Wi-Fi7+5G雙重布局 智能工廠加速邁入新階段


中國產業(yè)經濟信息網   時間:2024-10-18





  今天,柔性生產成為智能工廠的重要特征之一。柔性生產不僅需要解決不同廠家、不同型號的設備在智能工廠中協(xié)同工作難題,還需要實時采集大量的生產數(shù)據,進行存儲和分析,以支持柔性生產決策。同時,柔性生產要求供應鏈具有高度的靈活性和響應速度。


  在柔性生產中,許多設備需要實時交互信息,涉及到大量的數(shù)據傳輸,穩(wěn)定可靠的網絡連接至關重要。5G憑借其低時延、高帶寬、高可靠性和大規(guī)模連接能力,推動生產模式變革并助力智能化升級。然而,5G信號由于使用的高頻段毫米波在穿透障礙物時衰減較大,在室內的覆蓋可能存在一定的局限性。Wi-Fi信號在室內的覆蓋能力通常較強,尤其是在建筑物內部的穿透能力方面更具優(yōu)勢,兩者可以實現(xiàn)更好的優(yōu)勢互補,這也造成企業(yè)在生產車間選擇5G+Wi-Fi的雙重布局。


  9月4日,在2024品智聯(lián)接·華為數(shù)據通信創(chuàng)新論壇上,華為重磅發(fā)布了基于Wi-Fi7技術打造、面向企業(yè)網絡的高品質萬兆園區(qū)網絡解決方案和助推方案落地的“星云計劃”,為企業(yè)生產提供更新的技術和產品服務。


  Wi-Fi7+5G雙重網絡布局,讓智能工廠加速邁入新階段。


  Wi-Fi7不是簡單升級


  與Wi-Fi6相比,Wi-Fi7實現(xiàn)了全面的升級,有著高吞吐、低延時、抗干擾、廣覆蓋等眾多優(yōu)勢。


  多年來,無線通信技術的迭代演進總是迅速的。


  2019年9月16日,Wi-Fi聯(lián)盟宣布啟動Wi-Fi6認證計劃。僅時隔5年,Wi-Fi7已開始滲透更多的行業(yè)應用環(huán)境中。Wi-Fi聯(lián)盟預測,未來四年將是Wi-Fi7快速部署關鍵期,2024年預計將有超過2.33億臺設備進入市場。到2028年將增加至21億臺。


  IDC中國高級研究經理陳遠思向中國工業(yè)報講道,與Wi-Fi6相比,Wi-Fi7實現(xiàn)了全面的升級,有著高吞吐、低延時、抗干擾、廣覆蓋等眾多優(yōu)勢。


  首先,單射頻Wi-Fi6的最高速度為9.6Gbps,而Wi-Fi7速度可達30Gbps以上。Wi-Fi7的速度提升使得用戶可以更快地下載和上傳大文件。假設一部高清電影的大小為10GB,在Wi-Fi6的極限網絡環(huán)境下,下載這部電影所需的時間約為0.859秒,而在Wi-Fi7的極限網絡環(huán)境下僅需要0.286秒。


  其次,Wi-Fi7將引入CMU-MIMO技術,最多可支持16條數(shù)據流,大大提升了網絡容量和吞吐量,對于4K&8K視頻、遠程協(xié)同、視頻會議等場景都有極大的體驗提升。


  同時,Wi-Fi7還通過4096-QAM(正交幅度調制)技術、MRU(多用戶資源單元)技術以及新的協(xié)議優(yōu)化,進一步降低網絡延遲。當然Wi-Fi7的安全性能也有大幅提升,在保護用戶數(shù)據與隱私的同時還能優(yōu)化能效,降低能耗,延長設備壽命。


  “當前,諸多芯片廠商已經推出了Wi-Fi7芯片,各大網絡廠商也陸續(xù)推出了Wi-Fi7產品。中國企業(yè)網絡市場在今年已經開始有一定規(guī)模的Wi-Fi7相關網絡產品出貨,而Wi-Fi7的消費級產品也越來越多,同時越來越多的手機等終端產品都已經支持Wi-Fi7標準?!标愡h思告訴中國工業(yè)報,伴隨著應用的推動以及相關產品的就緒,Wi-Fi7的出貨量在今年也將出現(xiàn)顯著增長。


  華為發(fā)布的AirEngineWi-Fi7全場景AP,實現(xiàn)了帶寬性能3倍提升,單個移動終端接入測速可達4.5Gbps,刷新了全球Wi-Fi最快實測速率記錄。


  華為數(shù)據通信解決方案部部長楊加園告訴中國工業(yè)報,Wi-Fi7支持在8個AU/8輛AGV并發(fā)運行環(huán)境下,連續(xù)運行零丟包,AGV小車高效運轉,工業(yè)生產網穩(wěn)定運行;此外,能夠高效提升數(shù)據傳輸速率,增強供電能力,確保網絡設備穩(wěn)定運行。


  據中國工業(yè)報了解,中宇聯(lián)基于華為Wi-Fi7技術與產品打造的場景化解決方案,具備動態(tài)變焦智能天線、遠程集中管理運維、獨家無損漫游等技術,能夠幫助企業(yè)更加高效、順利地完成Wi-Fi7的部署和應用,全面賦能智能辦公、高品質零售網絡、物流及制造領域,切實推動業(yè)務發(fā)展創(chuàng)新和數(shù)智化轉型。


  Wi-Fi7部署應用挑戰(zhàn)


  雖然Wi-Fi7在部署應用中還存在著一定的挑戰(zhàn),但隨著技術進步和市場成熟,上下游產業(yè)鏈的協(xié)同,Wi-Fi7仍然是未來智能化制造生產等領域中關鍵的基礎設施,并會得到廣泛應用。


  “在智能制造領域,當前客戶部署Wi-Fi最核心的訴求是實現(xiàn)高可靠的無線通信技術的應用,以滿足智能制造過程中對通信網絡的多樣化需求和極為苛刻的性能要求。”楊加園告訴中國工業(yè)報。


  智能制造涉及到云平臺和工廠生產設施的實時通信、海量傳感器和人工智能平臺的信息交互,以及人機界面的高效交互,這些都需要高可靠的無線通信技術來支持。高可靠無線通信技術的應用使得工廠模塊化生產和柔性制造成為可能,同時簡化了工廠和生產線的建設、改造施工過程,減少大量的維護工作、降低成本。


  “通過提供更高的吞吐率、更低的時延和Wi-Fi密盾技術加持下更高的安全,解決了智能制造的安全問題和柔性生產需求,同時增加了很多自研的無線技術?!?/p>


  楊加園向中國工業(yè)報分析說,例如,射頻濾波技術、智能天線技術以及Wi-Fi密盾物理層安全技術,實現(xiàn)了更高的數(shù)據傳輸速率、更低的時延和更加安全的網絡,對于智能制造中的實時數(shù)據傳輸和快速響應至關重要。這些技術的進度不僅提升了網絡性能,也提升了生產效率。


  在國內,尤其是在制造生產等關鍵領域,Wi-Fi7的部署應用面臨著一些挑戰(zhàn),陳遠思向中國工業(yè)報指出,主要包括以下幾個方面:


  在頻譜資源分配方面,Wi-Fi7的高性能實現(xiàn)需要6GHz頻段的支持,但目前國內6GHz頻段的頻譜劃分尚不清晰。頻譜資源的分配問題將直接影響Wi-Fi7的部署速度和覆蓋范圍。


  在硬件設備和基礎設施升級方面,為了實現(xiàn)Wi-Fi7的高性能,需要更新硬件設備、升級網絡基礎設施,這對于一些已經投入大量資金建設現(xiàn)有網絡的企業(yè)來說,可能是一個新的挑戰(zhàn)。


  在兼容性和互操作性方面,由于Wi-Fi7是新一代無線技術,需要與其他代際的無線產品以及可能存在的5G網絡等進行融合應用。這需要在部署過程中進行充分的測試和驗證,以確保網絡的穩(wěn)定性和可靠性。


  “雖然Wi-Fi7在部署應用中還存在著一定的挑戰(zhàn),但隨著技術進步和市場成熟,上下游產業(yè)鏈的協(xié)同,Wi-Fi7仍然是未來智能化制造生產等領域中關鍵的基礎設施,并會得到廣泛應用?!标愡h思表示。


  Wi-Fi7+5G協(xié)同柔性生產


  Wi-Fi7同樣支持無線連接,在5G網絡覆蓋不到或不適合的區(qū)域,Wi-Fi7可作為補充,為一些移動設備或臨時設備提供靈活的網絡接入,進一步增強設備組網的靈活性。


  近年來,國家大力推進5G全鏈接工廠的建設。自2019年國家發(fā)布《“5G+工業(yè)互聯(lián)網”512工程推進方案》以來,“5G+工業(yè)互聯(lián)網”一直被定為國家發(fā)展戰(zhàn)略。2022年,《5G全連接工廠建設指南》的發(fā)布進一步加速了5G工廠的建設與標準化進程。截至2023年底,已有300個項目被納入《2023年5G工廠名錄》。


  Wi-Fi7同樣支持無線連接,在5G網絡覆蓋不到或不適合的區(qū)域,Wi-Fi7可作為補充,為一些移動設備或臨時設備提供靈活的網絡接入,進一步增強設備組網的靈活性。


  中國聯(lián)通研究院無線技術研究中心總監(jiān)李福昌告訴中國工業(yè)報,智能工廠的現(xiàn)代化進程中,5G和Wi-Fi7技術的結合為實現(xiàn)高效、靈活的制造環(huán)境提供了新的可能性。兩者各有其技術特點和應用場景,通過有效的協(xié)同合作,可以極大地提升工廠的智能化水平和生產效率。


  陳遠思表示,Wi-Fi7+5G通過協(xié)同互補,可以更好的滿足智能制造的各種場景化需求。


  在融合應用方面:通過技術手段實現(xiàn)Wi-Fi7與5G的融合應用,可以進一步提升智能工廠的生產效率和靈活性。Wi-Fi7適用于室內短距離、高密度連接場景,如生產線、倉庫等;而5G則更適用于室外長距離、高速移動場景,如物流運輸、遠程監(jiān)控等。兩者可以融合互補,共同構建高可靠的智能制造工廠。


  在自由切換方面:在智能工廠中,移動設備可能需要在Wi-Fi7和5G網絡之間進行無縫切換。為了實現(xiàn)這一目標,需要開發(fā)支持多網絡接入的終端設備和網絡管理系統(tǒng),可以實現(xiàn)5G網絡和Wi-Fi7網絡的自由、無縫切換,做到業(yè)務無感知。這樣可以確保設備在不同網絡之間的連續(xù)通信和穩(wěn)定運行。


  在智能運維方面:Wi-Fi7和5G網絡的運維和管理也是保障智能工廠穩(wěn)定運行的關鍵。通過引入智能運維系統(tǒng),可以實現(xiàn)對網絡的實時監(jiān)控、故障預警和自動修復等功能。這不僅可以提高網絡運維的效率和質量,還可以降低運維成本和提高工廠的生產效益。


  然而,在智能工廠中,要實現(xiàn)二者的融合,需要精心規(guī)劃頻段的使用,避免頻段間的干擾。同時,由于兩者的覆蓋能力不同,例如毫米波頻段的5G信號覆蓋范圍相對較小且易受阻擋,需要合理安排基站和Wi-Fi7接入點的布局,以確保整個工廠區(qū)域都能得到有效的網絡覆蓋,這是一個復雜的工程規(guī)劃問題。


  5G網絡的建設需要投入大量的資金用于基站建設、核心網部署等,尤其是5G專網建設,還需要考慮頻段租用、設備定制等成本。Wi-Fi7網絡設備雖然相對成本較低,但在大規(guī)模部署時也需要考慮接入點的數(shù)量、布線等成本。在智能工廠中實現(xiàn)5G+Wi-Fi7融合,需要綜合考慮兩者的建設成本,如何在滿足生產需求的前提下,合理分配建設資金,降低總體建設成本是一個難點。


  “隨著5G和Wi-Fi7技術的不斷成熟,智能工廠將越來越多地采用這兩種技術的混合架構,5G則作為核心基礎網絡,覆蓋大型工廠的整體通信需求,確保高效協(xié)同,提供高QoS(服務質量)業(yè)務保障;Wi-Fi7可以用于局部優(yōu)化和擴展,特別是在中小型區(qū)域的靈活組網和快速部署?!崩罡2蛑袊I(yè)報表示。(耿鵬飛)


  轉自:中國工業(yè)報

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