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5G如何为工业4.0做出贡献

时间:2023-03-21 21:16:02 科技观察

在COVID-19大流行期间,各行各业开始通过数字化转型蓬勃发展。物联网(IoT)、机器学习、人工智能(AI)等新兴技术发展尤为迅猛,但如何有效连接这些技术?工业4.0时代,5G为企业数字化转型奠定了基础。机器学习、人工智能和物联网都严重依赖5G连接的高带宽、低延迟属性,而建筑工地等工作场所将需要专用5G才能真正看到数字化转型带来的进步。借助5G技术实现的数字化转型,企业有望看到由机器学习和AI提供支持的更智能的机器人,它们具有更高的生产力和监控能力。不仅机器会更有效率,工人也会更高效,他们也可以从更高的安全性中受益。据诺基亚称,75%的企业已经将5G用于视频监控目的,但他们希望更进一步,例如使用具有分析功能的摄像头作为传感器来检测风险、缺陷,并实现面部、物体、风险的实时检测和事件——这些都是5G可以促进的事情。诺基亚发现,能源和制造业对5G的认知度最高,并且正在探索其在维护、远程机器控制和云机器人等高级用例中的潜力。风电场风力涡轮机依靠风力获取最佳能源。然而,当它们旋转并从风中获取能量时,它们会产生尾流。风力涡轮机的尾流会干扰其周围其他风力涡轮机的效率,从而影响其能源生产。因此,它们需要相距很远,从而限制了可以在给定位置部署的涡轮机数量。云计算服务VayuAI正在美国蒙大拿州测试一个解决方案,使用专用的5G网络来解决这个问题。它使用利用5G连接的自主无人机将有关风力涡轮机位置和附近涡轮机旋转的实时数据中继到控制系统。在机器学习的支持下,该系统可以改变每个涡轮机的角度,使它们协调工作以产生更好的结果——这一过程称为尾流转向。该解决方案允许风电场将涡轮机放置得更近,从而增加总发电量。在评估了1,500个美国风电场后,VayuAI认为先进的尾流转向技术可以将风电场容量提高30%和68%。对于风力涡轮机需要靠得更近的海上风电场,尾流转向将极其有益和重要。5G网络收集的这些数据将允许创建风电场的数字双胞胎,从而提高其效率和生产力。最终,尾流转向可以使风电场的发电量增加一倍。提高生产率的机器人在工厂中,搬运机器人沿着计划好的路线搬运重物。尽管它们减轻了人类劳动的负担,但它们可以进一步数字化,因为它们无法路由并且对人类雇员很危险。这是因为编程的生产线是固定的,更改成本高昂,这限制了工厂有效响应的灵活性。此外,搬运机器人必须与人类工人完全分开工作,以降低碰撞事故的风险,这意味着大量工厂空间被浪费。物联网提供商Thundercomm的5G工业搬运机器人可以通过在机器人中嵌入人工智能来解决这个问题,使它们变得更聪明,并随着时间的推移帮助提高它们的性能。使用机器人上的机载摄像头,他们可以捕捉静止或移动的图像,以帮助训练他们识别特定物体。然后机器学习在云端或边缘计算设施中进行,并使用结果改进机器人机载模块上的图像识别软件。“5G机器人”还利用其机器视觉通过检测附近的工人并采取适当措施防止事故发生,从而使工厂更加安全。支持安全高效的建筑工地由于建筑工地是动态的和临时的,它们往往缺乏安全监控和ICT基础设施,无法真正从数字技术中获益。电信供应商Singtel通过部署专用5G网络和边缘计算功能来支持新加坡的建筑工地,从而应对了这两个挑战。在建筑和工程承包商Gammon拥有的建筑工地上,5G用于连接可以3D扫描工地的机器人、安全摄像头、无人机和用于增强现实服务的耳机。这些高分辨率摄像机以高容量和低延迟连接为后盾,特别有助于监控大型复杂的建筑工地。Gammon估计,使用5G连接的机器人代替人工检查建筑工地可以将流程的生产率提高30%至40%。同时,该公司相信5G连接的安全摄像头将能够立即检测到潜在危险,从而显着提高安全性。新加坡电信5G生态系统和合作伙伴助理总监JamesChan解释说:“主管一次只能看一个地方,通过连接到互联网的高分辨率摄像头,我可以在整个屏幕上运行所有这些不同的人工智能算法。“在边缘输入相同的视频,以检查设备、社交距离和其他潜在危险。如果有违规行为,可以向主管的移动计算设备发送警报。”支持5G的摄像头还可以提供建筑工地的数字模型,以监控进度和验证工作质量、管理资产和设备,并确保遵守安全和环境法规。