Автомобильные гиганты, такие как Mercedes-Benz, делают ставку на выделенные частные мобильные сети для продвижения передовой заводской автоматизации.
Mercedes-Benz управляет высокоавтоматизированными производственными мощностями, требующими связи с нулевой задержкой между робототехникой, операторами и платформами логистики цепочек поставок. Стандартная общедоступная инфраструктура 5G вносит непредсказуемые скачки задержки, что делает ее непригодной для таких применений.
Выделенные частные мобильные сети (MPN) решают проблему задержки, предоставляя изолированную и строго управляемую пропускную способность, необходимую для оркестровки тысяч мобильных компонентов в режиме реального времени.
В настоящее время телекоммуникационные операторы сталкиваются с проблемой самоидентификации. Инсайдеры отрасли отмечают, что сетевые операторы в значительной степени борются за позиционирование себя в этой новой промышленной экосистеме. Себастьян Баррос, известный представитель телекоммуникационной сферы, недавно заявил, что операторы больше не могут рассматривать себя исключительно как поставщиков связности. Продажа «сырой» пропускной способности — это гонка на дно.
ИТ-директора предприятий хотят интегрированные решения, а не просто пустой канал передачи данных. Операторы должны вплетать свою инфраструктуру непосредственно в производственный процесс. Такая глубокая интеграция требует совершенно новых наборов навыков.
Автономные транспортные средства выявляют устаревшие ограничения
Традиционные производственные среды полагались на фиксированную проводку для тяжелого оборудования. Провода гарантируют стабильность соединения. Они также гарантируют полную негибкость.
Перенастройка проводной производственной линии для размещения новой модели автомобиля занимает месяцы. Беспроводная архитектура устраняет это физическое ограничение. Автономные управляемые транспортные средства (AGV) перевозят компоненты шасси по огромным заводским цехам, не следуя статичным траекториям.
Эти транспортные средства требуют постоянной связи с центральной системой оркестровки для предотвращения столкновений и оптимизации маршрутизации. Освоение этого типа мобильного, физического ИИ является огромным приоритетом для лидеров автомобильной отрасли и будет подробно рассмотрено в рамках трека по физическому ИИ на выставке AI & Big Data Expo North America.
Потеря пакетов в этой среде может привести к физическим авариям. Когда AGV теряет соединение даже на долю секунды, протоколы безопасности должны немедленно активироваться. Однако остановка производства может стоить бизнесу тысячи.
Общедоступные беспроводные сети страдают от джиттера и помех при развертывании в средах с большим количеством металла, таких как автомобильные заводы. Выделенное спектральное распределение в рамках MPN гарантирует, что AGV всегда сохраняет свое соединение.
Flint International недавно объяснила, как Mercedes-Benz выводит концепцию подключенного производства в активное производство. Они рассматривают сеть как станок. Если сеть выходит из строя, завод останавливается. ИТ-отделы раньше управляли коммуникационной инфраструктурой отдельно от команд операционных технологий (OT), занимающихся физическим оборудованием. MPN вынуждают эти два традиционно изолированных отдела к обязательному союзу.
Гиперскейлеры вступают в промышленную борьбу
Телекоммуникационные операторы не владеют этим рынком целиком. Amazon Web Services и Microsoft Azure активно развертывают частные периферийные зоны непосредственно внутри производственных цехов. Они объединяют программное обеспечение ядра сети 5G со своим существующим оборудованием для облачных вычислений.
Корпоративные ИТ-команды уже знакомы с консолями управления AWS. Заставлять их изучать проприетарную панель Ericsson создает трение. Гиперскейлеры осознают это преимущество знакомства.
Производители получают большую выгоду от этой конкуренции. Цены на оборудование для частных базовых станций 5G неуклонно падают по мере того, как новые участники наводняют сектор. ИТ-директора могут приобрести предварительно настроенные комплекты частных сетей онлайн, с SIM-картами и внутренними антеннами. Эти пакетные решения полностью обходят традиционные каналы продаж телекоммуникационных операторов. Операционные команды распаковывают оборудование, монтируют радиомодули и активируют лицензию на спектр за один день.
Эта коммодитизация пугает устаревших операторов. Баррос подчеркнул это в своем отраслевом комментарии: если телекоммуникационный оператор просто предоставляет SIM-карты и сырые радиоволны, он становится заменяемой коммунальной службой. Они зарабатывают доли цента за передачу данных, в то время как Amazon или Microsoft забирают высокомаржинальный доход от программной оркестровки.
Требование периферийных вычислений
Оборудование для периферийных вычислений расположено физически рядом с антеннами частной сети. Эта локальная обработка позволяет алгоритмам контроля качества анализировать видеопотоки высокой четкости автомобильных панелей в режиме реального времени. Если роботизированная рука наносит краску неравномерно, локальная система мгновенно обнаруживает ошибку и выдает немедленную команду коррекции роботизированной руке.
Задержка облачных вычислений разрушает эту петлю обратной связи. К тому времени, когда кадр видео достигает удаленного центра обработки данных, обрабатывается моделью машинного обучения и возвращает команду, шасси автомобиля уже продвинулось по линии. Ошибка остается без коррекции. Локализованные частные сети в сочетании с периферийными вычислениями устраняют эту задержку обратного пути.
Сохранение конфиденциальных производственных данных в физических стенах завода также снижает подверженность внешним злоумышленникам. Общедоступные облачные среды постоянно подвергаются зондированию. Отключенная, изолированная частная сеть обеспечивает присущий ей защитный барьер. Операционные данные никогда не проходят через общедоступный интернет.
Переписывание SLA
Переговоры о закупках MPN мало похожи на стандартные ИТ-контракты. Пять девяток надежности (доступность 99,999%) эквивалентны примерно пяти минутам простоя в год. Операторы заводов часто требуют шесть девяток. Они ведут переговоры о штрафах, основанных на индивидуальных пропущенных производственных целях, а не на простой доступности сети.
Nokia, Ericsson и Huawei ожесточенно конкурируют за эти прибыльные промышленные контракты. Они продвигают специализированные промышленные антенны, разработанные для работы в условиях экстремальных температур, вибраций и электромагнитных помех.
Компании, развертывающие эти системы, должны получать местные лицензии на спектр. Правительства по всему миру выделяют специальные радиочастоты для промышленного использования. Регулятор Великобритании Ofcom, например, предоставляет лицензии на общий доступ специально для этой цели. Предприятия платят скромную плату за контроль над локализованным срезом спектра, гарантируя, что их роботизированные сварочные аппараты не конкурируют за пропускную способность со смартфонами сотрудников.
Эта независимость в отношении спектра представляет собой реальный контроль. ИТ-лидерам предприятий больше не нужно умолять мобильных операторов улучшить покрытие в сельских производственных зонах; они сами создают покрытие и владеют инфраструктурой.
Масштабирование этой модели представляет собой следующую огромную инженерную задачу. Управление частной сетью в одном флагманском объекте — это сложно. Оркестровка идентичных сетевых политик в пятидесяти заводах по всему миру требует инструментов управления, которые сегодня едва существуют.
Автомобильный сектор пишет правила игры по мере строительства автомобилей. Смогут ли телекоммуникационные операторы достаточно быстро адаптироваться, чтобы уловить ценность этой волны промышленной автоматизации, или агрессивные гиперскейлеры полностью обойдут их, продавая частные сети напрямую производителям?
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Ryan Daws
