5G 如何為工業(yè) 4.0 做出貢獻

時間:2022-05-20

來源:物聯(lián)之家網(wǎng)

導(dǎo)語:機器學(xué)習(xí)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)都在很大程度上依賴于 5G 連接提供的高帶寬、低延遲屬性,而建筑工地等工作場所則需要專用5G 才能真正看到數(shù)字化轉(zhuǎn)型所帶來的進步。

  在新冠肺炎大流行期間,隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型,各行各業(yè)開始蓬勃發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、機器學(xué)習(xí)和人工智能(AI)等新興技術(shù)尤其發(fā)展迅猛,但這些技術(shù)如何實現(xiàn)有效連接?

  在工業(yè)4.0時代,5G為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型奠定了基礎(chǔ)。機器學(xué)習(xí)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)都在很大程度上依賴于 5G 連接提供的高帶寬、低延遲屬性,而建筑工地等工作場所則需要專用5G 才能真正看到數(shù)字化轉(zhuǎn)型所帶來的進步。

  借助5G技術(shù)支持的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,企業(yè)有望看到更智能的機器人,這些機器人由機器學(xué)習(xí)和 AI 提供支持,并具有更高的生產(chǎn)力和監(jiān)控能力。不僅機器的效率會提高,而且工人的效率也會提高,他們還可以從更高的安全性中受益。

  根據(jù)諾基亞的說法,75%的企業(yè)已經(jīng)將5G用于視頻監(jiān)控目的,但他們還想走得更遠,比如將帶有分析功能的攝像頭用作傳感器,以檢測風(fēng)險、缺陷,并實現(xiàn)人臉、物體、風(fēng)險和事件的實時檢測——這些是5G可以促進的。

  諾基亞發(fā)現(xiàn),能源和制造業(yè)對 5G 的認知度最高,并正在探索其在維護、遠程機器控制和云機器人等高級用例中的潛力。

  風(fēng)電場

  風(fēng)力渦輪機依靠風(fēng)來獲取最佳能量。然而,當它們旋轉(zhuǎn)并從風(fēng)中獲取能量時,它們會產(chǎn)生尾流。

  風(fēng)力渦輪機的尾流會干擾其周圍其他風(fēng)力渦輪機的效率,從而干擾其能源生產(chǎn)。因此,它們需要間隔很遠,從而限制了可以部署在特定位置的渦輪機的數(shù)量。

  云計算服務(wù)Vayu AI正在美國蒙大拿州測試一個解決方案,使用一個專用的5G網(wǎng)絡(luò)來解決這一問題。它使用自主無人機,利用5G連接將有關(guān)風(fēng)力渦輪機位置和附近渦輪機旋轉(zhuǎn)的實時數(shù)據(jù)傳遞給控制系統(tǒng)。

  在機器學(xué)習(xí)的支持下,該系統(tǒng)可以改變每個渦輪的角度,以便它們能夠協(xié)調(diào)工作,產(chǎn)生更好的結(jié)果——這一過程被稱為尾流轉(zhuǎn)向。

  這種解決方案允許風(fēng)力發(fā)電場將渦輪機放置得更近,從而提高總發(fā)電量。

  在評估了1500個美國風(fēng)力發(fā)電場后,Vayu AI認為先進的尾流轉(zhuǎn)向技術(shù)可以將風(fēng)力發(fā)電場的容量提高30%和68%。

  對于海上風(fēng)電場來說,其中的風(fēng)力渦輪機需要靠得更近,尾流轉(zhuǎn)向?qū)⑹菢O其有益和重要的。

  5G 網(wǎng)絡(luò)收集的這些數(shù)據(jù)將允許創(chuàng)建風(fēng)電場的數(shù)字孿生,從而提升其效率和生產(chǎn)力。

  最終,尾流轉(zhuǎn)向可以使風(fēng)電場產(chǎn)生的電量翻倍。

  提高生產(chǎn)效率的機器人

  在工廠里,搬運機器人沿著規(guī)劃好的路線搬運重物。盡管它們減輕了人類勞動的負擔(dān),但它們還可以進一步數(shù)字化,因為它們的搬運路線無法改變,而且對人類員工也有危險。

  這是因為編程的路線是固定的,并且改動起來很昂貴,這限制了工廠有效響應(yīng)的靈活性。

  除此之外,搬運機器人必須與人類工人完全分開工作,以減少碰撞事故的風(fēng)險,這意味著大量的工廠空間被浪費。

  物聯(lián)網(wǎng)提供商 Thundercomm 的 5G 工業(yè)搬運機器人可以通過在機器人中嵌入人工智能來解決這個問題,使它們變得更智能,并隨著時間推移幫助提高它們的性能。

  通過使用機器人上的機載攝像頭,它們可以捕捉靜止或移動的圖像,以幫助訓(xùn)練它們們識別特定的物體。然后,機器學(xué)習(xí)在云端或邊緣計算設(shè)施中進行,它使用結(jié)果來改進機器人機載模塊上的圖像識別軟件。

  “5G機器人”還利用其機器視覺,通過檢測附近的工人并采取適當措施來防止事故發(fā)生,使工廠更加安全。

  支持安全高效的建筑工地

  由于建筑工地是動態(tài)和臨時的,因此它們往往缺乏安全監(jiān)控和ICT基礎(chǔ)設(shè)施,無法真正從數(shù)字技術(shù)中受益。

  電信提供商Singtel通過部署專用的5G網(wǎng)絡(luò)和邊緣計算能力來支持新加坡的一個建筑工地,從而解決了這兩個挑戰(zhàn)。

  在建筑和工程承包商 Gammon 擁有的建筑工地上,5G 用于連接可以 3D 掃描現(xiàn)場的機器人、安全攝像頭、無人機和用于增強現(xiàn)實服務(wù)的頭戴式耳機。

  這些高分辨率攝像頭在大容量和低延遲連接的支持下,特別有助于監(jiān)控大型復(fù)雜的建筑工地。

  Gammon 估計,使用 5G 連接的機器人而不是人類員工來檢查建筑工地,可以將這一過程的生產(chǎn)效率提高 30% 到 40%。

  同時,該公司認為,5G連接的安全攝像頭將能夠立即檢測潛在危險來顯著提高安全性。

  Singtel 5G生態(tài)系統(tǒng)和合作伙伴助理總監(jiān)James Chan解釋道:“監(jiān)督員一次只能查看一個地方,借助連網(wǎng)的高分辨率攝像頭,我可以在邊緣計算的同一視頻源上運行所有這些不同的 AI 算法,以檢查設(shè)備、社交距離和其他潛在危險。如果存在違規(guī)行為,可以向上級主管的移動計算設(shè)備發(fā)出警報?!?/p>

  支持5G的攝像頭還可以提供建筑工地的數(shù)字模型,用于監(jiān)控進度、驗證工作質(zhì)量、管理資產(chǎn)和設(shè)備,并確保遵守安全和環(huán)境法規(guī)。


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