5G專網提高產業生產力
5G在提高各產業生產力方面發揮著關鍵作用。本文以一家物流公司為例,展示了相比Wi-Fi,企業如何使用5G專網將生產效率提高20%,將資本支出降低15%。
重要洞察
電信商目前正大規模部署5G專網,為企業的數位轉型專案提供強有力的支援,在提升生產力方面發揮著重要作用。
愛立信對多個產業和國家/地區部署的專網進行的研究顯示,主要用例包括:
- 連網工作人員
- 自主設備
- 感測器
圖18:5G專網在實際營運中的主要應用案例
將5G專網投入實際營運
如各種應用案例所顯示的,以5G提高企業生產力的條件已經具備。
然而,企業的數位化專案可能會因規模過大而受阻,導致專案一直處於持續評估階段,難以從試驗過渡到實施階段。
能夠迅速帶來商業價值的案例將能很快地投入實際營運。例如:
- 對於公共體育和媒體活動,專網資源確保通訊的可靠性,可以支援場館的商業營運,如餐飲設施、商店和攤位、醫療和安保服務等。
- 隨著能源產業對離岸能源和礦產資源領域的投資,偏遠地區需要可靠的連接,以監控設備性能,保障安全,為現場維護人員提供支援等。
- 隨著採礦業引入自動駕駛車輛和遠端控制設備,5G提供了車輛和設備所需的移動性和低延遲。
當數位化案例需要高性能、高可靠性和高度安全性時,5G網路可以提供有力的重要保障。
5G網路可以與有線和Wi-Fi等替代網路共存。引入5G專網的原因如下:
- 為較大的區域提供經濟高效的無線覆蓋和容量。本報告中的案例使用5G網路,部署了22個無線電臺,而Wi-Fi要覆蓋同樣大的範圍則需要10倍的熱點數量。
- 應對惡劣的無線環境,如有鋼材、混凝土、原材料和庫存等大量障礙物的建築內。
- 在下行鏈路和上行鏈路數據輸送量(攝影監控設備)、低延遲(支援PROFINET等工業協定的設備需要)1和高彈性方面提供高性能。
案例研究:希杰物流(CJ Logistics)
希傑物流(CJ Logistics)是韓國最大的快遞公司,在36個國家設有249個倉儲和配送中心。
希傑物流在位於韓國仁川市的物流中心引入了5G專網,以滿足其大型倉庫日益增長的連接需求。
使用5G技術實現的案例:
- 手持掃描器和平板電腦
- 無人搬運車與移動機器人車隊
轉型成果:
- 原本預計需要部署300個Wi-Fi接入點,現在只安裝了22個小型基地台。
- 相較於Wi-Fi,節省了15%的基礎設施投資。
- 使用Wi-Fi需要幾秒鐘的回應時間,而使用5G,掃描後可以立即收到確認,大大提高了100多台手持掃描器的生產效率。由於掃描器和所掃描物品數量龐大,使用5G節省了大量時間,掃描操作的效率提高了20%。
在覆蓋面廣、行動性強的案例中部署5G專網,是提升企業生產力的最快方式。
規模化部署可顯著提高生產效率
具有擴展潛力的部署包含多個面向:
擴大營運設施上的覆蓋範圍
覆蓋更廣闊的生產區域是一種擴展方法,讓網路支援更多案例是關鍵。
在我們調查的網路中,60%的網路在營運中同時部署了兩個或更多案例。無人搬運車
(AGV)在車間內運輸物料,攝影鏡頭監測生產流程並把控品質,工作人員與線上系統連結,遠端共用專業知識。這三個常見案例共同決定了網路需要覆蓋的區域。
生產工廠的面積可能達到10萬平方公尺(比20個足球場還要大),而汽車製造廠、鋼鐵廠和半導體工廠等場所的面積則遠超這些數字,可能會達到5倍以上。行動蜂窩網路就是為提供這種規模及更大的無線覆蓋而設計的。
將覆蓋範圍擴展到網站之外
生產工廠不是孤立運作的:它們與附近的港口、鐵路、交通樞紐及合作夥伴相融合。例如,電池製造廠可能與汽車生產廠在一起,而礦廠可能鄰近預處理廠。
這些一體化區域為進一步提高生產效率和擴大生產規模創造了條件。
案例:基於攝影機的品質檢測
攝影機是一種感測器,具有非侵入性,可提供豐富的數據,易於移動,並且可以安裝在無人機上,因此廣受歡迎。
例如,結合人工智慧的攝影機可以在生產過程中識別品質缺陷。
在一個案例中,與傳統的逐一檢查組件相比,使用攝影機可以同時檢測24個組裝組件,減少了材料浪費和生產率下降2。
洞察:電信商和經銷商採用的增長模式
領先的電信商和經銷商越來越多地通過以下方式全面把握專網帶來的機會:
- 通過網路建立預配置和預先打包的產品,而不是提供會限制可擴展性的客製解決方案。
- 讓供應商、合作夥伴和更廣泛的生態合作體系做好準備,以提高產品與服務的適用性。
- 優先考慮那些進行針對性投資,推動主要案例落地的知名企業;它們可能是其他企業效仿的榜樣。
- 優先考慮那些應用超出Wi-Fi功能範圍的企業。
- 改造銷售互動工具包,增加商業案例和價值計算工具等要素。
- 在企業數位化或自動化轉型的大背景下對產品進行定位和佈局。
電信商和經銷商採用的這些增長模式在《愛立信行動趨勢報告2023年商業評論版》中也有詳細介紹。
圖19:將網路覆蓋範圍擴展到生產區以外的共置區域和場地
電信商利用公網和專網為企業提供服務的部署選擇
企業的需求百百種,電信商和經銷商在選擇合適的產品時必須考慮多個要素。本文雖然重點介紹企業專網,但公網也具有覆蓋和性能優勢,能夠以全新的方式為企業提供服務。
電信商提供授權的頻譜資源、現有的廣域網基礎,以及部署、最佳化、營運和支援行動網路的專業知識。
雖然網路是基礎,但它只是解決方案的一部分。電信商和經銷商可以提供其他服務,如諮詢、系統整合或捆綁設備,如具有分析功能的攝影機。生態系統合作,例如與為企業服務的起重機製造商或堆高機提供者合作,有助於降低企業的投資決策風險,因此可以帶來價值。融資也是一種有價值的服務。
對公網進行切片,提高靈活性和網速
如果特定區域或案例需要專門的服務等級,則可以對公網資源進行切片,在端對端無線網、傳輸網和核心網中實現有保證的資源分配。
擴展工作場地的公網,提升性能
對於偏遠地區的連網工作人員,可能需要在工作場地內提升覆蓋性能。在工作現場或建築內安裝公網射頻單元,就能達到這種效果。
如果數據不能離開現場,或者需要非常低的延遲,則可以在現場進行本地數據交換。在現場部署射頻單元和用戶平面,就能夠擴展公網覆蓋範圍,滿足上述要求。
通過專網提高性能和安全性
當企業有以下需求時,專網可能是合適的選擇:
- 完全專用的連結資源,如用於主生產線的資源
- 完全隔離的網路,如用於保護安全或隱私
- 非常低的延遲,這通常是工業協定(如PROFINET)的要求
技術演進:4G和5G
4G的優勢是模組價格更低,覆蓋範圍更廣,而5G 則擁有更多的頻譜和更高的性能。5G既可以與4G採用相同架構(5G NSA),也可採用獨立組網架構(5G SA)。網路和終端設備都需要配置5G功能,其中要考慮具體的功能、可用性和價格等因素。
輕量版(RedCap)的終端設備
在部署大量感測器的案例中,感測器能否使用定價合理的行動連結是一個關鍵要素。為此,電信商和感測器供應商正準備提供「輕量版」(RedCap,降低能力)終端設備。這些終端設備使用20 MHz的頻譜,而不是100 MHz,能夠降低功耗,且符合工業感測器的需求3。
1. PROFINET是一種通過工業乙太網進行數據通訊的開放技術標準。
2. 愛立信,《愛立信攜手AWS及日立美國研發中心,共同展示智慧工廠潛能》(2023年8月29日)。
3.《愛立信行動趨勢報告》,“RedCap 5G NR拓展了寬带物聯網的應用場景”(2023年11月)。