Własna sieć komórkowa na potrzeby zakładów produkcyjnych sprawia, że mogą one zapomnieć o kablach i Wi-Fi. Muszą jednak pamiętać o wdrożeniu, inwestycji i strategicznym podejściu.
Sieć 5G otworzyła nowe możliwości dla przemysłu. W przeciwieństwie do 4G LTE, infrastruktura 5G została zaprojektowana z uwzględnieniem wymagań przemysłu. Łączność 5G pozwala wydajnie obsłużyć połączenia z wieloma urządzeniami w tym samym czasie z zachowaniem wydajność dotychczas znanej z połączeń przewodowych. Dodatkowo sieć 5G umożliwia tworzenie własnych prywatnych sieci 5G ograniczonych terytorialnie.
Prywatne sieci 5G
Prywatna sieć 5G (Private 5G) to autonomiczna, lokalna infrastruktura telekomunikacyjna zbudowana w oparciu o technologię 5G – dedykowana jednej organizacji. W przeciwieństwie do publicznych sieci operatorów, taka sieć działa na wydzielonym paśmie (np. w Polsce na 3,8–4,2 GHz) i jest zarządzana przez firmę lub jej partnera technologicznego.
Charakterystyka prywatnych sieci 5G
- Pełna kontrola nad całym środowiskiem sieciowym
- Gwarantowana jakość usług (QoS)
- Separacja ruchu sieciowego od świata zewnętrznego
- Wysokie możliwości integracji z OT/IT
- Skalowalność i elastyczność dla przyszłych aplikacji przemysłowych
- Niezależność od infrastruktury zewnętrznej
Sieci 5G w przemyśle
Przemysł mocno interesuje się sieciami 5G w związku z wymaganiami terytorialnymi i środowiskowymi. Dodatkowo często boryka się z dużymi zakłóceniami elektromagnetycznymi od maszyn, metalowymi konstrukcjami odbijającymi sygnał, dynamicznie zmieniającym się środowiskiem, a całość podlega wysokim wymogom dotyczącym niezawodności oraz bezpieczeństwa transmisji danych.
Sieci przewodowe Ethernet chociaż nadal popularne w przemyśle, mocno ograniczają elastyczność. Wi-Fi bywa zawodne oraz nieprzewidywalne. W porównaniu z tymi typami połączeń, prywatne sieci 5G są idealnym rozwiązaniem.
| Wi-Fi | Ethernet | Prywatna sieć 5G | |
|---|---|---|---|
| Opóźnienie | 10–50 ms | <1 ms | <1 ms |
| Niezawodność | Niska | Wysoka | Wysoka |
| Mobilność | Średnia | Brak | Wysoka |
| QoS | Brak | Wysoka | Wysoka |
| Skalowalność | Ograniczona | Słaba | Bardzo dobra |
Kluczowe korzyści prywatnych sieci 5G
Prywatne sieci 5G wykorzystywane w przemyśle mają cztery główne zalety:
- Niskie opóźnienia
- Obsługa dużej ilości urządzeń końcowych
- Deterministyczność transmisji
- Wysoki poziom bezpieczeństwa cybernetycznego
Ultra-niskie opóźnienia (nawet poniżej 1 ms) pozwalają na sterowanie robotami produkcyjnymi w czasie rzeczywistym, automatyzację linii produkcyjnych, a także bezpieczną współpracę na linii robot-człowiek. Prywatne 5G pozwala obsłużyć nawet 1 mln urządzeń/km², co oznacza, że wszystkie czujniki, urządzenia AGV, maszyny CNC i systemy MES mogą być spięte w jedną sieć – bez obawy przeciążenia.
Zamknięta architektura, silna autoryzacja urządzeń, własny core sieci – minimalizują ryzyko ataków na przemysłowe systemy sterowania.
Przykłady wdrożenia prywatnych sieci 5G w praktyce
Bosch wdrożył prywatne 5G w jednej ze swoich fabryk w ramach pilotażu. Sieć obsługuje roboty mobilne, IoT i kontrolę jakości. Firma podkreśla, że czas reakcji urządzeń skrócił się o 30%, a awaryjność sieci spadła niemal do zera.
Ford uruchomił prywatną sieć 5G z AT&T, by obsłużyć zautomatyzowane linie montażowe EV. Umożliwia to szybsze przezbrojenia linii oraz integrację z cyfrowym bliźniakiem produkcji.
Polski Instytut Badawczy testuje prywatne 5G w środowisku robotów przemysłowych i autonomicznych systemów mobilnych, pokazując potencjał tej technologii dla krajowego przemysłu.
Wyzwania i ryzyka związane z wdrożeniem prywatnych sieci 5G
Największym problemem są koszty. Budowa i utrzymanie prywatnej sieci 5G to inwestycja rzędu kilkuset tysięcy do kilku milionów złotych, zależnie od skali. Na koszt ten składa się zakup licencji na pasmo, infrastruktura, konfiguracja, utrzymanie, integracja z istniejącymi systemami, a także kompetencje inżynierskie.
Kiedy warto wdrażać prywatne sieci 5G?
- W złożonych środowiskach produkcyjnych z dużą liczbą urządzeń mobilnych i czujników
- W przypadku planów automatyzacji i robotyzacji na dużą skalę
- W środowiskach o wysokich zakłóceniach
- W przypadku chęci integracji OT i IT z zachowaniem najwyższego poziomu cyberbezpieczeństwa
Kierunki na przyszłość
Charakterystyka prywatnych sieci 5G sprawia, że są one idealnym rozwiązaniem do budowy infrastruktury na rzecz wdrożenia sztucznej inteligencji w modelu on-premise. Sieć 5G wraz z urządzeniami Edge AI pozwalają na budowę efektywnych systemów sztucznej inteligencji, a trend będzie rosnąć w najbliższych miesiącach.
Prywatne sieci 5G rozwijają się również w formule usługi. Coraz więcej integratorów (np. Nokia, Ericsson, Cisco) oferuje model „Private 5G as a Service”, gdzie klient płaci abonament, a partner zarządza całością. Dla firm produkcyjnych to opcja znacznie bardziej przewidywalna finansowo.
