Endüstriyel 5G: Geleceğin Kablosuz Ağı

21

Günümüzde fabrikalardaki makinelerin büyük çoüunluğu hala birbirine kablolar ile bağlıdırlar. Fakat bu 2020’de Almanya’da tanıtımı başlayacak 5G haberleşme standartı ile yakın gelecekte neredeyse tamamıyla değişecek. Bu başlangıçta saniyede 1 ila 5 gigabit arasında veri hızına sahip olacak, daha sonra saniyede 20 gigabite çıkacak- sistemin önceki sürüm LTE'den on ila 20 kat daha hızlı olmasını sağlayacak bir kuantum sıçramasıdır.

Bu gelişme akıllı telefon kullanıcıları için iyi bir haber. Çünkü, 5G açık hava da dahil olmak üzere her yerde 4K film izlemelerini sağlayacak. Sanayi şirketleri için ise çok daha fazla şey ifade ediyor. Bu kapsamlı dijital servislerin ve Nesnelerin İnterneti’nin akıllı fabrikaları daha esnek ve daha üretken hale getireceği Endüstri 4.0 yolunda bir kilometre taşıdır.

5G, otomatik raf sistemlerinden üretim robotlarına, klima sistemlerine ve kontrol konsollarına kadar her şeyi birleştirebilen kablosuz bir ağ olarak tasarlanmıştır. Bu bir endüstriyel tesisin kablo kullanmadan kontrol edilmesini mümkün kılacak kapsamlı bir ağ olacaktır. Ayrıca tesisler, sağlam ve ultra hızlı ve aynı zamanda rahat bir bant genişliği ile donatılacaktır. Siemens’in Kablosuz Endüstriyel İletişim için Ürün Yönetimi Başkanı Sander Rotmensen: “Fırsatlar çok büyük.” diyor. “Özerk bir araç filosunun üretim programına tam olarak uyarlanmış zamanlama ile malları, yedek parçaları veya bitirme ürünlerini teslimat rampaları, fabrika salonları ve depoları arasında ileri ve geri taşıdığı bir tesis kompleksi hayal edin. Bütün bunlar Endüstriyel 5G tarafından mümkün olacak.

Ultra HızlıTepkiler

İster otomobil sektörü ister kimya şirketleri veya elektronik üretimi olsun 5G sanayi için çekicidir. Fabrika komplekslerinde kilometrekare başına bir milyon IoT cihazı tarafından üretilen verilerin iletilmesini mümkün kılacaktır. Bu, tam bir üretim hattını ve bununla ilişkili sıcaklık ölçümünü ve akış sensörlerini ve aynı zamanda otonom mobil robotları kapsayabilir. İlk defa, milisaniye aralığının alt ucundaki reaksiyonlar mümkün olacak; örneğin, kameralar bir konveyör bandında yabancı bir cisim tespit ederse, bir robot kolun derhal durdurulmasına izin verilecek. Ek olarak, 5G’nin yüksek bant genişliği, ilk kez, insanlar ve makineler arasında yeni bir etkileşim aşamasını işaret eden artırılmış gerçeklik potansiyelinden tam olarak yararlanılmasını mümkün kılacaktır.

►İlginizi Çekebilir: Endüstri 4.0 | Yüzyıllardır Süren Üretim İnovasyonunun Sonucu

Bu avantajların bir sonucu olarak, 5G pazarının büyük olması bekleniyor. GSMA tarafından yayınlanan “Mobil Ekonomi 2019 Raporu”na göre- mobil şebeke operatörleri birliği- dünya çapındaki kablosuz iletişimin yüzde 15'i, 2025 gibi erken bir tarihte 5G yoluyla iletilecek. Bugün 5G şebekelerinin inşaatına yıllık 160 milyar dolar yatırım yapılıyor. Bu tahmine göre, 5G önümüzdeki 15 yıl içinde küresel ekonomiye 2,2 trilyon dolar katkıda bulunacak ve bu artış temelde imalat sanayi ve kamu hizmetleri tarafından yönlendirilecektir.

Endüstriyel 5G: Yeni Bir Standartın Doğuşu

Elbette, endüstrideki kablosuz iletişim konusunda yeni bir şey yok. Örneğin, Siemens Endüstriyel, petrol ve gaz boru hatlarındaki sızıntıların hızlı bir şekilde tanımlanması, adalardaki güç ağlarının izlenmesi ve kontrolü ve fabrikalardaki mobil taşıma sistemleri dahil olmak üzere birçok amaç için WLAN ağlarını kullanıyor. Ayrıca, özel LTE ağları zaten fabrikalar ve limanlar gibi yerlerde zaten kullanılıyor. Ancak bu tür ağlar 5G’nin performans aralığına bile yaklaşmıyor. Siemens Endüstriyel, Endüstriyel İletişim ve Kimliklendirme Müdürü Herbert Wegmann, “Şimdiye kadar olmasa da, Endüstriyel 5G'nin ortaya çıkmasıyla sanayi şirketlerini tamamen birbirine bağlamamız bizim için mümkün oldu” diyor.

Bu umut verici görünüme rağmen, 5G teknolojisi henüz evrensel olarak mevcut değildir. Uluslararası mobil radyo standartları organizasyonu 3GPP (3. Nesil Ortaklık Projesi), 2018'in sonunda ticari mobil kablosuz ağlar için 5G bileşenleri için standartlar yayınlasa da endüstriyel 5G standardı için henüz herhangi bir özel şart yayınlamamıştır. Bu boşluğu 2020 yılının Mart ayına kadar doldurmayı bekliyor. Üstelik, Almanya'da sanayi şirketlerinin kendi frekans bantlarını kullanıp kullanamayacaklarını veya telekomünikasyon şirketlerine bağımlı olup olmayacaklarını uzun süredir netleştiremedi.

Amerika ve Çin’de 5G’yi Teşvik Etmek

Bu konu, endüstriyel çıkarların korunması ile ilgili uluslararası bir dernek olan; üyeleri Operasyonel Teknoloji (OT) ve BT (Bilgi Teknolojileri) şirketlerini içeren 5G Bağlı Endüstriler ve Otomasyon İttifakı (5G-ACIA) tarafından ele alındı. Çabaları sayesinde, yalnızca endüstriyel şirketler tarafından yerel ağları için kullanılabilecek Almanya'daki 3.7 ve 3.8 gigahertz arasında 100 megahertz'lik bir bant ayırmak mümkündü. Rotmensen, “Endüstri şirketlerine bu frekanslara doğrudan erişim sağlamak mantıklı” diyor. “Sonuçta, tesislerimizin gerekliliklerini en iyisini bilen biziz- ve bu nedenle ağı özel uygulamalarımıza göre optimize edebiliriz.”

5G kurulduktan sonra, Endüstriyel 5G'nin dünya çapında kurulduğu varsayılarak, akıllı fabrikalar kurulmasına daha fazla engel olmayacak. Bunu akılda tutarak, şirketler ABD'nin ve Çin'in en önemli iki pazarında 5G'yi başlatmak için yoğun bir şekilde çalışıyorlar. Rotmensen, “Siemens, yerel endüstriyel ağlar kurulmadan önce bile endüstriyel 5G için çözümler sunacak” diyor. “Çünkü bu gelişme elbette Siemens'te ve diğer firmalarda uzun süredir tam hızıyla devam ediyor.”

Gerçekçi Beklentiler

5G’nin fırsatları ve limitleri hakkında 3 soru - Herbert Wegmann | Siemens Endüstriyel İletişim ve Kimlik Müdürü

İnsanlar bir süredir 5G hakkında konuşuyorlar, ancak endüstriyel 5G standartları Mart 2020'ye kadar yayınlanmayacak. Sabırsızlanmıyor musunuz?

Hayır, çünkü bu şimdi sadece bir zaman meselesi. Önemli olan, endüstriyel şirketlerin gereksinimlerinin uluslararası mobil radyo standartları organizasyonu 3GPP'den yayınlanan 16 (muhtemelen E2019) ve 17'de (muhtemelen) standart hale getirilmiş olmasıdır. Sistemin endüstriyel şirketler tarafından kabul edilmesini teşvik eden bir diğer önemli adım, Federal Ağ Ajansının fabrikalarında 5G kullanmak isteyen şirketlerin kendi yerel ağlarını oluşturmalarını sağlama kararıydı. Şimdi Almanya’da 100 MHz frekans bandını 3,7 ila 3,8 GHz frekans aralığında kullanabildiğimizi ve yüksek hizmet kalitesiyle endüstriyel uygulamalarda kullanabileceğimizi açıkça belirledik. Bundan memnunuz, sadece bu politikayı savunduğumuz için değil, aynı zamanda Endüstriyel 5G'nin sanayiyi ilk kez tamamen birleştirmemizi sağlayacağı için de mutluyuz.

5G’nin en çok hangi yönü sizi etkiliyor?

Rakamlar, kilometrekare başına bir milyon bağlı birim, saniyede 20 gigabit iletim hızı ve yalnızca birkaç milisaniyelik reaksiyon süresini gösteriyor. Bu sayılar kendileri için konuşur. Ama beni en çok etkileyen şey Endüstriyel 5G'nin mümkün kılacağı şeyler. Tamamen yeni ve esnek fabrika konseptleri geliştirmek için kullanılabilir. Şirketler, altyapılarında büyük değişiklikler yapmak zorunda kalmadan, üretim alanlarını mevcut koşullara istedikleri zaman dinamik olarak adapte edebilecekler. Bu olasılıkları gerçekleştirmeye başladığımızda, kendini organize eden fabrikanın vizyonuna ulaşmaktan uzak olmayacağız.

5G’nin limitleri nelerdir?

Tabii ki ilerledikçe gerçekçi bir beklentimiz olmalı. 5G'nin üç avantajını- bant genişliği, bağlı cihazların sayısı ve servis kalitesini – bir üçgene benzetirseniz, üç tarafı da süresiz olarak genişletemezsiniz. Endüstriyel uygulamalar için bu, deterministik otomasyon sistemleri için yüksek kaliteli bir servise ihtiyacınız varsa, artık tüm bant genişliğine veya 5G'nin maksimum miktar yapısına sahip olamayacağınız anlamına gelir. Yerel frekans bandının sanayi şirketleri için bu kadar önemli olmasının nedeni budur. Her kullanıcının kablosuz ağı uygulamaları için kabloya bağlı Zaman Duyarlı Ağ İletişimi (TSN) yaklaşımına benzer şekillerde optimize etmesinin tek yolu budur.

 

Kaynak:

Siemens

 

Yazar: Murat Bilgin