1. 5G privé
Les cellules de réseau 5G privées peuvent être déployées avec moins de câblage et moins de temps d'arrêt que les points d'accès.
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Certains des environnements les plus automatisés au monde fonctionnent depuis longtemps sur Wi-Fi (et fonctionnent encore), en ajoutant quelques mises à niveau industrielles pour prendre en charge les nouveaux appareils et applications au fur et à mesure de leur déploiement.’
Depuis des années, le Wi-Fi est la réponse évidente pour l'entreposage, la logistique et les environnements discrets, car ils ont construit des fondations pour prendre en charge des technologies mobiles comme les scanners portables, les tablettes et même quelques véhicules à guidage automatique (AGV) .
À l'époque, c'était également la solution sans fil qui paraissait la plus judicieuse en termes de coût et de facilité d'utilisation.
Cependant, à mesure que de nouvelles applications repoussent les limites des capacités du Wi-Fi et que la technologie cellulaire industrielle mûrit, le Wi-Fi, en tant que norme par défaut, est en train de changer.’ Les coûts des communications cellulaires diminuent, tandis que leur capacité à fournir des performances stables et déterministes augmente. Cela fait de la 5G un candidat réaliste pour les charges de travail opérationnelles qui semblaient autrefois appropriées uniquement pour le Wi-Fi.
Wi-Fi industriel vs. réseau cellulaire industriel : quelles différences ?
Les secteurs de l'entreposage, de la logistique et des environnements discrets disposent désormais de plus d'options pour prendre en charge les communications sans fil industrielles. En conséquence, ils examinent de manière plus critique où le Wi-Fi a encore sa place et où la 5G pourrait constituer un meilleur investissement à long terme.’
Ces deux technologies sont très différentes en termes de fonctionnement, d'architectures sur lesquelles elles reposent et d'objectifs qu'elles servent. Comprendre ces différences peut vous aider à choisir la technologie adaptée à l'application.
Qu’est-ce que le Wi-Fi industriel ?
Le Wi-Fi est une technologie mature et bien établie, largement déployée et comprise dans tous les secteurs d'activité.
Il a été initialement conçu pour prendre en charge l'accès à Internet par voie hertzienne grâce à une communication point à point entre un appareil et un point d'accès. Sa priorité est la commodité, et non la performance déterministe (la capacité à fournir des données dans un délai court et prévisible).
Pour les professionnels possédant des compétences en informatique d'entreprise, la gestion du Wi-Fi industriel est une chose simple et familière. Il utilise les mêmes concepts, outils et processus que les réseaux de bureau (connexions Ethernet sans fil). C’est l’une des raisons pour lesquelles il est devenu le choix par défaut dans de nombreux environnements industriels—et il peut encore l’être, selon la situation. (Par exemple, si votre établissement dispose d'un petit nombre d'appareils sans fil à connecter, ou s'il occupe un espace réduit, le Wi-Fi est probablement la meilleure option.)
Comment fonctionne le Wi-Fi
Les réseaux Wi-Fi permettent aux appareils sans fil de se connecter au réseau en utilisant un spectre sans licence (fréquence partagée que n'importe qui peut utiliser sans acheter de licence). Cela permet de maintenir les coûts d'entrée bas, mais cela rend également les interférences plus difficiles à prévoir et à contrôler. Les réseaux et appareils Wi-Fi situés à proximité peuvent se disputer les mêmes fréquences, ce qui peut créer une congestion et des déconnexions.
Plus le nombre d'appareils sans fil augmente, plus les problèmes de performance sont susceptibles de se produire. Chaque scanner, AGV, robot mobile automatisé (AMR), caméra ou capteur qui se connecte au réseau Wi-Fi partage la même bande passante.
La nature des entrepôts, de la logistique et des installations distinctes peut également créer des zones blanches et des zones mortes dans la couverture Wi-Fi. Par exemple, ces environnements contiennent souvent beaucoup de métal et d'autres matériaux qui rendent difficile la pénétration des signaux sans fil. Bien qu'une bonne conception sans fil et une optimisation continue puissent parfois permettre de surmonter ces difficultés, les performances du Wi-Fi sont poussées à leurs limites à mesure qu'il évolue pour prendre en charge des appareils mobiles plus sensibles au facteur temps.
Qu'est-ce que la 5G industrielle ?
Contrairement au Wi-Fi, la 5G cellulaire a été conçue pour assurer une communication de type un à plusieurs. De ce fait, la 5G peut évoluer pour prendre en charge de manière prévisible une densité d'appareils élevée.
Bien que la technologie cellulaire soit techniquement fiable, la 5G est encore en évolution, les industries expérimentant, affinant et normalisant sa mise en œuvre afin de tirer pleinement parti de ses capacités.
Comment fonctionne 5G ?
Au lieu de s'appuyer sur des points d'accès sans fil, la 5G repose sur une architecture cellulaire composée d'un réseau d'accès radio (petites cellules, macrocellules, cellules gNodeB) et d'un réseau central qui gère l'authentification, la mobilité, la qualité de service et le découpage du réseau. capacités.
Ces caractéristiques lui permettent d'offrir des performances déterministes dans la plage de 10 à 15 millisecondes, ce qui est nécessaire pour les applications qui ne tolèrent aucun délai. Les prochaines versions et feuilles de route de la technologie cellulaire visent des performances encore meilleures afin de s'aligner sur les applications de contrôle en temps réel, de mouvement et de sécurité.
Parce que la 5G fonctionne sur un spectre partagé sous licence ou géré (Bandes de fréquences réservées à des utilisateurs spécifiques ou étroitement coordonnées de sorte que seuls les réseaux approuvés peuvent les utiliser), les interférences sont hautement contrôlées.
Elle représente une approche fondamentalement différente des réseaux sans fil : il faut la considérer comme un système de réseau complet capable de centraliser le contrôle, l’authentification et la priorisation des services.
Pourquoi la 5G est désormais une option pour les communications sans fil industrielles
La 5G offre quelque chose que le Wi-Fi ne peut pas offrir : la capacité d'allier la flexibilité du sans fil à des performances déterministes.
Ceci est essentiel car les entrepôts, la logistique et les environnements de production discrète continuent d'ajouter des centaines d'appareils et de capacités d'automatisation pour améliorer le fonctionnement, la sécurité et la visibilité, notamment :
- AGV déplacer les matériaux entre les lignes, les zones et les zones d'expédition
- AMR gérer les tâches de transport et de réapprovisionnement
- Cobots travailler aux côtés d'humains sur des tâches répétitives
- Systèmes de vision inspecter les produits et lire les codes-barres
- Capteurs de sécurité surveiller les portes, les rideaux lumineux et les zones dangereuses
La 5G peut gérer cette densité d'appareils sans les problèmes de connectivité qui apparaissent lorsque les réseaux Wi-Fi sont plus sollicités.
5G et sécurité
La 5G offre également des avantages uniques en matière de sécurité. Les appareils se connectent généralement à l'aide d'identités SIM ou eSIM difficiles à copier. Du terminal au cœur du réseau, le trafic est chiffré et contrôlé à chaque étape.
Avec la 5G, les réseaux séparés ne sont plus nécessaires.’ t nécessaire pour chaque application. De nombreux services peuvent être exécutés sur un seul réseau 5G, avec une infrastructure segmentée en fonction de la zone, du type de service et/ou du type de machine. Les plantes pourraient utiliser une seule couche sans fil convergente connecter des véhicules autonomes qui envoient quelques messages urgents, des capteurs simples qui diffusent des données en continu, et tout ce qui se trouve entre les deux, chaque application bénéficiant du niveau de service dont elle a besoin. C’est un avantage majeur à mesure que le nombre d’appareils connectés augmente.
Soutenir la convergence IT/OT
Le Wi-Fi et la 5G peuvent tous deux prendre en charge la convergence IT-OT.— un élément essentiel au bon fonctionnement des opérations industrielles modernes— mais ils le font de manières différentes. Chacune établit un modèle différent pour soutenir l'interaction IT-OT.
Dans le Wi-Fi industriel, le sans-fil se situe généralement du côté OT. Les points d'accès se connectent aux commutateurs OT situés au-delà des pare-feu IT. Les équipements mobiles rejoignent le réseau OT au même titre que n'importe quel autre appareil de terrain.
Avec la 5G privée, le réseau central 5G peut être plus proche de l'environnement informatique. Au lieu de transiter d'abord par un réseau OT traditionnel, les appareils mobiles se connectent à des services hébergés dans le domaine IT.
Comparaison des coûts du Wi-Fi et de la 5G
Pour déterminer où le Wi-Fi est suffisant par rapport à la 5G’ des performances et une évolutivité sont nécessaires, il’ Il est important d'évaluer le coût total de possession.
Pour la plupart des fabricants, le Wi-Fi industriel représente un investissement simple et rentable. Le matériel, la conception et l'installation sont payés d'avance, sans frais supplémentaires autres que la maintenance ponctuelle.’ s nécessaire. Les coûts initiaux du Wi-Fi sont souvent inférieurs à ceux de la 5G.
Mais la 5G offre d'autres options.
2. La 5G privée en tant que service
Un abonnement ou un tarif basé sur l'utilisation regroupe le matériel, les logiciels, la gestion du cycle de vie, etc. en un paiement mensuel.
3. 5G publique
Une installation peut s'appuyer sur l'infrastructure d'un tiers (le réseau d'un opérateur mobile) pour la disponibilité et la couverture.
| Wi-Fi |
5G |
|
| Nombre d'appareils connectés |
Nombre d'appareils faible/moyen |
Nombre important/croissant d'actifs et de flottes connectés |
| Densité des dispositifs |
Faible à moyen | Élevé |
| Zone de couverture | Espaces confinés ; installations plus petites |
Sites vastes ; emprise au sol importante |
| Communication | Trafic non critique pouvant tolérer des retards occasionnels |
Trafic urgent |
| Investissement | Faibles coûts d'infrastructure initiaux |
Des coûts d'infrastructure initiaux plus élevés |
| Maturité | Technologie familière/établie |
Technologie plus récente/encore en évolution |
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Choisir entre le Wi-Fi et la 5G, c'est comprendre les besoins réels de chaque composante de votre activité. La vaste expérience de Belden en matière d'OT et sa solide expertise en informatique et en cybersécurité peuvent aider votre équipe à évaluer ses entrepôts, ses lignes de production et ses flux logistiques afin de faire correspondre les besoins en matière de sans fil aux solutions les plus appropriées.
En commençant par une évaluation initiale pour comprendre vos applications critiques, les types d'appareils, vos besoins en couverture et vos exigences de performance, nous pouvons vous aider à déterminer si le Wi-Fi industriel et la 5G privée sont les solutions les plus adaptées. Ou bien une combinaison des deux est la solution la plus judicieuse, tout comme l'emplacement optimal de chaque solution sans fil au sein de vos locaux.
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