什么是5g
5g即第五代移動通信技術是最新一代蜂窩移動通信技術,也是即4g(lte-a、wimax)、3g(umts、lte)和2g(gsm)系統之后的延伸。5g的性能目標是高數據速率、減少延遲、節省能源、降低成本、提高系統容量和大規模設備連接。
5g的特點
1、速度快:
5g網絡作為第五代移動通信網絡,其峰值理論傳輸速度可達每秒數十gb,這比4g網絡的傳輸速度快數百倍,整部超高畫質電影可在1秒之內下載完成。
2、低時延:
傳輸速率達千兆每秒就算是5g了么?答案是:不算!5g網絡的另一個重要特征是“低時延”。如果時延在200毫秒,我們會因為網絡卡而崩潰,如果在100毫秒,我們只會覺得網絡有點斷續。而5g網絡的最低時延為毫秒級。
3、低功耗,大連接:
“低功耗,大連接”也是5g的重要特征,就是大家常說的物聯網應用。這些年,可穿戴產品有一定發展,但是遇到很多瓶頸,最大的瓶頸是體驗較差。以智能手表為例,每天充電,甚至不到一天就需要充電。
所有物聯網產品都需要通信與能源,雖然今天通信可以通過多種手段實現,但是能源的供應只能靠電池。通信過程若消耗大量的能量,就很難讓物聯網產品被用戶廣泛接受。大連接就是指支持海量的機器的通訊,這是萬物互聯的一個可能實現方式。
5g對自動化倉儲的影響
自動化倉庫的“云化”應用
自動化倉庫的管理離不開倉庫控制系統,即wcs(warehouse control system)系統。wcs系統是介于wms系統和plc系統之間的一層管理控制系統,可以協調各種物流設備如輸送機、堆垛機、穿梭車以及機器人、自動導引小車等物流設備之間的運行。
主要通過任務引擎和消息引擎,優化分解任務、分析執行路徑,為上層系統的調度指令提供執行保障和優化,實現對各種設備系統接口的集成、統一調度和監控。
wcs系統在調度物流設備時需要與plc系統進行交互,不同的物流設備對指令的響應速度有不同的要求。(例如交叉帶分揀機在向wcs發送“讀碼請求”指令后,要求“目的地回復”指令需要在指定的時間間隔內返回,一般為160ms左右)。
越是精密、復雜的設備,對響應時間要求越嚴格。為了滿足要求,大多數情況下不得不采用wcs系統本地化部署的方式以達到低時延的要求。對于僅僅只有少量自動化設備的倉庫來說,比如只有一套分揀機,光是服務器本地化部署就是一大筆支出。
結合5g技術的高帶寬和低時延的特點,對于此類倉庫來說,進行“云端部署”既可以滿足設備的要求,也降低了運營成本。
agv機器人的大規模部署與應用
隨著agv機器人在倉儲中的大量應用,一個倉庫中agv機器人的數量越來越多,幾百臺agv機器人的調度,路徑規劃等對現有的網絡提出了很大的挑戰。
5g具有的大規模機器通信及超低時延的特性,可以支撐倉儲大規模機器人的實時協同控制,突破傳統有線傳輸的物理限制,以及wifi無線傳輸的漫游問題,從而實現基于云化機器的大規模的協同調度與生產。
數字孿生工廠將成為現實
大型的自動化倉儲系統每天都會產生并處理海量的數據,以前對該類系統進行仿真建模最大的挑戰就是模型無法支撐海量的數據處理、傳輸與3d展示,只能實現局部數據的靜態仿真,無法做到數字孿生要求的實時性。
在5g技術的加持下,在倉儲系統仿真模型中運行并處理生產的實時數據將成為可能,數字孿生工廠的最終目標將會實現。
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