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智能制造新潮:5G真能助力自動化生產(chǎn)進步嗎?

2023-06-09 10:47 性質(zhì):原創(chuàng) 作者:倚歌 來源:AGV網(wǎng)
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眾所周知,新的5G無線電標準被譽為數(shù)字化的催化劑。但在具體的應用領域,比如工業(yè)生產(chǎn)自動化和精準農(nóng)業(yè)等,5G的穩(wěn)定性又如何?技術工人的短缺和持續(xù)節(jié)約成本的需求已成為推動工業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化和自動...

眾所周知,新的5G無線電標準被譽為數(shù)字化的催化劑。但在具體的應用領域,比如工業(yè)生產(chǎn)自動化和精準農(nóng)業(yè)等,5G的穩(wěn)定性又如何?

技術工人的短缺和持續(xù)節(jié)約成本的需求已成為推動工業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化和自動化的主要動力。如同5G移動無線電標準所宣稱的,為了實現(xiàn)靈活的備選方案,實時的無線通信是必要的。這是唯一可以快速交換大量數(shù)據(jù)和安全相關信息,并按需調(diào)整流程速度的途徑。由于5G應用程序可以實時運行,因此被認為是推動工業(yè)自動化的重大機遇。然而,真的是這樣嗎?RPTU Kaiserslautern-Landau(德國萊茵蘭-普法爾茨凱澤斯勞滕-蘭道工業(yè)大學)的無線通信和導航主席,Hans Schotten教授在探求答案。他也是研究項目"5G Kaiserslautern"的負責人。

來自德國萊茵蘭-普法爾茨的研究人員目前正在研究 5G 應用如何加速工業(yè)自動化。例如,正在使用運輸機器人對此進行研究。但是還有很多事情要做。這就是研究人員進來的地方。

如何看待機器人和5G在物流運輸中的表現(xiàn)?

測試對象之一是內(nèi)部物流機器人,目標是實現(xiàn)某一區(qū)域(如公司或大學校園)的貨物運輸自動化。為此,RPTU的研究人員使用了兩種車輛類型,分別可承載75公斤和10公斤的貨物。交貨單可以自動創(chuàng)建,也可以通過控制站的按鈕觸發(fā)。訂單開始后,機器人(部分)自動駕駛到轉(zhuǎn)運點,提取貨物并將其送達目的地。在控制中心的監(jiān)控墻上可以追蹤整個車隊。除了攝像頭圖像,還可以查看所有傳感器數(shù)據(jù)、行程時間信息、當前位置和包裹內(nèi)容。但這只適用于5G技術的高數(shù)據(jù)速率,因為每個機器人都需要很高的上傳帶寬。機器人會將任何問題或未知情況報告給控制中心,操作員從控制中心通過5G網(wǎng)絡接管控制。因為目前在如此嚴苛的真實環(huán)境中實現(xiàn)完全自動駕駛還是不可能的。

在進一步擴展步驟或即將發(fā)布的版本中,將有更多的計算資源從機器人外包到邊緣云。目的是降低車輛的復雜性、重量和能耗。研究人員表示,最終,整個項目可以使(半)自動運輸車輛更受工業(yè)客戶的青睞,因為這樣可以降低購買價格,同時延長運行時間。

5G驅(qū)動的自主作物保護器

農(nóng)業(yè)也為高速移動通信提供了一種有前景的應用選擇 - 關鍵詞是精準農(nóng)業(yè)。例如,高效利用資源和保護環(huán)境。未來的施肥、植物保護或灌溉將不再采取大面積的方式,而是高度精確的選擇性方法。

作為"5G Kaiserslautern"的一部分,研究人員正在使用一個自主系統(tǒng),該系統(tǒng)利用無人機定位雜草(停車),然后用田間機器人最少量的殺蟲劑自主對抗。

無人機首先將待處理區(qū)域的圖像傳輸?shù)竭吘壴?,在那里確定了“麻煩制造者”的位置。這種外包節(jié)省了無人機的能源和重量,從而大大增加了運行時間。然后,現(xiàn)場機器人使用處理后的數(shù)據(jù)進行工作。它自主駕駛在檢測到的雜草位置間的田間最有效路徑,并用攝像頭記錄雜草,以便精確地噴灑農(nóng)藥。然后他打開噴桿上的噴嘴。這個噴嘴安裝在它的前方并連接到儲罐。這也連接到中央控制站,可以在出現(xiàn)問題或未知情況時進行遠程訪問。由于農(nóng)村地區(qū)經(jīng)常面臨網(wǎng)絡覆蓋不完整的挑戰(zhàn),

在這兩個項目中,研究團隊都希望即將發(fā)布的5G能夠釋放更多潛力,從而最終證明應用的可行性。尚未實現(xiàn)所需的實時通信。除此之外,研究團隊預期即將宣布的升級將顯著減少延遲,因為這將最大程度地減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t。

以工業(yè)自動化為目標的 5G 應用也正在使用農(nóng)業(yè)機器人進行審查,因此作物保護產(chǎn)品不會全面噴灑,而是有選擇地有針對性地噴灑。

農(nóng)村地區(qū)的網(wǎng)絡覆蓋問題是一個挑戰(zhàn),但未來5G的全面發(fā)展將有望解決這個問題。

在這兩個項目中,研究團隊對即將到來的5G充滿了期待,他們希望5G能夠發(fā)揮出更大的潛力,最終證明這些應用的可行性。實時通信的需求仍未得到滿足,研究團隊預計即將發(fā)布的升級將顯著降低延遲,因為這會最大限度地減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t。

5G的出現(xiàn)無疑是一個巨大的進步,它為工業(yè)自動化和精準農(nóng)業(yè)等領域的數(shù)字化提供了巨大的潛力。但是,盡管5G技術在理論上具有很大的潛力,但在實際應用中還存在一些需要解決的挑戰(zhàn)。然而,研究人員對5G的未來保持樂觀,并期待即將到來的技術升級將進一步改善其性能和穩(wěn)定性,最終推動工業(yè)自動化和精準農(nóng)業(yè)等領域的進步。

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