แนวคิดการใช้งานเครือข่าย 5G สำหรับการสนับสนุนภาคอุตสาหกรรมการผลิตเกิดขึ้นมาจากอิทธิพลของ Industry 4.0 และ IoT ซึ่งทำให้ความต้องการเครือข่ายคุณภาพสำหรับการทำงานนอกสถานที่เพิ่มสูงขึ้น
การใช้ระบบทำงานร่วมกับเครื่องจักรและเทคโนโลยีที่มีความละเอียดสูงจำเป็นต้องมีรพบบเครือข่ายคุณภาพที่ตอบสนองการทำงานได้อย่างยอดเยี่ยมเท่าเทียมกัน ดังนั้นระบบเครือข่ายคุณภาพจึงทำหน้าที่ไม่ต่างจากเส้นเลือดที่มีความแข็งแรงที่คอยส่งต่อข้อมูลสำคัญไปอย่างหน่วยต่างๆ อย่างเป็นระบบเพื่อการทำงานที่สอดประสานและสร้างสรรค์ผลงานที่มีคุณภาพออกมา ซึ่งในอนาคตแนวโน้มการเติบโตและการลงทุนจากเทคโนโลยี 5G ส่งผลให้อุตสาหกรรมการผลิตเติบโตและสร้างเม็ดเงินหมุนเวียนจำนวนมาก
ระบบเครือข่าย หลอดเลือดสำหรับอุตสาหกรรมยุคใหม่
เพราะจุดเด่นของอุตสาหกรรม 4.0 คือ ความสามารถในการใช้งานระบบเครือข่ายเพื่อใช้ในกระบวนการผลิต การใช้ประโยชน์จาก Internet of Things (IoT) รวมถึง Industrial Internet of Things (IIoT) เป็นหัวใจหลักของอุตสาหกรรมสมัยใหม่ การลงทุนกับระบบเครือข่ายคุณภาพจึงมีความสำคัญไม่น้อยไปกว่าการลงทุนเครื่องจักร
หากลองจินตนาการถึงเครื่องจักรที่มีความพร้อมรวมถึงระบบอันทันสมัยที่สามารถรายงานและสั่งการทุกอย่างได้ผ่านอุปกรณ์เคลื่อนที่ แต่ในความเป็นจริงกลับไม่สามารถใช้งานศักยภาพที่ลงทุนได้อย่างคุ้มค่าเนื่องจากปัญหาทางด้านระบบเครือข่ายที่เกิดขึ้น การส่งข้อมูลไม่อาจเกิดขึ้นได้และกระบวนการผลิตก็เช่นกัน
กุญแจสำคัญของการทำงานในยุค 4.0 นอกจากระบบเครือข่ายภายในแล้ว การเชื่อมต่อกับระบบภายนอกถือเป็นหัวใจสำคัญอีกประการหนึ่งในการทำงาน ความสามารถในการสนับสนุนการผลิตแบบ 24/7 จากทั้งวิศวกรผู้รับผิดชอบและหน่วยซ่อมบำรุง รวมถึงผู้ผลิตทำให้สามารถเพิ่ม Productivity สำหรับสายการผลิตได้ภายใต้สถานการณ์และเงื่อนไขที่แตกต่างกันอย่างลงตัว
5G การเชื่อมต่อในฝันแห่ง 4.0
ระบบเครือข่าย 4G ในปัจจุบันไม่สามารถตอบสนองต่อการใช้งานที่ต้องการความละเอียดสูงได้เนื่องจากมีค่าหน่วงสัญญาณประมาณ 50 ms ซึ่งไม่สามารถตอบสนองต่อการใช้งาน Cloud ได้ดีพอ รวมถึงความเสถียรของสัญญาณและระดับความปลอดภัยในการเข้ารหัสที่ยังไม่ปลอดภัยสำหรับการทำงานที่มีความละเอียดสูง
เทคโนโลยีเครือข่าย 5G มีลักษณะเฉพาะตัวที่เหมาะสมกับงานอุตสาหกรรมด้วยการที่มีค่าหน่วงสัญญาณน้อยกว่า 1 ms มีความเสถียสูงเหมาะกับการใช้สำหรับงานที่ต้องการความเสถียร ด้วย Bandwidth ที่สูงและการเข้ารหัสการเชื่อมต่อที่มีความปลอดภัยซึ่งเป็นเหตุผลเดียวกับการที่นักอุตสาหกรรมในปัจจุบันยังเลือกใช้ระบบเครือข่ายผ่านสายภาคพื้นอยู่ การใช้ 5G ทำให้มีความสามารถในการปรับเปลี่ยนสูง ต้นทุนที่ต่ำลงและมีเวลา Lead Times ที่สั้นลง ทำให้สามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์เทคโนโลยีสวมใส่และ AR ได้เป็นอย่างดี
ความแตกต่างระดับเศษเสี้ยวของวินาทีสามารถส่งผลต่อการผลิตที่ผิดพลาดได้ ในกรณีการติดตามการทำงาน (Monitor) การแสดงข้อมูลเพียงอย่างเดียวความล่าช้าที่ไม่มากนักอาจยอมรับได้ แต่ในการควบคุม (Control) การดำเนินการต้องเกิดขึ้นอย่างทันท่วงทีและมีประสิทธิภาพ ทำให้การใช้งานเครือข่ายที่ขาดความเสถียรสามารถสร้างความเสียหายต่อการผลิตได้โดยไม่มีทางเลือกมากนัก
ต่อยอด 4 เทคโนโลยีที่น่าสนใจจาก 5G
การมาถึงของ 5G เปิดทางสู่ความเป็นไปได้ใหม่ๆ ในการทำกิจการต่างๆ ซึ่ง 4 เทคโนโลยีที่น่าสนใจสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตมีดังนี้
1. 5G NR: การเข้าถึงสัญญาณวิทยุรูปแบบใหม่ที่ขยายความสามารถในการสื่อสารให้ทรงพลังมากกว่าเดิม ไม่่ว่าจะเป็นการถ่ายโอนข้อมูลจำนวนมากด้วยความเสถียรที่สูงและความหน่วงข้อมูลต่ำ นอกจากนี้ยังมีค่าใช้จ่ายสำหรับอุปกรณ์และพลังงานที่น้อยกว่าเดิม
2. Network Slicing: สร้างเครือข่ายเสมือน (Virtual Network) ที่เหมาะกับความต้องการใช้งานของลูกค้าได้
3. Distributed Cloud: เพิ่มศักยภาพการใช้งาน Cloud ให้รองรับปริมาณข้อมูลได้อย่างทรงพลังจาก QoS ที่ดีขึ้น
4. Ai และ Machine Learning แบบ Real Time: การใช้งานปัญญาประดิษฐ์และการเรียนรู้ของเครื่องจักรผ่านระบบเครือข่ายคุณภาพทำให้ระบบสามารถปรับปรุงการทำงานได้ด้วยตัวเอง
รายได้จากการคาดการณ์ซึผลกระทบจากการใช้งาน 5G ชี้ให้เห็นถึงแนวโน้มที่เต็มไปด้วยโอกาสและศักยภาพการลงทุน ปัจจุบันผู้ให้บริการเครือข่ายเคลื่อนที่รวมถึงผู้ผลิตหลายราย เช่น Ericsson หรือ Huawei ได้ให้ความสนใจกับการใช้เทคโนโลยี 5G สำหรับงานอุตสาหกรรม โดย Huawei ได้คาดการณ์ว่ามูลค่าการลงทุนสำหรับระบบเครือข่ายโรงงานมีมูลค่าถึง 5 หมื่นล้านเหรียญดอลลาร์สหรัฐในปี 2020 ในขณะที่ Comau ร่วมมือกับ Ericsson พัฒนาการใช้งาน 5G กับสายการผลิต ยืนยันโอกาสการเติบโตของกิจการต่างๆ ที่เกิดจากการใช้งานเทคโนโลยี 5G ซึ่งจะกลายเป็นมาตรฐานการเชื่อมต่อไร้สายผ่านเครือข่ายโทรศัพท์สำหรับยุค 4.0 ที่กำลังเกิดขึ้น
ที่มา:
https://www.ericsson.com/assets/local/narratives/networks/documents/report-bnew-17001714-uen-rev-a.pdf
http://drivesncontrols.com/news/fullstory.php/aid/5519/Festo_and_Huawei_collaborate_on_smart_5G_manufacturing.html
https://th.mouser.com/applications/robotics-and-5g/
http://www.comau.com/EN/media/news/2017/02/EricssonComauPartnership
https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2014/02/5G-PPP-White-Paper-on-Factories-of-the-Future-Vertical-Sector.pdf
