解锁工业4.0：了解5G时代的物联网

物联网（IoT）几乎会影响所有行业，但只影响制造业。实际上，物联网具有将传统的线性系统转变为动态的和互连的系统的潜力，可能是工厂和其他设施变革的最大推动力。

与其他行业一样，无线连接和支持它的技术使物联网和工业物联网（IIoT）的制造成为可能。如今，物联网依靠窄带（NB）标准解决的低功率和长距离。NB连接可以支持大量IoT用例，包括事件检测器，智能垃圾箱和智能计量。工业应用包括资产跟踪，物流跟踪，机器监控等。

但是随着全国范围内5G连接的不断建立，全新的速度，效率和性能水平将有助于解锁新的物联网用例。

更高的数据速率传输和超低延迟需求将需要5G。实际上，BloorResearch在2020年的一份报告中指出，5G，边缘计算和物联网的未来是工业4.0的关键推动力。

市场和市场研究公司的一份报告显示，例如，到2020年，物联网市场预计将从2019年的688亿美元增长到982亿美元。在推动IIoT市场的主要因素中，有哪些？更先进的半导体和电子设备以及对云计算平台的更多使用—预计将推动这两者。

另一方面，根据Bloor研究报告，如果没有5G，则将存在巨大的网络缺口，无法实现工业4.0—不仅是为数十亿物联网设备提供连接，而且还包括传输和处理将要处理的大量数据。被生成。

挑战不仅仅是带宽。不同的物联网系统将具有不同的网络要求。在低延迟至关重要的情况下，某些设备将要求绝对的可靠性，而在另一些用例中，网络将不得不面对比以前更高密度的连接设备。

例如，在生产工厂中，有一天，简单的传感器可能会收集和存储数据，并与包含应用程序逻辑的网关设备通信。在其他情况下，可能需要通过5G协议从更广范围的传感器，RFID标签，跟踪设备甚至移动电话实时收集IoT传感器数据。

底线：未来5G网络可以帮助实现制造业的一些物联网和IIoT使用情况和效益。展望未来，如果您看到这五个用例通过当前正在构建的多频谱5G网络以及兼容设备的引入而具有强大，可靠的连接性，就不会感到惊讶。

生产资产的可见性

借助IoT/IIoT，制造商可以连接工厂和仓库中的生产设备以及其他机器，工具和资产，从而为经理和工程师提供对生产运营和任何可能出现的问题的更多可见性。

资产跟踪（轻松定位和监视生产设施的关键组件的能力）是物联网的一项关键功能。在不久的将来，公司将能够使用智能传感器在组装过程中自动跟踪零件。通过将操作员使用的工具与生产中使用的任何机器连接起来，工厂经理可以实时查看生产产出。

制造商可以利用工厂内这些更高级别的可见性，通过使用具有最新物联网生成数据的仪表板来快速识别和解决瓶颈，从而帮助实现更快，更高质量的生产。

预测性维护

确保工厂设备和其他资产运转良好是制造商的首要任务。故障可能导致生产上的严重延误，进而可能因意外的设备维修或更换以及由于延迟甚至取消订单而导致客户不满意而造成重大损失。保持机器运转可以大大减少运营费用并简化生产流程。

通过在整个工厂的机器上部署无线传感器，然后将其连接到Internet，管理人员将能够检测到某台设备何时开始真正发生故障之前。

无线技术支持的新兴物联网系统可以感知设备中的警告信号并将数据发送给维护人员，以便他们可以主动维修设备，从而避免了重大的延误和成本。另外，制造商可以实现诸如潜在的更安全的工厂环境和更长的设备寿命之类的好处。

提高产品质量

想象一下，在整个构建周期中对产品进行连续监控，这是通过让环境传感器返回有关对高质量至关重要的条件的数据而实现的，它可以帮助制造商制造质量更高的产品。

只要达到质量阈值，或者当温度或湿度等条件对于食品或药品等产品的生产不是最佳条件时，传感器就会提醒车间主管。

供应链管理与优化

对于制造商而言，供应链变得越来越复杂，尤其是当它们开始在全球范围内扩展业务时。新兴的物联网使公司可以监视整个供应链中的事件，并通过跟踪卡车，运输集装箱甚至单个产品等资产来提供对实时数据的访问。

制造商可以使用传感器来跟踪和监视库存链中各个位置的移动。这包括制造产品所需的耗材的运输，以及成品的交付。制造商可以提高对产品库存的可见性，以提供更准确的时间表来安排材料的可用性和向客户运送产品。数据分析还可以帮助公司通过发现问题区域来改善物流。

数字双胞胎

新兴的物联网将使制造商能够创建数字孪生体-物理设备或产品的虚拟副本，制造商可以在实际构建和部署设备之前使用它们来运行模拟。由于物联网提供的连续实时数据流，制造商可以潜在地创建基本上任何类型的产品的数字孪生模型，这将使​​他们能够更快地发现缺陷并更准确地预测结果。

这可能会导致产品质量更高，并降低了产品出厂后无需召回的成本。从数字副本中收集的数据将使管理人员能够分析系统在现场各种条件下的运行状况。

有了一系列潜在的应用，这五个预期用例中的每一个都可以彻底改变制造业的许多领域。为了实现工业4.0的全部承诺，制造业中的技术领导者将需要了解物联网将带来的主要挑战以及5G的未来如何应对这些挑战。