5G가 제조업에 혁명을 가져오는 방식: 속도, 신뢰성, 실시간 연결성

프라이빗 5G 네트워크는 만연한 디바이스 연결을 위한 데이터 속도, 신뢰성, 저지연 등을 제공해 혁신적인 데이터 중심 제조 애플리케이션을 가능하게 합니다.

왜 제조업에 5G인가?

산업용 이더넷은 많은 제조 현장에서 운영 인프라의 중추입니다. 일반적으로 최대 100Mbps 데이터 속도로 실행되며, 결정론과 실시간 제어를 제공하는 프로토콜을 구현합니다.

유선 이더넷 네트워크 설치가 비용 면에서나 현실적으로 불가능할 때, Wi-Fi와 3G/4G 무선 기술이 차선책이 됩니다. 이러한 '배선 어려운' 유스케이스에는 자율 이동 로봇(AMR), 트럭 운송, 광범위한 지리적 커버리지를 가진 산업 플랜트 등이 포함됩니다.

인더스트리 4.0으로 운영 데이터 활용이 근본적으로 바뀌고 있습니다. 엣지 디바이스에서 생성되는 엄청난 양의 센서 데이터가 수집, 저장, AI로 실시간 처리되어 산업 현장(일명 산업 엣지)에서 처리됩니다. 프라이빗 5G 네트워크는 이 분산 컴퓨팅 패러다임의 핵심 인에이블러가 될 잠재력이 있으며, 특히 비디오 데이터를 생성하는 디바이스에 그렇습니다. 5G는 4G 대비 최대 20Gbps 데이터 속도와 향상된 보안, 데이터 속도, 지연시간, 디바이스 밀도, 신뢰성, 결정론을 제공하기 때문입니다.

5G를 포함한 무선 기술은 제조업체에게 새로운 네트워크 연결을 빠르게 설치할 더 큰 유연성을 주어 민첩성을 높여줍니다. 제조업체가 공장에서 더 빠르고 유연한 네트워크 필요성을 인지함에 따라, 향후 레거시 산업용 이더넷 네트워크의 일부 또는 전부를 5G 네트워크로 교체할 수 있습니다.

산업 환경에서의 5G 유스케이스

카메라, 액추에이터, 로봇, 기계, 디스플레이 화면 등 많은 원격 및 이동 디바이스가 빠르고 신뢰할 수 있는 연결을 필요로 합니다. 그린필드 배치에서 5G는 더 넓은 커버리지 영역에서 더 낮은 배치 비용, 더 큰 이동성과 유연성을 지원하며 유선 네트워크를 대체할 수 있습니다. 5G가 산업 환경에서 운영 프로세스를 개선할 수 있는 몇 가지 예시입니다.

자동 유도 차량(AGV): 더 빠른 경로, 더 적은 교통 체증과 충돌

• 사전 정의된 차선을 따라 이동하는 AGV에서 AI와 M2M 통신이 경로 최적화와 충돌 회피를 돕는 것으로 전환.

부품 및 제품 피킹: 창고 및 풀필먼트 센터에서 더 효율적이고 정확한 부품 피킹

• 부품이 고정된 위치와 방향에 있어야 했던 것에서 AI 기반 비전 시스템으로 다양한 위치와 방향의 부품 감지로 전환.

위험 구역 작업자 모니터링: 향상된 안전과 위기 회피

• 제한 구역이나 안전하지 않은 구역의 전자적 모니터링 부재에서 AI 기반 비전 시스템이 작업자가 안전 프로토콜에서 벗어나거나 위험이 임박했을 때 경고하는 것으로 전환.

장비 수리: 원격 협업을 통한 더 빠르고 저렴한 장비 수리

• 시각적 지원 없는 수리 지원(현장 전문 기술자 필요)에서 증강현실로 외부 전문가가 비전문 기술자를 지원하는 것으로 전환.

5G는 제조업을 지원하는 능력으로 설계됨

• 5G 스펙에 내장된 보안: 프라이빗 5G 네트워크
• 초고화질 스트리밍: 최대 20Gbps 데이터 속도
• 실시간 제어: 1밀리초 이하 지연시간
• 더 많은 컨트롤러와 센서 지원: 첨단 안테나 기술로 고밀도 구현
• 장애 지점 감소: 디바이스-투-디바이스 통신 이중화
• 더 큰 결정론과 데이터 프라이버시: 5G 네트워크를 다중 가상 네트워크로 분할

5G는 이전에 유선 네트워크로만 해결할 수 있었던 엄격한 성능 목표에 대한 기술적 업그레이드를 가능하게 합니다.

프라이빗 5G 네트워크가 보안과 결정론 강화

제조업체는 5G 공용 네트워크를 사용할 수 있지만, 많은 곳이 높은 보안과 결정론적 연결을 제공하는 프라이빗 5G 네트워크를 선택할 것입니다. 프라이빗 5G 네트워크는 미드밴드 5G 주파수를 활용해 높은 수준의 용량과 운영 제어를 제공해 네트워크 성능과 지연시간 요구사항을 충족시킵니다. 프라이빗 5G 네트워크는 소유자의 단독 자산으로, 독점적 네트워크 접근을 보장해 더 큰 데이터 보호와 프라이버시를 보장합니다.

5G와 결정론적 성능

릴리스 16에서 5G는 두 가지 핵심 기술 노력으로 필요한 네트워크 성능을 제공할 수 있습니다:

• 5G상의 시간 민감형 네트워킹(TSN): 이 기술은 시간 동기화와 트래픽 스케줄링을 사용해 보장된 메시지 전달 시간을 제공합니다. 디바이스는 네트워크상에서 정밀하게 동기화될 수 있어, 오늘날 일반적인 신호 기반 동기화 방법이 필요 없게 됩니다.
• 5G 초고신뢰 저지연 통신(URLLC): URLLC는 저지연과 고신뢰성을 포함한 다양한 트래픽 요구사항에 기반해 데이터 전달을 최적화합니다.

5G와 인더스트리 4.0

인더스트리 4.0으로의 여정은 산업 공정에 중요한 모든 디바이스에 연결하는 것을 요구합니다. 5G는 배선하기 어려운 디바이스에 연결하는 열쇠가 될 수 있으며, 미래에는 주요 산업 네트워크가 될 수 있습니다.

인텔의 새 전자책에서 5G와 인더스트리 4.0으로의 여정에 대해 자세히 알아보세요: 5G Increases Mobility and Flexibility on the Path to Industry 4.0.

온라인 인텔 인더스트리얼 서밋 2020(9월 23-24일)에서 산업의 미래를 만드는 기술에 대해 자세히 알아보세요. 지금 등록