Индустрия 4.0 требует массового IoT-развертывания и бесперебойной связи

Для реализации выгод приложений и сервисов Индустрии 4.0 необходимо массовое развертывание датчиков, шлюзов и облачных систем с бесшовной связностью.

Существует заблуждение, что IoT всегда требует беспроводной связи. Оно происходит от массового использования мобильных устройств, носимых гаджетов и других гаджетов, не подключенных по проводам.

Реальность: большая часть промышленного интернета строится на проводных сетях, Ethernet остается основой связи на большинстве заводов мира.

Когда нужна беспроводная связь, новые технологии LPWAN (Sigfox, LoRaWAN, NB-IoT) помогают управлять миллионами IoT-устройств в локальных и удаленных объектах.

Проводная промышленная связь и M2M существуют десятилетиями

Многие отрасли пользуются проводной передачей данных с 1980-х, в основном через программируемые логические контроллеры (ПЛК) на 24 В — глобальный стандарт напряжения и цифровой язык для промышленных приложений.

В 1990-х второе поколение сетей (2G) и SIM-карты принесли беспроводную связь для промышленных сервисов — клеточную M2M (machine-to-machine). M2M позволил удаленный доступ и контроль станков, развертывание сотен устройств и сбор данных там, где была клеточная сеть. В ретроспективе M2M — каркас современного IoT. Большинство оставшихся M2M работает на 2G GPRS, требуя покрытия 2G EDGE и SIM-карт.

Современный умный завод использует микс проводных и беспроводных технологий, работающих вместе через Time-Sensitive Networking (TSN).

TSN — набор стандартов IEEE 802.1, позволяющий Ethernet-сетям давать гарантии QoS для времени-критического и миссионно-критического трафика. TSN — набор инструментов из четырех категорий: управление ресурсами, формирование трафика, надежность, временная синхронизация.

По сути, TSN-основанная промышленная сеть — конвергентная система, допускающая смесь типов трафика: от best-effort до критически-реального времени. TSN обеспечивает конвергенцию множества сервисов на общей сети с инструментами приоритизации времени-критических сервисов.

Для большинства подключений LPWAN — лучший вариант

С приходом LTE (4G) открылись новые сервисы и возможности для индустрии и потребителей. LTE позволяет множественные типы связи: быстрая передача данных, низкая задержка, VoIP, LPWAN.

Наиболее распространенные промышленные версии 4G — на базе LTE-M (новый M2M) и Narrowband-IoT (NB-IoT). Оба сервиса спроектированы для massive IoT, обеспечивая связность для миллионов низкоэнергопотребляющих устройств.

Также доступны другие LPWAN, не зависящие от клеточной связи: LoRaWAN, Sigfox, Wi-Fi HaLow (IEEE 802.11ah).

Большинству промышленных подключений не нужен 5G, который на ранней стадии развертывания

Последние два года много шума вокруг 5G и обещаний сверхскоростей и ультранизкой задержки для критичной связи.

Фото предоставлено Ericsson.

Реальность: более 99% промышленных и профессиональных IoT-подключений не нуждаются в этих уникальных функциях. Если нужна клеточная связь, 4G, LTE-M и NB-IoT дают полосу пропускания и massive IoT для сегодняшних и завтрашних приложений.

Полные спецификации 5G для самых критических функций все еще определяются 3GPP и регуляторами. Потребуется еще несколько лет для готовности сетей 5G к сервисам, требуемым критическими IoT-приложениями.

«5G действительно нужен, когда нужны особые фичи: большая пропускная способность, более низкая задержка, гораздо больше подключений или точек подключения, где возникают проблемы с перегрузом LTE. Так что идея, что 5G нужен для wide-area cellular IoT, не совсем верна», — говорит Мари Хоган, руководитель IoT и Broadband в Ericsson.