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6G是否将引领制造业的革命?
 

【作者: Roger Kauffman】2024年05月29日 星期三

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6G以更快的速度、更低的延迟和更大的容量超越 5G,使无数应用受益,特别是制造业。对於透过 Wi-Fi 达到高效率运作的工厂而言,将整个制造运作的通讯基础设施升级到 6G,将是一次不可错过的制造模式转变。


6G即将为行动网路带来下一次演进。6G 将以更快的速度、更低的延迟和更大的容量超越 5G,使无数应用受益,特别是制造业。虽然这项技术还需要数年时间才能实现,但制造商应该开始考虑 6G应用的可能性以及做好准备,以计画未来发展。


5G向6G 过渡:重大的变革

如今的消费者期待能够在各种设备间享受更快速而可靠的跨设备使用体验,包括智慧型手机、穿戴式装置及车载资讯娱乐系统。为此,网路服务提供商正致力於增强和扩充目前最先进的5G 基础设施。但这就足够了吗?在工厂和仓储中的工业应用场景中,对快速传输大量资料的需求已将 5G 推向极限。对制造业来说,6G的发展已经刻不容缓。


6G预计将於 2030 年开始测试,它标志着一个全新的连接时代,但这并不是一蹴即就的。如从 4G 升级 5G 一样,从 5G 过渡到 6G 也需要巨大的基础设施投资。 6G需要广泛的覆盖范围和更高的频宽,这意味着需要建设新的发射塔。6G预计将支援前所未有的巨量资料流量,因此光纤网路的部署是必不可少的。除了这些硬体考量,还需要先进的新软体,以有效地协调错综复杂的 6G 网路连接设备。


真正的 6G 依赖毫米波频率

毫米波频率(mmWave)是指波长介於 1 到 10 mm之间的无线电频率。与其他频段相比,毫米波频率的主要优势在於其广阔的频宽,能处理大量资料。毫米波频率还具有低延迟特性,确保快速资料传输。这些特性使得毫米波频率特别适合对速度和可靠性要求高的应用,如 6G应用。


不过,毫米波频率也有一定的局限性,如传输距离较短,且这些讯号容易被建筑物、墙壁和树木等物理物体阻挡。为了确保覆盖的全面性,使用毫米波频率的网路需要布建密集的基地站。毫米波的讯号衰减问题比低频段更为明显,为了解决讯号衰减这个问题,大规模 MIMO(多输入多输出)天线和高精度、高频连接器等技术是提高网路性能的关键。


6G 如何造福制造业


图一 : 6G技术基础设施将促进工业流程的即时监测、控制和自动化,从而提高效率和生产力。
图一 : 6G技术基础设施将促进工业流程的即时监测、控制和自动化,从而提高效率和生产力。

将整个制造运作的通讯基础设施升级到 6G,其带来的收益必须要能超过其庞大的财务投资。对於透过 Wi-Fi 达到高效率运作的工厂而言,转向 6G将是一次不可错过的制造模式转变。那麽,我们该如何推动 6G 的广泛应用呢?


即时数位分身

6G 将成为持续推进工业 4.0 的基石,充分发挥人工智慧 (AI)、机器学习(ML)和数位分身技术的能力,这些技术依靠大量资料的即时处理、分析和回应。这样的技术基础设施将促进工业流程的即时监测、控制和自动化,从而提高效率和生产力。数位分身能够帮助及早发现及预防问题,而不是在问题发生後才做出反应。


更智能的供应链

「我们所订购的货品目前在哪里?」这类的常见问题将得到解答。在 6G 技术支援下,货船上的每个货柜都可以装设嵌入式感测器,使其能够在世界任何地方被即时追踪。此外,将数位分身技术应用於全球供应链,制造商将能预见潜在的延误与效率问题。


自驾车组装

想像一下,一家没有传送带的电动车(EV)组装厂。车辆可以自行行驶过工厂车间,从一个工作站移动到另一个工作站,最终在保险杆安装机器人、挡风玻璃工作站和最终品质检验处停留。最终,完工的汽车驶向街道,前往经销商或买家处。这些都需要多个系统同时即时收集大量资料,而 6G 将能够使之成为可能。


自主机器人

前面的例子是假设车辆驶过工厂车间并到达固定组装工作站,但在其他制造流程中,情况可能恰恰相反。6G 可使行动自主机器人在工厂车间内移动,在不受物理安全屏碍的限制下,完成从拾取和放置到机械组装的生产任务。



图二 : 6G 可使行动自主机器人在工厂车间内移动,顺利完成从拾取和放置到机械组装的生产任务。
图二 : 6G 可使行动自主机器人在工厂车间内移动,顺利完成从拾取和放置到机械组装的生产任务。

保护云端的关键资料

虽然预计 6G 将增强资料安全协定,但没有任何系统能够保证绝对安全。每个物联网设备都有潜在的安全风险,整个网路的安全性取决於其运行软体的资安强度。最近备受瞩目的资料外泄、损失和隐私事件凸显了云端储存资料的脆弱性。对於制造业来说,这一点尤其令人担??,因为敏感的专有资讯(包括工厂车间的数位分身资讯)一旦被非法窃取,後果不堪设想。


尽管存在这些问题,6G 仍有??在资料安全领域向前迈出几步,其中包括:


增强加密功能

6G 预计将采用先进的加密标准,增强资料在网路中传输时的安全性,防止未经授权的存取和解密,旨在保护资料在传输和云端储存过程中的安全。


更强大的身份验证和授权

6G 有??整合多重身份验证、生物识别技术和 AI 驱动的行为分析,以验证用户身份,从而限制只有被授权的个体能存取云端的敏感资料。


通过超低延迟实现即时通讯

6G 的超低延迟和即时通讯能力预计将有助於迅速识别和消除安全威胁,让安全协定能够迅速处理和预防潜在漏洞的扩大。


预计 6G 将逐步完善

自 1979 年1G技术问世以来,无线技术每十年就会更新一代。作为即将到来的第六代标准,6G在推出後功能不会一跃全面实现。而是将循序渐进开发基础设施,宽频提供商将竞争提供最广泛、最稳定的网路。这一演进过程将与5G相似,5G目前仍在不断完善以实现全部功能。与4G LTE为5G铺道类似,6G 也需要数年的发展时间,且可能会不断反覆演进。从历史上看,每一代的无线技术都在不断进步,6G也将不例外。


即使消费者会争相购买支援 6G 的设备,但制造商在采用6G应更加谨慎。这涉及仔细分析现有的工厂基础设施、当地6G服务可用性,并充分了解转型所需的投资成本。


(本文作者Roger Kauffman为Molex莫仕产品管理和行销资深总监)


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