智能制造场景的5G应用展望

发布时间：2020-12-23 08:42

　　为满足智能制造领域物联网当前发展的需求,研究了相应制造场景的5G应用技术。介绍了5G的关键技术,包括5G支持的应用场景、网络切片、网络功能虚拟化(NFV)/软件定义网络(SDN)、多接入边缘计算、设备对设备通信技术等;给出了基于扩展的信息物理系统5层框架,基于该框架分析了多个智能制造场景的5G应用(包括人机界面和生产信息技术、流程自动化、工厂自动化、物流和仓储、设备监控和维护等);给出了以上应用的5G边缘计算开发框架,以集成上述场景;探讨了5G应用于智能制造场景所面临的多个挑战,以助于5G使能智能制造的落地应用。 

【文章来源】：中国机械工程. 2020年02期 北大核心

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

信息物理系统的5C架构[10]

图6所示为5G蜂窝网络D2D架构的设备层,邻近设备或用户设备(UE)可以在有/无基站(BS)的情况下直接进行通信(分别对应操作员控制/设备控制),UE可以直接将数据发送到目的地,也可以通过充当继电器将数据进一步传输到目的地[23]。从以上5G的关键技术可见,5G实现了信息化与工业化的深度融合。在未来的工业领域,5G技术也将实现人与物的连接,达成无处不在的深度协作和个性化定制,从而形成一个新的工业生态系统。

为阐述问题,本文综合地提出了图7所示的智能制造工厂的基本流程步骤。同时,根据当前3GPP发表的白皮书[7]等权威文献的划分标准,将这些步骤归属于智能制造的五类场景:①人机界面和生产信息场景;②流程自动化场景;③工厂自动化场景;④物流和仓储场景;⑤监控和维护场景。下面分别对这些场景需求进行分析,为集成5G技术提供方案。3.1 基于扩展5C架构的智能制造

【参考文献】：
期刊论文
[1]驱动制造业从“互联网+”走向“人工智能+”的大数据之道[J]. 姚锡凡,雷毅,葛动元,叶晶.  中国机械工程. 2019(02)
[2]5G边缘计算演进[J]. 黄强,李宁.  邮电设计技术. 2018(11)
[3]基于过程感知的底层制造资源智能化建模及其自适应协同优化方法研究[J]. 张映锋,郭振刚,钱成,李锐.  机械工程学报. 2018(16)
[4]面向服务的智能制造[J]. 陶飞,戚庆林.  机械工程学报. 2018(16)
[5]物联网环境下面向高动态性生产系统优态运行的联动决策与控制方法[J]. 屈挺,张凯,闫勉,郭洪飞,黄国全,李从东,李晓敏.  机械工程学报. 2018(16)
[6]智能制造——“中国制造2025”的主攻方向[J]. 周济.  中国机械工程. 2015(17)



本文编号：2933409