5G intégrée: comment des réseaux sur mesure peuvent transformer les industries
La technologie 5G(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) assure un niveau de connectivité incomparable par rapport aux normes sans fil précédentes, offrant une bande passante ultra-élevée et une faible latence. Ces caractéristiques permettent bien plus qu’un haut débit mobile plus rapide pour nos dispositifs intelligents: Les réseaux 5G peuvent contribuer à concrétiser l’industrie 4.0 en connectant des machines et d’autres équipements à grande échelle et en temps réel. Si le déploiement des réseaux 5G publics(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) s’accélère partout en Europe, celui des réseaux 5G privés(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) destinés aux usines intelligentes n’en est encore qu’à ses balbutiements. «Les exigences des secteurs verticaux tels que ceux de l’automobile, de la fabrication, de la santé ou de la sécurité publique sont souvent mieux satisfaites par des réseaux taillés sur mesure», explique Sven Wittig, chercheur associé au Institut Fraunhofer Heinrich Hertz(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). «Les réseaux 5G privés, fonctionnant localement et optimisés pour des applications spécifiques, jouent un rôle décisif pour aider la 5G et l’industrie 4.0 à tenir leurs promesses.»
Cas d’utilisation de la 5G industrielle
Afin d’adapter ces réseaux à leur finalité, l’Institut a hébergé le projet 5G CONNI(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par l’UE. Il a mis en place deux sites de test interconnectés en Europe et à Taïwan pour démontrer les cas d’utilisation industrielle de la 5G sur un réseau privé international. Le projet a également contribué à définir les exigences pour les modèles d’architecture et de déploiement de ces réseaux. «Nos travaux constituent une base solide pour les entreprises qui envisagent d’utiliser la 5G dans le cadre de leurs activités, y compris celles qui ne possèdent pas une vaste expérience dans le domaine des TIC», fait remarquer Sven Wittig. Les applications mises au point et démontrées par l’équipe 5G CONNI visaient à accroître l’efficacité des processus de fabrication industrielle, notamment grâce à une reconfigurabilité accrue, à un meilleur accès aux données de processus ou à une centralisation des fonctions de maintenance.
Collaboration flexible avec les humains et les robots
Les cas d’utilisation comprennent une plateforme robotique industrielle dont les fonctions d’intelligence et de commande ont été déplacées du robot vers une infrastructure cloud de périphérie(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) située à proximité, fermant ainsi la boucle de commande sans fil via 5G. «Désormais délestés de leurs fonctions de commande, les robots sans fil peuvent se déplacer plus librement sur le plancher de l’usine», explique Sven Wittig. L’élimination du câblage entre un contrôleur externe et les pièces mécaniques du robot permet une utilisation plus efficace des robots, car ceux-ci peuvent être déplacés facilement et rapidement là où ils sont nécessaires. Les autres avantages sont notamment une collaboration plus flexible, car les données relatives aux tâches peuvent être directement échangées par le biais d’interfaces appropriées dans le cloud. La surveillance et la gestion centralisées des robots via le cloud de périphérie permettent également d’accroître la productivité. Une autre application testée avec succès était un jumeau numérique d’une machine physique, synchronisé en temps réel sur un site distant. En cas de problème avec le processus de fabrication, le personnel expérimenté peut accéder au jumeau à l’aide d’une tablette ou d’un casque de RV, et ainsi apporter une assistance immédiate à distance.
Améliorations en vue d’une utilisation à grande échelle
En plus de démontrer la valeur ajoutée de la connectivité 5G pour les applications industrielles, les cas d’utilisation ont facilité l’identification des limites actuelles de la technologie et de son potentiel d’amélioration future. Les partenaires ont également planché sur les futures itérations de la technologie 5G, qui comprenait une amélioration au niveau de l’équipement réseau et l’élaboration de nouveaux algorithmes pour la conception de réseaux et la modélisation de la propagation radioélectrique en intérieur. Alors que les réseaux 5G privés destinés aux applications de l’industrie 4.0 n’en sont encore qu’à leurs balbutiements, Sven Wittig est convaincu que la contribution de son équipe peut aider ces réseaux à réaliser leur plein potentiel: «Si l’utilisation productive à grande échelle de la technologie n’est pas encore pour demain, des projets tels que 5G CONNI sont toutefois essentiels pour remédier aux lacunes restantes.»
