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5G专网打造智能制造 系统整合抢先机

5G专网打造智能制造 系统整合抢先机

5G快速商转後,政府以松绑、创新、实证、链结等策略,全力发展各式5G电信加值服务及垂直整合应用,提升产业界数码竞争力,此次瞄准制造业新一波的产业升级契机,以提供5G专网(Private Network)将无线通讯技术广泛应用於工厂场域,加速迈向智能制造的里程碑。

2021年9月9日由国家通讯传播委员会(NCC)指导,财团法人电信技术中心主办的「5G专网趋势与智能工厂应用研讨会」在线活动,NCC主任委员陈耀祥开场致词表示5G专网将成为台湾企业的数码转型、智能制造的关键推手,行政院已指配4.8到4.9GHz频段的100MHz带宽作为5G专频专网频谱,NCC已於2021年4月提出移动宽频专用电信网络的政策谘询文件,广徵各界意见,作为制定符合我国产业型态之5G专频专网管理法规之参考。

而「移动宽频专用电信网络设置使用管理办法」预计2021年底前出炉,一旦通过且核定後便能开始释照,这场活动不仅能看到5G专网趋势与智能工厂应用,也是NCC与各界沟通的宝贵机会。

日本5G专网发展朝向专频与商频互通分享的整合机制

本场研讨会邀请到日本多媒体通讯振兴中心ICT研究与谘询部高级研究总监饭塚留美,分享日本5G专网政策、应用与案例。日本在5G专网上整合了5G商用频谱的做法来提升设计弹性,长远上在专频与商频频谱的分享机制,创造更大的互惠机制。

在应用案例上,他列举日本总务省的5G专网实验计划,其中与制造业相关的计划包括:冲电气工业测试中小企业的5G营运管理环境,在智能工厂里整合导入光学识别与检测系统(AOI)。

此外还有包括Toyota使用混合实境(MR)做为生产机台落实线上机台诊断、维护与运作支持的工作,提高设备维护作业的效率。住友商事则是使用现场8K影像品质检验系统,以及NEC的无轨道无人搬运车系统。

另外,日本截至2021年6月,5G专网的执照共核发58张;其中德岛县因具备90%的第四台(CATV)光纤网络的涵盖率,自2019年起就与NEC合作建置5G专网服务,但考量毫米波频谱设施的技术挑战,如何利用CATV光纤网络来整合5G专网服务。2020年9月,德岛县装置28GHz的5G专网服务,提供地区性的医疗服务及农业无人机使用。

日本总务省的5G专网应用主要着眼於灾难预防、医疗服务、农业监测与智能工厂等四大关键应用。从德岛县的5G专网来看,目前所遇到之困难仍在於5G设备成本高,装置太少,展望未来希望增加无人机的应用场域,以及透过5G SA服务(Standalone,独立组网)架构来改善上传速度(Uplink Speed),及分布单元(Distributed Unit)与无线电单元(Radio Unit)的成本结构。

日本启动5G共享基站设计  整合商频与专频的弹性搭配

日本NICT无线系统实验室室长松村武以「日本Local 5G专网及NICT的挑战策略」为主题发表演讲。日本5G商转後,异质性无线网络一直是关键的议题。然而,日本在布建5G专网,需考量运营商的营收成长与基站建置成本等因素,因此NICT提出5G专网网络架构之建议,以满足企业建立高速的带宽上网与高安全性的异质性无线网络的基础设施。

在使用案例上,日本政府针对区域型的社区中心、公众服务中心,以及应用上包括工厂、医院、游客中心与文化娱乐场馆等设定5G专网使用范例。为满足多样化需求,在运营商用频谱的分配启动5G SA网络服务,日本总务省在5G专网所使用专用频谱,分别在Sub-6GHz与28GHz等毫米波频段开放执照申请与使用。

为有效解决建置5G专网过程中面临的高成本、控制系统复杂性、使用便利性等问题,NICT提出改善建议:第一,基站的资源能够在商频、专频下共享与使用,基站具备切换Sub-6GHz与毫米波频段等无线接取技术,并整合不同的RU单元来满足不同应用的需求。NICT的建议架构特别关注於共享基站,使用多用户无线接取网络(Multi-RAN eNB)基站技术。

第二,公用无线接取网络与5G企业专网的合作,启动实时连接5G商频网络与专频网络,这开启5G运营商与营运商的合作与利润分享机制,为此NICT制定信息交换协定,让两造的网络连接时,取得连接标准。

第三,手机利用连接小基站(Small Cell)的替代方式,做为提供大基站的应变用途,如日本的铁路系统,或是桥梁交通的应用上,多样化的使用情境在实证上已经接近商用的价值。

5G专网连接商用公网的法律解套与对策

在交流座谈中,由NCC邓惟中委员担任主持人,聚焦於台湾在法规面的监理议题及5G专网的开放平台架构,对於专网不能连公网的法律面议题做深度讨论,同时也针对5G专网的竞合及产业界所关注的各项议题进行座谈交流。

工业技术研究院机械所所长胡竹生认为,5G专网让产业界看到异质连接网络的技术解决方案,但高成本、网安的风险疑虑,及商频到专频网络的数据交换等技术仍待改善。采用开放架构的O-RAN策略,让台湾中小企业看到缩短导入时间的速度优势,同时兼顾多元供应链整合的进程,5G专网让制造业数码转型有推波助澜的好处。

诺基亚大中华区副总裁刘明达从电信设备商的观点来看5G专网带来的好处,并认为拥抱O-RAN标准的开放架构,带来解决之道,NOKIA希望携手产业界一起把市场大饼做大。

台湾云端物联网产业协会副理事长刘瑞隆指出,企业建构5G专网面对基站与核心网络的整合技术挑战,成本考量尤其受到关注,以O-RAN的开放架构为主的解决方案开启一扇窗,产业界就此发展垂直整合的解决方案,创造运营商、系统商与制造商多赢架构。

勤业众信会计事务所风险谘询部门资深执行副总林彦良看好未来由DATA与COMPUTING POWER两大力量所推动的变革,他认为能够组成台湾的系统整合国家队更容易进军国际市场,以满足制造业数码转型的殷切需求。

中原大学法学院财经法律学系教授林孟楠先从法规面厘清专网不能上公网的法律疑虑,目前法规将频谱使用区分成特许使用、许可使用与一般使用的三种法律构面,台湾制度认为专网是专用电信的概念,只供业务辅助工具使用,对於专网不得连接公网的含意,在於禁止从事电信服务等特许使用规范,也就是专网业者不要涉入电信公网服务的业务,来做为基础电信设施建设与公共使用,依此原则让专网得以连接公网,他建议NCC可据此解释来加以解套。

商频专网、专频专网聚焦5G专网多元智能应用实例

下午场次由电信技术中心CEO林辉堂开场,他提点5G专网使用商频或专频的垂直场域应用机会,电信技术中心将聚焦三大面向:1.促进5G专网垂直应用与产业发展。2.持续完备5G专网法规,透过国际使用范例与施行成果,提出法规监理的有效建议。3.持续掌握5G专网趋势,强化专网规范基础并发展不同场域下的应用典范。

英业达资深副总陈逸萍从公司的5G智能工厂的自身经验,介绍整合5G专网与AI技术的AI-AOI应用,以及透过AR/MR穿戴式装置,解决工厂内的设备监控、环境识别的难题,也分享英业达利用O-RAN开放架构,偕同线上专家一起作业进行故障排除的范例。

凌华科技市场开发经理王建豪分享凌华科技在5G专网下的多样化机器人协作的智能工厂,透过数据分散式服务技术,机器与机器之间能实时传输数据并快速回应,同时也分享无人搬运车(AGV)、自动光学检查(AOI)、混合实境(MR)整合的解决方案。

广达电脑资深副总经理暨云达科技总经理杨麒令聚焦於「实现5G制造专网,助攻产业转型」的主题,他揭露广达内部5G智能工厂运作范例,使用智能视觉系统,实时监控产线的运作安全,并利用AR智能眼镜做为员工训练与故障排除的任务。

中华电信移动通信分公司工务处处长江笔,认为中华电信代建代维的5G专网服务能为产业界解决专网建置难题,其所凭藉的就是中华电信的可靠度高、品质佳、数据不外流的5G企业专网的服务。


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