인더스트리 4.0에는 대규모 IoT와 원활한 연결이 필요합니다.

인더스트리 4.0 애플리케이션 및 서비스의 이점을 활용하려면 원활한 연결과 함께 센서, 게이트웨이 및 클라우드 컴퓨팅 시스템의 대규모 배포가 필요합니다.

어떤 사람들은 사물 인터넷(IoT)이 항상 무선 연결을 필요로 한다고 생각합니다. 이러한 오해는 유선 네트워크에 물리적으로 연결되지 않은 모바일 장치, 웨어러블 및 기타 연결된 장치의 대규모 사용에서 비롯됩니다.

현실은 대부분의 산업용 인터넷이 유선 네트워크를 통해 이루어지며 이더넷은 여전히 ​​전 세계 대부분의 공장에서 연결의 중추입니다.

무선 연결이 필요할 때 Sigfox, LoRaWan 및 NB-IoT와 같은 저전력 광역 네트워크(LPWAN)와 같은 새로운 기술은 로컬 및 원격 시설에서 수백만 개의 IoT 장치를 관리하는 데 도움이 됩니다.

유선 산업 연결 및 M2M은 수십 년 동안 사용되어 왔습니다.

1980년대 이후로 많은 산업이 일종의 유선 데이터 연결의 이점을 얻었습니다. 주로 24v에서 작동하는 PLC(Programmable Logic Controller)를 사용합니다. 이는 산업용 애플리케이션을 위한 글로벌 전압 표준 및 디지털 언어로 간주됩니다.

1990년, 2세대 셀룰러 네트워크(2G)와 SIM 카드는 산업용 연결 서비스를 위한 무선, 즉 셀룰러 M2M(Machine-to-Machine Communication)을 도입했습니다.

M2M을 통해 산업체는 원격으로 기계에 액세스 및 제어하고 수백 개의 연결된 장치를 배포하고 셀룰러 네트워크를 사용할 수 있는 모든 곳에서 정보를 수집할 수 있었습니다. 돌이켜보면 M2M은 오늘날 우리가 IoT라고 부르는 프레임워크입니다. 나머지 M2M 연결의 대부분은 2G GPRS 표준을 통해 작동하므로 2G EDGE 적용 범위와 SIM 카드가 필요합니다.

오늘날의 스마트 공장은 TSN(Time-Sensitive Networking)을 통해 함께 작동하는 유무선 기술을 혼합하여 사용합니다.

TSN은 IEEE 802.1에 의해 지정된 표준 세트로 이더넷 네트워크가 시간에 민감한 업무상 중요한 트래픽 및 애플리케이션에 QoS를 보장할 수 있도록 합니다. TSN은 리소스 관리, 트래픽 형성, 안정성 및 시간 동기화의 4가지 범주의 도구가 포함된 도구 상자입니다.

본질적으로 TSN 기반의 산업용 통신 네트워크는 다양한 트래픽 유형을 혼합할 수 있는 통합 시스템입니다. 서비스 요구 사항은 최선형 트래픽에서 중요한 실시간 트래픽에 이르기까지 다양합니다. TSN은 시간이 중요한 서비스의 우선 순위를 지정하는 도구를 유지하면서 공유 네트워크에서 실행되는 다양한 서비스의 통합을 제공합니다.

대부분의 연결의 경우 LPWAN 네트워크가 최상의 옵션입니다.

LTE(Long-Term Evolution) 또는 4G 네트워크의 도래로 산업체와 소비자에게 새로운 범위의 서비스와 가능성이 제공되었습니다. LTE는 빠른 데이터 전송, 짧은 대기 시간, VoIP(Voice-over-IP) 및 LPWAN(저전력 광역 네트워크)을 포함한 다양한 연결 유형을 허용합니다.

4G 네트워크의 가장 일반적인 산업용 버전은 새로운 M2M이 된 LTE-M과 협대역 IoT(NB-IoT)를 기반으로 합니다. 두 서비스 모두 대규모 IoT용으로 설계되어 수백만 개의 저전력 연결 장치에 연결할 수 있습니다.

또한 LoRaWAN, Sigfox 및 Wi-Fi HaLow(IEEE 802.11ah)를 포함하여 셀룰러 연결에 의존하지 않는 다른 LPWAN 네트워크를 널리 사용할 수 있습니다.

대부분의 산업 연결에는 5G가 필요하지 않으며, 이는 아직 출시 초기 단계입니다.

지난 2년 동안 5G와 중요한 연결을 위한 놀라운 속도와 초저 지연 시간에 대한 약속에 대해 많은 소문이 있었습니다.

사진 제공:Ericsson

현실은 산업용 및 전문 IoT 연결의 99% 이상이 이러한 고유한 기능을 필요로 하지 않는다는 것입니다. 셀룰러 서비스가 필요한 경우 4G, LTE-M 및 NB-IoT는 현재와 미래의 애플리케이션에 필요한 대역폭과 대규모 IoT 연결을 제공할 수 있습니다.

또한 가장 중요한 기능 중 일부를 활성화하기 위한 5G의 전체 사양은 여전히 ​​3GPP 및 기타 규제 기관에서 정의하고 있습니다. 5G 네트워크가 일부 중요한 IoT 애플리케이션에 필요한 서비스를 제공할 준비를 갖추려면 몇 년이 더 걸릴 것입니다.

“5G는 특별한 기능이 필요할 때 정말 필요합니다. 우리는 더 큰 가치, 더 낮은 대기 시간, 더 많은 연결 또는 연결 지점에 대해 이야기하고 있습니다. 여기서 실제로 LTE 혼잡에 문제가 있습니다. 따라서 광역 셀룰러 IoT에 5G가 필요하다는 전체 개념은 사실이 아닙니다.” Ericsson의 IoT 및 광대역 책임자인 Marie Hogan은 말합니다.