5G는 창고 및 제조 현장과 같은 산업 공간을 변화시킬 기술의 촉매제이다. 연결성은 제조 분야의 게임의 이름이며 게임은 훨씬 더 빨라지고 안정적이고 안전하다. 5G 및 엣지컴퓨팅과 같은 기술은 제조 및 창고와 같은 산업 환경에서 연결을 재정의하여 제조 경제를 주도하는 제품을 만들고 배송하는 연결된 기계에 효율성, 신뢰성 및 환영 보안을 제공한다.

속도는 5G(사설 네트워크에서 처음 등장하지만 점점 더 퍼블릭 네트워크에서)가 등장하면서 명백한 차별화 요소이지만 속도가 어떤 종류의 기능을 잠금 해제할 수 있는지 이해하려면 약간의 풀어야한다. 5G의 엣지컴퓨팅 기능과 낮은 지연 시간은 제조업체가 이전에 가능했던 것보다 고급 로봇공학, AR/VR 배포, AI 및 더욱 강력한 IoT 설치를 연결하고 관리할 수 있는 새로운 가능성을 열어준다.

다시 말해, 5G는 디지털 혁신의 엔진이 될 것이며 제조 분야에서 더 큰 자동화를 향한 움직임이 될 것이며 진화는 이미 시작되었다. 다음은 차세대 연결 기술이 가까운 장래에 제품을 만들고 배포하는 방식을 변화시킬 몇 가지 방법이다.

신뢰성 및 적용 범위

지난 10년 동안 픽앤 플레이스, 자재 취급 및 조명 제조에 사용되는 자율 이동 로봇이 부상했다. 그러나 자율적인 인력의 유능한 손에 웅웅 거리는 유연하고 효율적인 제조 현장에 대한 꿈은 그저 꿈으로 남아 있다.

대부분의 산업용 로봇은 전력 제약(배터리 발전 및 무선 충전으로 인해 빠르게 감소)뿐만 아니라 네트워킹 제한에 의해서도 제한되어 있다. 그것은 빠르게 변화하고 있다.

클라우드 로봇공학: 5G가 대량시장 자동화를 위한 길을 닦는 Ericsson 백서는 네트워크로 연결된 로봇이 제조를 혁신하는 데 5G가 어떻게 도움이 될 것인지에 대한 설득력 있는 사례를 제공한다.

로봇, 로봇공학 및 시스템 자동화는 연구실 바닥에서 현대 산업의 중요한 비용, 시간 및 에너지 절약 요소로 전환되었다. 스마트 로봇과 제어 시스템은 차량 조립과 같은 전체 프로세스를 자동으로 수행할 수 있게 했다. 혼합에 이동성을 추가함으로써 거의 모든 산업의 거의 모든 프로세스에 시스템 자동화를 포함할 수 있는 가능성이 크게 증가한다. 그러나 도전이 있다. 저렴한 스마트 로봇 시스템을 어떻게 구축할까? 답은 5G가 지원하는 클라우드 로봇이다.

이 논문의 저자는 로봇이 더욱 정교해지고 스마트해짐에 따라 실시간으로 새로운 상황에 적응할 수 있는 모바일 로봇에 필수적인 로봇의 처리 요구 사항과 데이터 수집 요구 사항이 폭발적으로 증가한다고 설명한다. 기술 및 비용 측면에서 모든 처리 능력을 개별 장치에 유지하는 것은 비현실적이다. 클라우드는 로봇이 처리 및 데이터 관리 요구 사항을 아웃소싱 할 수 있는 우아한 솔루션을 제공하지만, 이로 인해 모든 것을 실시간으로 중단없이 처리하는 안정적이고 지연 시간이 짧은 네트워크를 구축하는 또 다른 문제가 발생한다.

클라우드 로봇공학은 시스템 인텔리전스를 클라우드에 배치하고 단순화된 로봇공학을 지상에 배치하여 이를 변화시키는 것을 목표로 한다. 이 모델 내에서 모바일 기술은 클라우드 기반 시스템을 시스템의 로봇 및 컨트롤러에 연결하는 핵심 원동력 역할을 한다. 또한 시스템 안정성과 정보 교환을 지원하는 데 필요한 대기 시간과 대역폭을 제공하는 것은 고성능 이동성이며, 이는 정교하면서도 경제적인 로봇 시스템 구축을 용이하게 한다.

모바일 내에서 무선 기술은 원하는 수준의 성능을 제공할 것이므로 5G 클라우드 로봇을 가능하게 하고 새로운 애플리케이션에서 로봇의 활용을 촉진하는 것은 4G 및 5G 무선 시스템의 기능이다.

결과적으로 비용 절감(개별 로봇의 핵심 기능이 클라우드로 오프로드 됨), 안정성 증가(대역폭이 제한된 네트워크에서는 불가능한 기본 기능이 실패할 경우 대기 기능을 계속 실행할 수 있음) 및 클라우드 및 인터넷에 원활하게 연결되는 보다 강력한 컴퓨팅 및 데이터 세트이다.

네트워크 성능

혼합현실은 인더스트리4.0에 매우 중요하다. IoT에서 캡처하고 작업 현장의 로봇에서 전송된 데이터가 유용하려면 작업자가 조치를 취할 수 있는 방식으로 실시간으로 작업자에게 도달해야 한다. 혼합현실 및 주로 증강현실 오버레이는 일선 산업 근로자에게 점점 더 유용한 도구가 되어 효율적으로 작업하고 전례 없는 데이터와 통찰력을 손쉽게 사용할 수 있다.

현장의 전문가가 유지 관리해야 하는 고급 기계에 대한 메타 데이터에 쉽게 액세스 할 수 있는 이점을 쉽게 알 수 있다. 실제로 AR 및 VR 배포는 더 이상 작업 현장에서 이국적이지 않으며 특히 엔터프라이즈 증강현실은 빠르게 성숙하고 있다.

그러나 제조 및 산업 환경에서의 기술 보급은 과대 광고를 따라 가지 못했다. 왜? 지금까지 제조 분야에서 혼합 현실의 의미 있는 배포가 필요한 순전히 대역폭 때문에 방해를 받았기 때문이다. 5G를 사용하면 이러한 제약이 사라진다. 이 기술은 비디오에 의존하거나 AR/VR과 같은 대규모 데이터 세트에 실시간으로 액세스하는 애플리케이션과 관련된 Wi-Fi에 비해 더 높은 대역폭과 더 낮은 지연 시간을 제공한다.

Ericsson은 에스토니아의 한 공장에서 증강 현실 문제 해결 모델을 시험하고 있다.

조사중인 사용 사례 중 하나는 AR 지원 공장 유지 관리이다. 여기서 5G는 지속적인 증강 이미지 품질에 필요한 낮은 지연 시간을 제공한다. 또한 차세대 모바일 기술은 고해상도 이미지 품질과 연결 밀도를 위한 높은 대역폭을 제공하여 전체 사이트가 중단없이 연결 상태를 유지할 수 있도록 보장한다.

Tedremaa는 "5G를 사용하면 더 많은 것을 서로에게 그리고 인간에게 연결할 수 있다."고 말한다. [Mihkel] Tedremaa는 연결이 증가하면 데이터 수집과 의사 결정 사이의 시간 차이가 줄어들 것이라고 덧붙였다. 예상 결과는 가동 중지 시간 감소, 생산량 증가, 안전성 향상, 장기적으로는 보다 지속 가능한 제조 프로세스이다.

에지 컴퓨팅

엣지컴퓨팅의 '엣지'는 어디에 있을까? 누가 결정할까?

에지컴퓨팅이란 무엇일까? 에지가 중요한 이유와 방향은 다음과 같다.

-Red Hat은 Kubernetes를 클라우드의 엣지로 가져온다.

-엣지컴퓨팅: 고려해야 할 사이버 보안 위험

-에지 컴퓨팅이 생명을 구하는 방법 (ZDNet YouTube)

-5G로 엣지컴퓨팅과 IoT가 급증할 것이다: 이제 엣지를 업그레이드할 때이다 (TechRepublic).

AR/VR을 넘어 기능적 산업 관리 도구로 AI를 사용하는 것은 5G가 제공하는 네트워크 성능 향상에 의존할 것이다. 머신러닝과 AI는 현재 반복적인 작업을 위해 산업 환경에 널리 배치되어 있지만 더 높은 수준의 생산 제어는 여전히 인간의 손에 있다. 부분적으로는 상대적으로 초기 단계인 AI 기술의 상태를 반영한다. 그러나 개별 기계의 제어를 최적화하는 것 이상으로 AI를 공급망 관리 및 생산 일정 수립과 같은 영역으로 높이려면 보다 강력한 네트워킹 기능이 필수적이다.

IndustryWeek에 따르면“미래의 5G 스마트 팩토리는 완전히 연결된 경험을 중심으로 할 것이다. 대규모 장치 연결 및 혁신적인 기술 경험에서 거의 실시간 자동화 및 네트워크 유연성에 이르기까지 5G는 스마트 팩토리에 주요 발전을 가져오는 데 도움이 될 것이다. 그리고 제조 회사는 궁극적으로 성능 향상, 운영 효율성 및 안전성 향상과 같은 주요 이점을 실현할 수 있다."

보안

흥미롭게도 통신사가 공용을 위한 5G 출시를 놓고 싸우면서 업계는 인더스트리4.0 디지털 전환을 지원하기 위해 사설 네트워크를 개발하는 데 집중했다. ABIResearch 보고서에 따르면, "산업용 사설 셀룰러 네트워크는 인더스트리4.0을 완전히 수용하는 공장 및 창고 운영의 총 마진을 5%에서 13%까지 높일 수 있는 잠재력을 가지고 있다."

이는 매우 짧은 지연 시간과 함께 산업 규모의 IoT를 가능하게 했다. 또한 IoT 및 센서 데이터가 다양한 종류의 공격에 얼마나 취약했는지를 감안할 때 더 많은 제어가 가능해졌다. 2020 Unit 42 IoT 위협 보고서에 따르면 모든 IoT 트래픽의 98%가 암호화되지 않아 개인 및 기밀 데이터가 네트워크에 노출된다. 강력한 네트워크 보안 체제와 결합된 사설 네트워크는 중요한 네트워크 통신을 보호하는 데 도움이 될 수 있다.

글로벌 IoT 보안 리더인 Palo Alto Networks는“강력한 보안 태세는 성공적인 디지털 전환을 예고한다. “기업은 네트워크를 통과하는 트래픽을 지속적으로 실시간으로 파악하고 세부적으로 제어할 수 있어야한다. 그래야만 5G에서 악의적인 활동과 위협을 탐지 및 차단하고 IoT 기반 봇 넷에 대한 효과적이고 효율적인 확장 가능한 방어를 구축할 수 있다."

분명한 것은 5G 및 엣지컴퓨팅이 산업 설정에 전례 없는 변화를 가져오고 새로운 수준의 자동화 및 IoT 기반 데이터 캡처를 포함하여 기업이 인더스트리4.0 디지털 혁신에 필요한 안정성, 성능 및 보안을 제공하고 있다는 것이다. 기업이 5G로 잠금 해제된 가능성에 적응함에 따라 우리는 소등 공장에 가까워짐에 따라 머리를 돌리는 기술 채택을 추진하고 있다.