愛陸通新馬泰拓展記——遭遇地震后的平安收官
工業(yè)路由器天線選內(nèi)置的還是外置的？
集中式DTU通信解決方案-智能配網(wǎng)
5G視頻RTU 視頻數(shù)采儀 數(shù)據(jù)采集傳輸儀
隨著科技的飛速發(fā)展，5G技術(shù)正逐步成為推動(dòng)各行各業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要力量。預(yù)計(jì)到2023年，全球?qū)⒂谐^40億個(gè)機(jī)器對(duì)機(jī)器（M2M）連接，涵蓋了車輛導(dǎo)航、物流資產(chǎn)跟蹤、可穿戴醫(yī)療設(shè)備以及工業(yè)制造等多個(gè)領(lǐng)域。這一趨勢(shì)不僅預(yù)示著5G市場(chǎng)的快速增長，更標(biāo)志著通信基礎(chǔ)設(shè)施正加速向“獨(dú)立”5G網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)型，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）的創(chuàng)新應(yīng)用開辟了前所未有的廣闊空間。
傳統(tǒng)的通信基礎(chǔ)設(shè)施往往依賴于4G/LTE網(wǎng)絡(luò)，但隨著5G技術(shù)的成熟與普及，越來越多的投資開始聚焦于5G新無線電（NR）基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。這一轉(zhuǎn)變不僅意味著對(duì)遺留系統(tǒng)的逐步淘汰，更意味著5G增強(qiáng)功能和新特性的廣泛應(yīng)用。更高的數(shù)據(jù)速率、極低的延遲、改進(jìn)的同步性和更高的可靠性，這些特性為工業(yè)系統(tǒng)的開發(fā)人員提供了實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新應(yīng)用的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
要在工業(yè)環(huán)境中充分利用5G的優(yōu)勢(shì)，關(guān)鍵在于構(gòu)建一座橋梁，即5G邊緣網(wǎng)關(guān)，以連接工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和5G網(wǎng)絡(luò)中的各種內(nèi)部設(shè)備。這個(gè)網(wǎng)關(guān)不僅需要將5G的高性能傳輸?shù)焦I(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，還需要聚合工廠內(nèi)眾多不同連接設(shè)備所使用的各種協(xié)議，如傳感器、執(zhí)行器和自動(dòng)化機(jī)械等。
網(wǎng)關(guān)作為數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)站，扮演著至關(guān)重要的角色。它將來自工業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)封裝成適合通過5G無線接口傳輸?shù)母袷?，同時(shí)，對(duì)從5G網(wǎng)絡(luò)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和處理，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。這一過程不僅要求網(wǎng)關(guān)具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，還需要其能夠穩(wěn)定運(yùn)行，以應(yīng)對(duì)工業(yè)環(huán)境中復(fù)雜多變的需求。
5G邊緣網(wǎng)關(guān)的運(yùn)行依賴于大型、復(fù)雜的軟件體系。這包括操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議以及與舊設(shè)備接口的協(xié)議棧，涉及數(shù)百萬行代碼和數(shù)十GB的持久存儲(chǔ)。為了滿足這種存儲(chǔ)需求，NAND閃存成為首選方案，但這也對(duì)系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)提出了更高要求。
為了確保網(wǎng)關(guān)能夠提供與5G網(wǎng)絡(luò)相匹配的性能水平，必須遵循相同的服務(wù)水平規(guī)范（SLS）。這意味著網(wǎng)關(guān)不僅要匹配或超越蜂窩網(wǎng)絡(luò)的能力，還要滿足工業(yè)系統(tǒng)的特殊需求，如低延遲、高可靠性和強(qiáng)同步性等。此外，網(wǎng)關(guān)還必須在苛刻的環(huán)境條件下運(yùn)行，如戶外環(huán)境或極端溫度，這對(duì)組件的選擇和設(shè)計(jì)提出了極高要求。
在網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)中，存儲(chǔ)系統(tǒng)的優(yōu)化至關(guān)重要。為了實(shí)現(xiàn)指定的性能和運(yùn)行壽命，必須選擇針對(duì)系統(tǒng)任務(wù)配置文件優(yōu)化的閃存控制器和安全可靠的存儲(chǔ)解決方案。這不僅關(guān)乎網(wǎng)關(guān)的性能表現(xiàn)，更關(guān)乎其長期運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。
許多行業(yè)的系統(tǒng)更換周期以數(shù)十年計(jì)，計(jì)劃外停機(jī)的成本高昂。因此，現(xiàn)在安裝的網(wǎng)關(guān)必須在多年內(nèi)持續(xù)提供相同的服務(wù)質(zhì)量和可靠性。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，半導(dǎo)體制造商通過設(shè)計(jì)規(guī)則、功率分析、仿真和加速壽命測(cè)試等手段，來量化設(shè)備行為以及環(huán)境因素對(duì)其的影響，從而準(zhǔn)確指定給定條件下的工作壽命。
對(duì)于工業(yè)組件而言，其設(shè)計(jì)通常要求在更廣泛的環(huán)境條件下運(yùn)行，如-35°C至75°C的工作溫度范圍內(nèi)。這意味著，與為消費(fèi)者使用而設(shè)計(jì)的設(shè)備相比，工業(yè)級(jí)組件在性能、可靠性和壽命方面都有著更高的要求。
