5G و برش شبکه به نفع IIoT و Smart Factory پیش بینی می شود

انتظار بالا

پیش‌بینی می‌شود که 5G با عملکرد بهینه، تأخیر بسیار کم و پوشش و پهنای باند گسترده‌تر شبکه، سود زیادی برای IIoT  (IOT صنعتی) داشته باشد. در میان پیشرفت‌های فناوری 5G، برش شبکه یکی از مورد انتظارترین تغییر دهنده‌های بازی است که به اپراتورهای سلولی امکان می‌دهد معماری فیزیکی شبکه را به چند «برش» تقسیم کنند، که به عنوان یک شبکه مجازی عمل می‌کند و هر کدام به یک برنامه خاص، خوشه یا حتی یک برنامه خاص خدمت می‌کنند. زیست بوم. مهمتر از آن، هر «برش» شبکه مجازی را می‌توان برای برآوردن نیازها یا سرویس‌های خاص به‌صورت نرم‌افزاری تعریف کرد، به طوری که QoS (کیفیت خدمات) و عملکرد با امنیت جامع و چند لایه تضمین شود.

برش شبکه همچنین یک کاهش بهینه تهدید است زیرا هر برش تقریباً ایزوله است. اگر یک برش در معرض تهدید سایبری باشد، به برش های دیگر سرایت نمی کند.

مفهوم برش شبکه توسط دو تحول اخیر شبکه واقع بینانه ساخته شده است: SDN (شبکه تعریف شده توسط نرم افزار) و NFV (مجازی سازی عملکرد شبکه)، که قبلاً توسط بازیگران اصلی صنعت به کار گرفته شده اند. اگر این فناوری با موفقیت به کار گرفته شود، اپراتورهای خدمات قادر خواهند بود سرمایه گذاری های سخت افزاری خود را برای ارائه خدمات قابل تنظیم برای طیف وسیعی از سناریوهای کاربردی به حداکثر برسانند. به عنوان مثال، در یک تنظیمات کارخانه هوشمند، خط مونتاژ را می توان با یک قطعه شبکه خاص پیکربندی کرد. تمام داده های تولید شده از پردازش تولید، پردازش، تجزیه و تحلیل و در برش ذخیره می شود، به طوری که مطمئناً تأخیر به حداقل می رسد و عملکرد تضمین می شود. در همین حال، داده‌های ذخیره‌شده در این حوزه شبکه برش‌خورده از تهدید خارجی جدا می‌شوند.

برش شبکه عملاً یک تغییر دهنده بازی توسط 5G است زیرا می‌تواند سناریوهای خدمات متعدد را بدون توجه به مقیاس یک برنامه یا یک اکوسیستم پشتیبانی کند، در حالی که هر کدام را با یک شبکه تقریباً برش‌خورده جدا می‌کند. ایزوله کیفیت عملکرد و تأخیر بسیار کم را در برش نوید می دهد. برش شبکه به ارائه دهندگان خدمات کمک می کند تا قابلیت خدمات و کیفیت خود را بدون گسترش زیرساخت فیزیکی خود گسترش دهند، که می تواند در یک محیط تجاری بسیار رقابتی پرهزینه باشد.

5G و برش شبکه در IIoT

تحقق 5G نیازمند uRLLC (ارتباط با تأخیر کم بسیار قابل اعتماد)، eMBB (پهن باند موبایل پیشرفته) و mMTC (ارتباطات نوع ماشین عظیم) است. در یک محیط کارخانه هوشمند IIoT، کلید موفقیت در محاسبات لبه برای دستیابی به قابلیت اطمینان و عملکرد مطلوب نهفته است. به عنوان مثال، AGV سنتی (خودروی هدایت شونده خودکار) به مسیرهای فیزیکی برای تنظیم مسیرهای خود هنگام انجام وظایف حمل و نقل در یک کارخانه نیاز دارد. امروزه A.I (هوش مصنوعی) AGV را فعال کرده است که اکنون بر اساس دیدگاه های از پیش برنامه ریزی شده و الگوریتم های موقعیت یابی حرکت می کند. با این حال، AGV حجم بالایی از داده را تولید می کند و ممکن است تاخیر رخ دهد. بنابراین، 5G با برش شبکه پیش بینی می شود که این گلوگاه تأخیر را بشکند.

در یک سناریوی ایده آل کارخانه هوشمند، تمام تجهیزات حیاتی ماموریت، مانند ماشین آلات اتوماسیون، ابزارهای روباتیک و سیستم های نظارت از راه دور، می توانند برای اتصال به یک بخش شبکه خاص تنظیم شوند که مانند VPN برای تجهیزات صنعتی عمل می کند. برش تعریف شده توسط نرم افزار به طور خصوصی حاوی داده هایی است که فقط از این ماشین ها تولید می شود. تأخیر انتقال داده ها از ماشین ها به شبکه تا حد زیادی کاهش می یابد.

پیامدهای آینده

در مورد کارخانه هوشمند و IIoT، بینایی ماشین، یادگیری ماشین و برنامه‌های کاربردی VR/AR بیشتری در چنین محیط‌هایی وجود خواهد داشت و برش شبکه تا حد زیادی برای مدیریت ترافیک برای برنامه‌های عمودی خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سخت افزار توصیه شده

از آنجا که برش شبکه عمدتاً نرم‌افزار تعریف شده است، زیرساخت‌های سخت‌افزاری باید دارای معماری باز باشند، مانند پلتفرم‌های Intel® x86 تا بتوانند با مجازی‌سازی‌های شخص ثالث سازگار عمل کنند. به عنوان مثال، شرکت لنر. مجموعه وسیعی از راه‌حل‌های سخت‌افزاری نوآورانه برای SDN، NFV، vCPE/uCPE و vRAN برای اهداف در سطح حامل ارائه می‌دهد. گیتوی ها و سرورهای سخت‌افزاری آن‌ها جعبه‌سفید بوده و با نرم‌افزارهای متن‌باز سازگار هستند تا برش شبکه را اجرا کنند. برای نیازهای با عملکرد بالا، سری HTCA پردازنده‌های چند هسته‌ای Intel® Xeon® و محاسبه، شبکه و ذخیره‌سازی چند گره‌ای ارائه می‌دهد.