Mạng 5G nội bộ – Mạng ‘kết nối tương lai’ cho các nhà máy sản xuất 4.0

Vào ngày 1/12/2018, ba hãng viễn thông di động của Hàn Quốc là SK Telecom, LG Uplus và KT đồng loạt triển khai dịch vụ mạng viễn thông di động thế hệ thứ 5 (5G). Qua đó, họ đã đưa Hàn Quốc trở thành quốc gia đầu tiên trên thế giới cung cấp dịch vụ này. 
 
Không chỉ ở Hàn Quốc, các hệ thống mạng 5G công cộng đã bắt đầu được triển khai tại Mỹ trong năm nay và các nhà mạng Mỹ dự kiến sẽ phủ sóng mạng 5G trên khắp cả nước vào 2020. Cùng đó, nhiều nước khác cũng “rục rịch” nghiên cứu hoặc bắt tay triển khai mạng 5G, trong đó có cả Việt Nam, để không bị “lỗi nhịp” với công nghệ mới của thế giới và đảm bảo nhu cầu kết nối ngày càng cao theo xu thế hiện nay.
Mạng 5G nội bộ đang được xem là cơ hội kết nối bên trong cho các nhà máy, xí nghiệp trong thời đại công nghệ 4.0 hiện nay.
Cũng giống như các thế hệ mạng không dây trước đây, nhằm phục vụ nhu cầu của người tiêu dùng, nhưng mạng 5G sẽ gia tăng tốc độ upload và download cho điện thoại và tablet. Và không chỉ dừng ở đó, công nghệ mới này còn được kỳ vọng sẽ giúp phổ biến các hệ thống mạng di động nội bộ (tức mạng 5G nội bộ) trong các nhà máy, xí nghiệp, thậm chí là các tòa nhà, bởi vì nó được thiết kế với nhiều sức mạnh hơn các công nghệ không dây khác rất nhiều.
 
Theo trang TechnologyReview, trong tương lai không xa, các kết nối không dây bên trong một nhà máy sản xuất như Audi đang triển khai cũng có thể tiến bộ ngang với những chiếc xe ô tô đang di chuyển.
 
Hiện nhà sản xuất ô tô Audi nổi tiếng của Đức vừa lên kế hoạch xây dựng hệ thống mạng không dây nội bộ 5G cho riêng mình trong các nhà máy của hãng. Theo ông Henning Löser – Trưởng bộ phận sản xuất của Audi, hệ thống mạng 5G nội bộ này sẽ cho phép họ kết nối giữa các bộ phận điều khiển hoạt động của nhà máy với các robot sản xuất và những thiết bị khác, với tốc độ nhanh hơn và bảo mật hơn các hệ thống Ethernet, Wi-Fi hay 4G LTE hiện tại.
 
Cùng với đó, mạng 5G (trong đó có 5G nội bộ) được kỳ vọng sẽ giảm độ trễ khi truyền dữ liệu từ khoảng 30 ms (mili giây) xuống chỉ còn chưa đến 1 ms. Khi đó, các thiết bị cần đến những kết nối tức thì để hoạt động chính xác có thể tham gia vào một mạng lưới các thiết bị Internet of Things và trao đổi dữ liệu với các thiết bị khác,  ông Henning Löser cho biết. 
 
Hơn nữa, mạng 5G còn có thể được lập trình để “đối xử một cách khác nhau” với các loại dữ liệu hoặc thiết bị khác nhau. Ví dụ, nó có thể ưu tiên các thiết bị quan trọng để chúng có thể tiếp tục hoạt động ngay cả khi phần còn lại của mạng lưới đã bị ngắt.
 
Nhờ các ưu điểm trên, mạng 5G – trong đó có mạng 5G nội bộ, đã trở nên phù hợp hơn với một số công ty khi so sánh với các lựa chọn kết nối hiện tại như 4G LTE – vốn thiếu nhiều tính năng mới hơn, trong khi đó, mạng Ethernet lại bất tiện vì cần đến cáp nối, còn Wi-Fi thì lại dễ bị hack hơn các kết nối di động rất nhiều.
 
“Một nhà sản xuất có thể vận hành một hệ thống mạng LTE nội bộ ngay trong thời điểm hiện tại, nhưng họ sẽ không thể điều khiển được những thứ như robot trong nhà máy.” – Patrik Lundqvist, giám đốc tiếp thị kỹ thuật cho Qualcomm nói. Và hãng này cũng đang nhắm đến việc bán chipset và modem cho việc sử dụng các mạng nội bộ trong các nhà máy.
 
Theo các cuộc phỏng vấn do MIT Technology Review thực hiện, bên cạnh hãng xe Audi, các nhà sản xuất ô tô khác như BMW, Daimler và Volkswagen, cũng như các công ty hóa chất, dầu khí lớn, và nhiều cảng biển lớn cũng đang “bày tỏ sự quan tâm” tới việc xây dựng mạng 5G nội bộ cho riêng mình.
 
Thế nên “mạng 5G nội bộ” có thể tạo ra một thị trường khổng lồ cho các công ty công nghệ, từ sản xuất các thiết bị cho đến quản lý những hệ thống riêng này, hoặc cung ứng/bán các thiết bị liên quan. Chính vì thế, “những người khổng lồ công nghệ” như Ericsson, Huawei, Nokia và Qualcomm đều đang thử nghiệm và tiếp thị các thiết bị có liên quan đến công nghệ 5G mới. 
 
Về mảng thị trường này, hãng nghiên cứu và tư vấn chuyên về IoT tại Mỹ – Harbor Research, đã dự báo rằng trong những năm tới, thị trường mạng 5G nội bộ sẽ tăng trưởng khoảng 30% mỗi năm cho đến năm 2028, khi nó đạt tới mức 356 tỷ USD.
 
Về điều này, Klaus Mittelbach – CEO của Zvei, một tập đoàn thương mại rất có ảnh hưởng của các nhà sản xuất thiết bị điện tử, cho biết, các công ty Đức hiện đang xem công nghệ 5G này như cách để duy trì ngôi đầu của họ trong công nghệ sản xuất tiến bộ – một sáng kiến quốc gia thường được biết đến với cái tên Công nghiệp 4.0.
 
“Các mạng 5G nội bộ sẽ duy trì khả năng cạnh tranh của nước Đức trong thời đại số hóa các nhà máy của tương lai, với độ linh hoạt cao và hỗ trợ khả năng tùy chỉnh cấp độ cao.”, Klaus Mittelbach nói.
 
Với tầm nhìn về một nhà máy hiện đại, mạng 5G nội bộ sẽ cung cấp kết nối không dây rộng khắp để cảm biến có thể đặt ở mọi nơi, khiến các công nhân có thể stream các đoạn video hướng dẫn sử dụng bằng AR, và các trang thiết bị có thể được di chuyển dễ dàng, giúp các nhà quản lý trải nghiệm nhiều phương pháp sản xuất khác nhau và có thể chỉnh sửa chúng theo yêu cầu, như Mittelbach mô tả: “Các bức tường, mái nhà và sàn nhà máy có thể là các thành phần cố định duy nhất còn lại.”
 
Audi là một ví dụ rõ ràng nhất. Trước nay, nhà sản xuất ô tô này đang sử dụng Wi-Fi trong các nhà máy sản xuất của mình và kết nối với các robot chủ yếu qua Ethernet. Nhưng giờ đây họ muốn kết nối không dây cho toàn bộ các robot của mình và đẩy quá trình làm việc trở nên “linh hoạt và nhanh nhẹn hơn” bằng cách đưa mạng 5G nội bộ vào để thay thế cho Wi-Fi. Bởi theo Löser, hệ thống Wi-Fi của họ luôn gặp khó khăn để đáp ứng nhu cầu di chuyển nhanh của robot và truyền dữ liệu theo thời gian thực.
 
Vì vậy, bắt đầu từ tháng Tám, Audi bắt đầu thử nghiệm dùng 5G để điều khiển một số robot dùng để gắn các bộ phận trên ô tô với nhau. Cho dù việc thử nghiệm vẫn đang tiến hành, nhưng Löser cho biết, kết quả thu được “rất hài lòng.” Audi dự định sẽ triển khai đồng loạt mạng 5G nội bộ cho các nhà máy sản xuất của mình tại Đức trong vòng vài năm tới, sau đó mở rộng nó sang các nhà máy khác thuộc Audi Group, thậm chí công ty còn có thể sử dụng nó để thay thế cho Wi-Fi.
 
Tất nhiên, những công ty như Audi không thể tự mình làm tất cả mọi việc. Họ cần các trang bị mạng lưới, phần mềm, và tất nhiên – điều quan trọng nhất – là quyền truy cập vào dải tần 5G, tần số sóng radio mang các tín hiệu không dây này. Audi hiện đang sử dụng thiết bị 5G của Ericsson và hy vọng sẽ mua được giấy phép dải tần 5G từ cơ quan quản lý viễn thông Đức.
 
Ở các quốc gia khác, nhiều công ty cũng có khả năng sẽ hướng tới việc xây dựng hệ thống mạng 5G nội bộ. Chi phí sẽ làm giới hạn nhu cầu chỉ dành cho các công ty lớn.
 
Alex Glaser – phó chủ tịch của Harbor Research, ước tính rằng công ty sẽ phải trả đến 100.000 USD cho các phần cứng cần thiết là một bộ các “hộp nhựa mỏng và ăng ten” – tương tự như các thiết bị phát Wi-Fi lẻ. Nhưng bởi vì tín hiệu mạng di động sẽ đi xa hơn Wi-Fi, nên các công ty sẽ không cần phải dùng nhiều các bộ thu phát nhỏ (trạm 5G – như các router trong mạng Wi-Fi), nhưng mỗi bộ thu phát này sẽ đắt hơn, ít nhất trong giai đoạn đầu triển khai.
 
Ngoài ra, để sở hữu một mạng 5G nội bộ, các công ty còn có chi phí để vận hành mạng lưới và sở hữu dải tần. Một số công ty có thể sẽ tự mình quản lý mạng nội bộ vì trách nhiệm và tính bảo mật cho mạng công nghệ này, hoặc bởi vì họ có nhiều nhóm công nghệ lớn trong nội bộ công ty. Nhưng một số công ty khác sẽ phải thuê ngoài việc quản lý, nhất là đối với các chuyên gia.
 
Về dải tần 5G, hiện ở Mỹ, dải băng tần có tên gọi CBRS có thể sử dụng cho các mạng 5G nội bộ và Ủy ban Viễn thông Liên bang sẽ bắt đầu đấu giá giấy phép cho dải tần này. Tương tự, một số quốc gia khác cũng bắt đầu xem xét việc đấu giá dải tần 5G. Thông thường, các công ty viễn thông sẽ trực tiếp đấu giá để giành quyền sử dụng mạng 5G, còn các công ty/nhà máy sản xuất nếu sử dụng mạng 5G nội bộ sẽ thuê lại, hoặc xin chia lại dải tần 5G trong phạm vi hẹp của nhà xưởng của họ mà thôi.  

Nguồn: http://www.pcworld.com.vn/articles/cong-nghe/song-va-cong-nghe/2018/12/1260200/mang-5g-noi-bo-mang-ket-noi-tuong-lai-cho-cac-nha-may-san-xuat-4-0/

Comments

comments