一。在工業(yè)場景中，NFV實現(xiàn)負(fù)載均衡和靈活調(diào)整的同時，免除了傳統(tǒng)架構(gòu)中的物理節(jié)點，實現(xiàn)真正的自動化運維。為了實現(xiàn)這一點要么得靠運營商推動，以更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)做好工業(yè)場景下的蜂窩網(wǎng)絡(luò)切片，要么基于現(xiàn)有的基建，要么構(gòu)建一個工業(yè)園區(qū)私網(wǎng)。無論如何，5G網(wǎng)絡(luò)要想填上工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的“坑”，自己也有不少“坑”要填。

原文標(biāo)題：全無線是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的歸宿嗎?

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審核編輯：湯梓紅