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공장에 5G 적용할 경우 5가지 의문점

글쓴이 : Riushop 날짜 : 2019-09-02 (월) 10:32 조회 : 16

공장에 5G 적용할 경우 5가지 의문점
제어, 물류, 창고관리의 지속가능한 자동화


출처: ManufacturingTomorrow
번역: K-SmartFactory

 

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5G 기술의 등장으로 제조 업계는 현재까지의 가장 큰 변화에 직면해 있다. 5G 커넥티비티의 초저 지연 및 신뢰성으로 보다 안전하고 유연하며 효율적인 생산 시스템이 가능하다.
이를 통해 진정한 유연성이 확보되어 케이블 커팅 뿐 만 아니라 로봇, 창고, 물류의 지속적인 자동화가 가능하다. HMS Networks의 HMS Labs 개발 매니저 Jens Jakobsen 박사에게, 공장에서의 5G의 이점과 미래의 스마트 제조가 가지는 의미에 대해 질문해 보았다.

 

공장에서 5G의 이점은 무엇인가? 

 

완전한 자동화 - 지난 30년 동안 우리는 유선 기술을 사용하여 공장에서 자동화 할 수 있는 모든 것을 자동화했다. 5G를 사용하면 지금까지 자동화되지 않은 나머지 10%를 자동화 할 수 있다. Industrie 4.0 을 시작으로 스마트 제조는 물류, 자재 핸들링 및 공장 자동화의 통합에 관한 것입니다. 5G는 이러한 통합의 핵심 원동력이라고 할 수 있다.

유연성(Flexibility) - 5G는 자동화, 인공 지능, IoT 등을 최대한 활용하여 보다 스마트하고 유연한 공장을 창출할 것이다. 5G는 또한 종종 센트랄 컴퓨팅 시스템에 기계를 연결하기 위하여 필요한 유선 시스템에 무선 대안을 제공하여, 공장의 작업 현장을 훨씬 더 유연하고 적응력 있게 만든다. 따라서 제품 생산라인 변경에 대처하기 위해 생산 시스템을 쉽게 재구성 할 수 있다.

고 가용성(High availability)- 5G를 사용하면 모든 것을 실시간으로 모니터링하여 효율성을 높일 수 있다. 5G는 WiFi, Bluetooth, RFID 및 기타 경쟁 무선 기술보다 뛰어난 가용성과 안정성(reliability)을 제공한다.

안전과 보안 (Safe and secure)- 5G를 이용하여 기계류는 예측 및 예방 정비 수행이 가능하며 가동 중단으로 인한 지연시간을 최소화하고 직원을 안전하게 보호할 수 있다.

지속 가능 - 최대 10년의 배터리 수명은, 지속 가능성의 관점에서 볼때, 5G를 네트워크화한 공장 과 생산설비에서 통신표준 솔루션으로 쓰는데 매우 적합하다.

공중망과 사설망 (Public and private network)- 5G를 사용하면 로컬 5G사설망(private 5G network)을 통해 시스템을 작동, 제어 및 모니터링 할 수 있다. 이렇게 공장 5G 네트워크의 모든 측면을 완벽하게 제어 할 수 있다. 또한 공장 내에 설치된 기지국 공중망을 사용할 수도 있다. 이 옵션을 사용하면 공장 경영자는 교육, 주파수 라이선스, 그리고 5G사설망 등 다른 측면에 투자할 필요가 없다.

네트워크 슬라이싱(network slicing)- 공장 내에 세미사설망(semi private networks)을 만들 수 있습니다. 네트워크 슬라이싱은 매우 안정적인 공공안전 세미사설망으로 공중망의 물리적 인프라를 활용하여 경찰, 소방 및 앰뷸런스에서 이미 사용하고 있는 기술이다.

 

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HMS는 어떻게 최신 5G 기술을 사용하여 장치를 연결(connect)하나? 

 

HMS Networks는 산업 장비 통신에서 늘 최첨단에 위치해 있고 항상 최신 혁신 기술로 작업하고 있다. 하노버 박람회 Sweden Co-Lab Pavillion의 데모는 Ericsson과 ABB 같은 많은 스웨덴 회사와 함께 HMS Networks의 여러 제품을 전시한 바 있으며, 이 모든 제품은 자동화 산업의 까다로운 적용 요구 사항을 충족하도록 설계되었다.
이 데모에서는 HMS Anybus Wireless Bolt™의 맞춤형 버전과 함께, Cellular, Ethernet과 WLAN 커넥티비티를 지닌 HMS 산업용 라우터를 작동시켰다. 또한 다양한 제조업체의 산업용 장치 간에 셀룰러 네트워크를 통해 원활한 통신이 가능하여 스마트하고 유연한 제어도 가능해진다.
대체로, HMS 무선 제품은 이 기술이 공장과 자동화 시스템에 도입 될 때 5G의 요구 사항을 충족 시키도록 설계되었다. 5G를 사용하면 네트워크를 크게 변경하지 않고도 새 기계들을 추가 할 수 있기 때문에 미래에도 생산 라인(production line)에서 사용할 수 있다.

 

5G의 어려움은 무엇인가? 

 

주파수 스펙트럼(Frequency Spectrum) - 비사업용 주파수(unlicensed frequencies)를 사용하여 5G 공장 사설망을 운영할 수 있다. 이것을 위한 하나의 좋은 후보는, WLAN에도 사용되는 5GHz 대역(band)이다. 그러나 비사업용 스펙트럼은 트랜스미트 파워에 한계가 있습니다. 이는 사업용 주파수(licensed frequencies)를 사용하는 것과 비교하면 더 많은 5G 기지국을 필요로 한다는 것을 의미한다. 비사업용 스펙트럼으로 인해 동일한 대역의 다른 사용자들로부터 방해 받을 가능성도 있다. 따라서 사업용 스펙트럼을 사용하는 것이 훨씬 낫습니다. 현재 사업용 스펙트럼이 공장 자동화에 어떻게 이용될 수 있을지는 불분명하다고 할 수 있다.

에코시스템 – 공장과 자동화 범주 내에 이미 상당한 수의 공급 업체 에코시스템이 존재한다. 공장 소유자는 시스템 통합 업체로부터 공장에 지시하고, 시스템 통합 업체는 기계 제작자에게 기계 주문을 하고, 기계 제조업체는 장비 제조업체의 장비를 주문한다. 이 생태계에 5G 기술을 적용하려면 새로운 표준을 수립하고, 통신망 적합 시험(interoperability tests)을 수행해야 한다.

 

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5G가 업계 표준이 되는 시점은 언제인가?

 

5G의 표준화는 3GPP 내에서 진행되고 있다. 이와 동시에, 판매자는 전 세계 여러 공장에서 이 기술을 테스트해 보고 있다. 5G 배포의 초기 단계는 3GPP release 15를 기반으로 합니다.이 릴리즈는 주로 향상된 모바일 광대역(eMBB)에 중점을 두며, 주로 주거용 무선 광대역 서비스의 초기 배포를 위한 것이다.

5G 기술의 출시는 산업용 사물인터넷(IIoT)에 어떻게 영향을 미치는가? 

산업계는 4번째의 혁명을 겪고 있으며, 높은 안전성과 지속가능성을 유지하면서도 유연성을 높이고 자동화를 늘리며 생산성을 향상시키는 것이 목표다. 따라서 5G를 사용하면, 대규모 사물간 통신, 기계 실시간 제어, 인간-로봇 상호작용 증가 및 에지 클라우드 분석과 같은 주요 기능을 사용하여, 공장에서 스마트 무선 커넥티비티을 구현하는 데 완벽한 솔루션이라고 할 수 있다.
제 4차 산업 혁명은 공장에서 무선 통신에 의존하여야만 성공할 수 있다고 믿고 있으며, HMS에서 우리는 매일 이러한 혁신적인 기술로 작업하고 있다. 기술적인 관점에서 볼때, 5G는 미래의 공장에 가장 적합한 기술일 것이다.


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