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5G 技术在工业物联网领域的应用
发布时间：
2025-04-10
在工业物联网（IIoT）领域，通信技术是实现智能化和高效化生产的关键。5G 技术凭借高速率、低时延、大连接等优势，正逐步重塑工业通信格局。从 5G SA/NSA 到轻量化的 5G RedCap，各类组网方式在实际工业应用中均展现出强大潜力。
5G SA/NSA 网络及其工业应用
5G 网络有两种组网模式：NSA（非独立组网）和 SA（独立组网）。
• NSA 利用现有 4G 网络设施进行升级，部署快、成本低，便于初期推广；
• SA 则构建完整的 5G 网络，具备更高上行带宽、更低时延，适合满足工业通信高性能需求，是未来主流发展方向。
典型应用场景：
1. 高清监控与远程运维
在布线不便的场合，5G 网络支持部署高分辨率摄像头，实现远程高清视频传输和智能识别，对现场设备进行实时监控与告警，提高维护效率。
2. PLC 远程集控
在工业生产的自动化控制环节中，PLC（可编程逻辑控制器）起着关键作用。基于 5G 低时延、高可靠数据传输能力，通过 5G 网络将控制数据低时延传输，可在企业集控中心实现对 PLC 设备的远程精准控制。
3. AGV 远程操控
在工业物流、仓储等场景，AGV的应用越来越广泛。在物流和仓储场景中，5G 与边缘计算结合，实现对 AGV 的视频回传与远程控制，提高作业效率，减少人力投入。
4. VR 车间远程体验
利用 5G 超高带宽网络，在生产车间部署 8K 高清摄像头，实时回传车间生产流程和工艺视频信息，并结合 VR 技术，可实现生产过程的远程沉浸式可视化，有助于管理、培训和质量监控。
5G RedCap 网络及其工业应用
5G RedCap（Reduced Capability）是 3GPP R17 标准提出的轻量化 5G 技术，定位于填补传统 5G 与 NB-IoT/LTE-M 之间的空白。其特点是：
• 硬件简化：终端带宽从100MHz降至 20MHz，天线减少，调制阶数降低，模组成本下降；
• 低功耗：在能效方面，引入扩展不连续接收（eDRX）和无线电资源管理（RRM）放宽技术，电池寿命可延长至 10 年以上，功耗较 4G 降低 20%；
• 性能适中：在 Sub - 6GHz 频段实现上行 20Mbps、下行 145Mbps 的峰值速率，时延控制在 20-30ms，支持网络切片和移动性管理。
应用场景：
1. 工业无线传感
凭借其低功耗和低成本特性，RedCap 非常适合部署在大规模低功耗传感器中，如用于设备振动、温湿度监测等场景，既保障数据实时性，又降低维护和更换成本。
2. 设备远程控制
对于一些对控制实时性有一定要求设备控制场景， 5G RedCap 网络RedCap 支持硬切片资源预留，能够充分发挥其低延时的优势， 如电力远程传动，流水线设备控制，在满足一定时延要求的前提下，RedCap 网络可以实现设备的远程控制。与传统 5G 相比，显著降低了部署和使用成本，与4G网络相比，提供了更可靠的延时控制。。
3. 工业资产追踪
在工业企业日常运营中，大量资产，包括原材料、半成品以及生产设备等，需要进行实时追踪与管理。5G RedCap 网络支持移动性管理的特性，适用于原料、设备等关键资产的实时追踪，有助于提升仓储与物流管理效率。
5G SA/NSA 与 RedCap 网络分别覆盖高性能和低成本场景，广泛适用于设备监控、远程控制、资产追踪等 IoT 应用。德传技术的工业路由器及DTU产品全面支持5G SA/NSA网络及RedCap网络，为用户提供全面丰富的选择。
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