5G會給物流帶來什么？看這篇文章就明白了！
時間：2023-12-31
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什么是5g
5g即第五代移動通信技術(shù)是最新一代蜂窩移動通信技術(shù)，也是即4g（lte-a、wimax）、3g（umts、lte）和2g（gsm）系統(tǒng)之后的延伸。5g的性能目標(biāo)是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、節(jié)省能源、降低成本、提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設(shè)備連接。
5g的特點(diǎn)
1、速度快：
5g網(wǎng)絡(luò)作為第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)，其峰值理論傳輸速度可達(dá)每秒數(shù)十gb，這比4g網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快數(shù)百倍，整部超高畫質(zhì)電影可在1秒之內(nèi)下載完成。
2、低時延：
傳輸速率達(dá)千兆每秒就算是5g了么?答案是：不算！5g網(wǎng)絡(luò)的另一個重要特征是“低時延”。如果時延在200毫秒，我們會因為網(wǎng)絡(luò)卡而崩潰，如果在100毫秒，我們只會覺得網(wǎng)絡(luò)有點(diǎn)斷續(xù)。而5g網(wǎng)絡(luò)的最低時延為毫秒級。
3、低功耗，大連接：
“低功耗，大連接”也是5g的重要特征，就是大家常說的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。這些年，可穿戴產(chǎn)品有一定發(fā)展，但是遇到很多瓶頸，最大的瓶頸是體驗較差。以智能手表為例，每天充電，甚至不到一天就需要充電。
所有物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品都需要通信與能源，雖然今天通信可以通過多種手段實(shí)現(xiàn)，但是能源的供應(yīng)只能靠電池。通信過程若消耗大量的能量，就很難讓物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品被用戶廣泛接受。大連接就是指支持海量的機(jī)器的通訊，這是萬物互聯(lián)的一個可能實(shí)現(xiàn)方式。
5g對自動化倉儲的影響
自動化倉庫的“云化”應(yīng)用
自動化倉庫的管理離不開倉庫控制系統(tǒng)，即wcs（warehouse control system）系統(tǒng)。wcs系統(tǒng)是介于wms系統(tǒng)和plc系統(tǒng)之間的一層管理控制系統(tǒng)，可以協(xié)調(diào)各種物流設(shè)備如輸送機(jī)、堆垛機(jī)、穿梭車以及機(jī)器人、自動導(dǎo)引小車等物流設(shè)備之間的運(yùn)行。
主要通過任務(wù)引擎和消息引擎，優(yōu)化分解任務(wù)、分析執(zhí)行路徑，為上層系統(tǒng)的調(diào)度指令提供執(zhí)行保障和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對各種設(shè)備系統(tǒng)接口的集成、統(tǒng)一調(diào)度和監(jiān)控。
wcs系統(tǒng)在調(diào)度物流設(shè)備時需要與plc系統(tǒng)進(jìn)行交互，不同的物流設(shè)備對指令的響應(yīng)速度有不同的要求。（例如交叉帶分揀機(jī)在向wcs發(fā)送“讀碼請求”指令后，要求“目的地回復(fù)”指令需要在指定的時間間隔內(nèi)返回，一般為160ms左右）。
越是精密、復(fù)雜的設(shè)備，對響應(yīng)時間要求越嚴(yán)格。為了滿足要求，大多數(shù)情況下不得不采用wcs系統(tǒng)本地化部署的方式以達(dá)到低時延的要求。對于僅僅只有少量自動化設(shè)備的倉庫來說，比如只有一套分揀機(jī)，光是服務(wù)器本地化部署就是一大筆支出。
結(jié)合5g技術(shù)的高帶寬和低時延的特點(diǎn)，對于此類倉庫來說，進(jìn)行“云端部署”既可以滿足設(shè)備的要求，也降低了運(yùn)營成本。
agv機(jī)器人的大規(guī)模部署與應(yīng)用
隨著agv機(jī)器人在倉儲中的大量應(yīng)用，一個倉庫中agv機(jī)器人的數(shù)量越來越多，幾百臺agv機(jī)器人的調(diào)度，路徑規(guī)劃等對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)提出了很大的挑戰(zhàn)。
5g具有的大規(guī)模機(jī)器通信及超低時延的特性，可以支撐倉儲大規(guī)模機(jī)器人的實(shí)時協(xié)同控制，突破傳統(tǒng)有線傳輸?shù)奈锢硐拗疲约皐ifi無線傳輸?shù)穆螁栴}，從而實(shí)現(xiàn)基于云化機(jī)器的大規(guī)模的協(xié)同調(diào)度與生產(chǎn)。
數(shù)字孿生工廠將成為現(xiàn)實(shí)
大型的自動化倉儲系統(tǒng)每天都會產(chǎn)生并處理海量的數(shù)據(jù)，以前對該類系統(tǒng)進(jìn)行仿真建模最大的挑戰(zhàn)就是模型無法支撐海量的數(shù)據(jù)處理、傳輸與3d展示，只能實(shí)現(xiàn)局部數(shù)據(jù)的靜態(tài)仿真，無法做到數(shù)字孿生要求的實(shí)時性。
在5g技術(shù)的加持下，在倉儲系統(tǒng)仿真模型中運(yùn)行并處理生產(chǎn)的實(shí)時數(shù)據(jù)將成為可能，數(shù)字孿生工廠的最終目標(biāo)將會實(shí)現(xiàn)。
5g即第五代移動通信技術(shù)是最新一代蜂窩移動通信技術(shù)，也是即4g（lte-a、wimax）、3g（umts、lte）和2g（gsm）系統(tǒng)之后的延伸。5g的性能目標(biāo)是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、節(jié)省能源、降低成本、提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設(shè)備連接。
5g的特點(diǎn)
1、速度快：
5g網(wǎng)絡(luò)作為第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)，其峰值理論傳輸速度可達(dá)每秒數(shù)十gb，這比4g網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快數(shù)百倍，整部超高畫質(zhì)電影可在1秒之內(nèi)下載完成。
2、低時延：
傳輸速率達(dá)千兆每秒就算是5g了么?答案是：不算！5g網(wǎng)絡(luò)的另一個重要特征是“低時延”。如果時延在200毫秒，我們會因為網(wǎng)絡(luò)卡而崩潰，如果在100毫秒，我們只會覺得網(wǎng)絡(luò)有點(diǎn)斷續(xù)。而5g網(wǎng)絡(luò)的最低時延為毫秒級。
3、低功耗，大連接：
“低功耗，大連接”也是5g的重要特征，就是大家常說的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。這些年，可穿戴產(chǎn)品有一定發(fā)展，但是遇到很多瓶頸，最大的瓶頸是體驗較差。以智能手表為例，每天充電，甚至不到一天就需要充電。
所有物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品都需要通信與能源，雖然今天通信可以通過多種手段實(shí)現(xiàn)，但是能源的供應(yīng)只能靠電池。通信過程若消耗大量的能量，就很難讓物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品被用戶廣泛接受。大連接就是指支持海量的機(jī)器的通訊，這是萬物互聯(lián)的一個可能實(shí)現(xiàn)方式。
5g對自動化倉儲的影響
自動化倉庫的“云化”應(yīng)用
自動化倉庫的管理離不開倉庫控制系統(tǒng)，即wcs（warehouse control system）系統(tǒng)。wcs系統(tǒng)是介于wms系統(tǒng)和plc系統(tǒng)之間的一層管理控制系統(tǒng)，可以協(xié)調(diào)各種物流設(shè)備如輸送機(jī)、堆垛機(jī)、穿梭車以及機(jī)器人、自動導(dǎo)引小車等物流設(shè)備之間的運(yùn)行。
主要通過任務(wù)引擎和消息引擎，優(yōu)化分解任務(wù)、分析執(zhí)行路徑，為上層系統(tǒng)的調(diào)度指令提供執(zhí)行保障和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對各種設(shè)備系統(tǒng)接口的集成、統(tǒng)一調(diào)度和監(jiān)控。
wcs系統(tǒng)在調(diào)度物流設(shè)備時需要與plc系統(tǒng)進(jìn)行交互，不同的物流設(shè)備對指令的響應(yīng)速度有不同的要求。（例如交叉帶分揀機(jī)在向wcs發(fā)送“讀碼請求”指令后，要求“目的地回復(fù)”指令需要在指定的時間間隔內(nèi)返回，一般為160ms左右）。
越是精密、復(fù)雜的設(shè)備，對響應(yīng)時間要求越嚴(yán)格。為了滿足要求，大多數(shù)情況下不得不采用wcs系統(tǒng)本地化部署的方式以達(dá)到低時延的要求。對于僅僅只有少量自動化設(shè)備的倉庫來說，比如只有一套分揀機(jī)，光是服務(wù)器本地化部署就是一大筆支出。
結(jié)合5g技術(shù)的高帶寬和低時延的特點(diǎn)，對于此類倉庫來說，進(jìn)行“云端部署”既可以滿足設(shè)備的要求，也降低了運(yùn)營成本。
agv機(jī)器人的大規(guī)模部署與應(yīng)用
隨著agv機(jī)器人在倉儲中的大量應(yīng)用，一個倉庫中agv機(jī)器人的數(shù)量越來越多，幾百臺agv機(jī)器人的調(diào)度，路徑規(guī)劃等對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)提出了很大的挑戰(zhàn)。
5g具有的大規(guī)模機(jī)器通信及超低時延的特性，可以支撐倉儲大規(guī)模機(jī)器人的實(shí)時協(xié)同控制，突破傳統(tǒng)有線傳輸?shù)奈锢硐拗疲约皐ifi無線傳輸?shù)穆螁栴}，從而實(shí)現(xiàn)基于云化機(jī)器的大規(guī)模的協(xié)同調(diào)度與生產(chǎn)。
數(shù)字孿生工廠將成為現(xiàn)實(shí)
大型的自動化倉儲系統(tǒng)每天都會產(chǎn)生并處理海量的數(shù)據(jù)，以前對該類系統(tǒng)進(jìn)行仿真建模最大的挑戰(zhàn)就是模型無法支撐海量的數(shù)據(jù)處理、傳輸與3d展示，只能實(shí)現(xiàn)局部數(shù)據(jù)的靜態(tài)仿真，無法做到數(shù)字孿生要求的實(shí)時性。
在5g技術(shù)的加持下，在倉儲系統(tǒng)仿真模型中運(yùn)行并處理生產(chǎn)的實(shí)時數(shù)據(jù)將成為可能，數(shù)字孿生工廠的最終目標(biāo)將會實(shí)現(xiàn)。