Introduction

Bonjour à tous, je suis l'ingénieur du support technique Wang de key-iot. En tant que vétéran qui travaille dans le domaine des routeurs industriels depuis de nombreuses années, les clients me demandent souvent : "Outre des vitesses plus rapides, quels sont les autres avantages offerts par les routeurs industriels 5G ? Cela vaut-il la peine de les mettre à niveau ?" Aujourd'hui, j'aimerais aborder ce sujet et, je l'espère, fournir quelques références à ceux qui choisissent ou prévoient de mettre à niveau leur équipement.

Au-delà de la vitesse : Cinq avantages fondamentaux des routeurs industriels 5G

En tant que spécialiste du support technique de première ligne, je suis confronté quotidiennement à divers scénarios d'application et aux exigences des clients. En vérité, les routeurs industriels 5G offrent bien plus que de simples améliorations de vitesse par rapport à la 4G.

Nous savons tous que la latence théorique de la 4G est de l'ordre de 30 à 50 ms, alors que la 5G peut la réduire à 1 ms. Cela peut sembler n'être qu'un changement numérique, mais il a des implications significatives pour les applications industrielles.

Le mois dernier, j'ai fourni une assistance technique à une usine intelligente où les robots AGV et les bras robotisés avaient besoin d'une collaboration en temps réel. Avec la 4G, ils subissaient parfois des retards entraînant de légers désalignements. Après la mise à niveau vers la 5G, les réponses au niveau de la milliseconde ont permis à l'ensemble de la chaîne de production de fonctionner de manière transparente. Dans les scénarios où les exigences en matière de temps réel sont élevées, l'avantage de la 5G en matière de faible latence est indéniable.

Un autre avantage majeur des routeurs industriels 5G est la capacité de connectivité. Ils prennent en charge des densités de connexion allant jusqu'à 1 million d'appareils par kilomètre carré, soit une amélioration de près de 10 fois par rapport à la 4G !

Récemment, j'ai participé à un projet de campus intelligent nécessitant une connectivité réseau pour des milliers d'appareils, notamment des capteurs, des caméras et des écrans d'information. Avec les solutions 4G, nous devions déployer plusieurs routeurs dans différentes zones. Après le passage à la 5G, la capacité d'accès d'un seul routeur a considérablement augmenté, ce qui a grandement simplifié l'architecture du réseau.

Il s'agit peut-être de la fonction la plus sous-estimée et pourtant la plus pratique de la 5G : le découpage du réseau. En termes simples, elle permet de créer plusieurs réseaux virtuels sur le même réseau physique, en fournissant des services différenciés pour différentes opérations commerciales.

Je me souviens d'un client d'équipement médical qui avait besoin de transmettre à la fois des vidéos chirurgicales haute définition (nécessitant une large bande passante) et des données sur les signes vitaux des patients (nécessitant une grande fiabilité). À l'ère de la 4G, ces deux services se disputaient les ressources, mais la technologie de découpage du réseau 5G permet de réserver des ressources dédiées aux services critiques, ce qui garantit que les opérations de base ne sont jamais entravées.

Nos routeurs industriels 5G combinés à des capacités de edge computing peuvent effectuer un traitement et une analyse préliminaires là où les données sont générées, plutôt que de tout transmettre au cloud. Cela permet non seulement de réduire la consommation de bande passante, mais aussi de diminuer considérablement le temps de réponse.

Un client du secteur minier disposait de capteurs générant d'énormes quantités de données chaque seconde. Dans leur solution 4G, toutes les données étaient transmises au centre de données pour analyse et traitement, ce qui gaspillait de la bande passante et augmentait la latence. Après une mise à niveau vers des routeurs 5G avec prise en charge de l'informatique en périphérie, ils pouvaient filtrer et analyser préliminairement les données localement, en ne transmettant que les informations utiles, ce qui a permis de plus que doubler l'efficacité.

Dans les environnements industriels, la fiabilité de la connexion est souvent plus importante que la vitesse. Routeur industriel 5Gprésentent des améliorations significatives en termes de fiabilité :

• Antiparasitage amélioré : Grâce à la technologie avancée de formation de faisceaux, la transmission du signal 5G est plus précise et les capacités anti-interférences sont nettement plus fortes.
• Transmission par trajets multiples : La prise en charge de la transmission parallèle via plusieurs connexions garantit que les données arrivent à bon port même si certains chemins sont bloqués.
• Un basculement plus intelligent : Dans les zones où la couverture du signal est instable, la commutation de réseau au niveau de la milliseconde garantit la continuité des activités.

Récemment, j'ai travaillé sur un projet dans une aciérie avec des interférences électromagnétiques sévères où les signaux 4G étaient fréquemment affectés. Après le passage à des routeurs 5G, la stabilité s'est considérablement améliorée, aucune déconnexion ne s'étant produite pendant un mois.

Scénarios d'application : Où les routeurs industriels 5G excellent

Sur la base de mes années d'expérience de projet, les routeurs industriels 5G présentent des avantages particuliers dans ces scénarios :

1. Fabrication intelligente/automatisation des usines

Dans les usines intelligentes modernes, diverses machines et capteurs doivent fonctionner ensemble en temps réel. Les caractéristiques de faible latence et de haute fiabilité des routeurs 5G permettent une coordination précise entre les AGV, les bras robotisés et d'autres équipements, ce qui permet de créer des lignes de production flexibles et intelligentes.

2. Surveillance et maintenance à distance des équipements

Pour les équipements largement distribués (tels que les réseaux électriques ou les oléoducs et gazoducs), les routeurs industriels 5G prennent en charge la collecte en temps réel de la surveillance vidéo HD et de grandes quantités de données de capteurs, en effectuant une analyse intelligente par le biais de l'informatique de pointe pour réaliser une maintenance prédictive et réduire considérablement les coûts d'exploitation.

3. Communications d'urgence et bureaux mobiles

Sur les chantiers temporaires ou dans les scénarios de sauvetage d'urgence, les routeurs industriels 5G peuvent rapidement déployer des réseaux à haut débit. J'ai déjà fourni une assistance technique pour un grand projet d'ingénierie dans lequel le département de projet devait se déplacer fréquemment. Le routeur industriel 5G a fonctionné dès qu'il a été branché, ce qui a permis d'éviter des travaux de câblage importants et d'améliorer considérablement l'efficacité.

4. Véhicules connectés et transports intelligents

Dans les applications de réseaux de véhicules, les véhicules ont besoin de communiquer en temps réel avec les équipements routiers et les feux de signalisation. La faible latence de la 5G garantit la transmission des informations en temps voulu, ce qui améliore la sécurité et l'efficacité du trafic.

Conseils de sélection : Faut-il choisir des routeurs industriels 4G ou 5G ?

En tant que support technique, cette question m'est souvent posée. Il n'y a pas de bonne ou de mauvaise réponse : tout dépend du scénario et des exigences de l'application :

Scénarios adaptés aux routeurs industriels 5G :

• Systèmes de contrôle en temps réel nécessitant une réponse de l'ordre de la milliseconde
• Applications IoT avec connexions massives d'appareils dans une seule zone
• Systèmes de surveillance transmettant de grandes quantités de vidéos et d'images HD
• Opérations critiques avec des exigences très élevées en matière de fiabilité du réseau
• Applications d'analyse intelligente nécessitant des capacités de calcul en périphérie

Scénarios dans lesquels les routeurs industriels 4G restent adaptés :

• Scénarios ordinaires de surveillance d'équipements et de collecte de données avec des volumes de données modestes
• Applications sans exigences élevées en matière de temps réel
• Projets à budget limité
• Déploiements dans des zones reculées où la couverture 5G est incomplète

Étude de cas réelle : Mise à niveau du réseau pour une usine intelligente

L'année dernière, j'ai participé à un projet de mise à niveau du réseau d'une usine intelligente qui utilisait à l'origine des routeurs industriels 4G. Avec l'augmentation du nombre d'appareils et la complexité croissante de l'activité, plusieurs problèmes sont apparus.

Problèmes avant la mise à niveau :

• Retards occasionnels lorsque les AGV travaillent en collaboration
• La surveillance vidéo HD consommait une bande passante importante, ce qui affectait d'autres opérations.
• Congestion du réseau en raison de l'augmentation du nombre d'appareils
• Temps de réponse lent pour la télémaintenance

Améliorations après la mise à jour :

• Le temps de latence est passé d'une moyenne de 40 ms à moins de 5 ms, ce qui rend la collaboration avec les véhicules autoguidés plus fluide.
• Grâce au découpage du réseau, la surveillance vidéo bénéficie de ressources indépendantes sans affecter les données de production.
• La capacité de connexion améliorée permet de gérer facilement les connexions simultanées de milliers d'appareils.
• L'informatique de pointe a traité certaines données, améliorant la vitesse de réponse de 80%

En fin de compte, bien que l'investissement initial ait été supérieur d'environ 30% à celui de la solution 4G, les gains d'efficacité globaux et la réduction des coûts opérationnels ont permis d'amortir l'investissement supplémentaire en l'espace de six mois.

Conseils pratiques : Points à prendre en compte lors de l'achat de routeurs industriels 5G

En tant que professionnel de l'assistance technique, j'aimerais rappeler à ceux qui prévoient une mise à niveau de tenir compte des points suivants :

1. Débit suffisant

Les routeurs industriels 5G doivent avoir un débit de l'ordre du Gbps pour tirer pleinement parti des performances du réseau 5G.

2. Capacité de la table de routage

Les bons routeurs industriels 5G doivent prendre en charge de grandes tables de routage, stockant au moins des dizaines de milliers d'entrées de routage pour s'adapter à des environnements de réseau complexes.

3. Forte capacité de mise en mémoire tampon

Vérifiez l'indicateur de trame back-to-back, qui reflète la capacité de mise en mémoire tampon du routeur, essentielle pour traiter des volumes de données importants et soudains.

4. Faible taux de perte de paquets

Les routeurs industriels 5G de qualité doivent maintenir des taux de perte de paquets extrêmement bas sous des charges élevées afin de garantir l'intégrité de la transmission des données.

5. Spécifications matérielles de qualité industrielle

Assurez-vous que vous achetez des produits de qualité industrielle avec une conception à température étendue (-40°C à 85°C), une protection contre la poussière et les chocs, et une compatibilité électromagnétique CEM.

Conclusion

Les routeurs industriels 5G représentent bien plus qu'une simple augmentation de la vitesse ; ils signifient une mise à niveau révolutionnaire des communications industrielles. Des caractéristiques telles que la faible latence, la connectivité massive, le découpage du réseau, l'informatique en périphérie et la haute fiabilité les rendent très utiles dans les applications IoT industrielles.

Bien entendu, les routeurs industriels 4G restent suffisants pour de nombreux scénarios, et la mise à niveau doit dépendre des besoins réels. J'espère que cet article vous aidera à mieux comprendre la valeur des routeurs industriels 5G et à faire des choix adaptés à vos scénarios d'entreprise.

Enfin, n'hésitez pas à laisser des commentaires pour la discussion et à me contacter pour toute question technique !

-Ingénieur support technique Wang, key-iot