Za uspeh u međunarodnoj industrijskoj konkurenciji, neophodno je kontinuirano povećavati produktivnost i fleksibilnost procesa i intervale proizvodnje. Ključni oslonac na tom putu je povećana digitalizacija svih procesa. Digitalizacija omogućava i podržava brojne inovacije koje kupci i korisnici mogu direktno iskusiti kroz uslužne i proizvodne karakteristike.

Naročito važna bazična tehnologija za digitalizaciju je komunikaciona tehnologija, a posebno bežični prenos podataka. Upotreba bežične komunikacije obećava značajan potencijal poboljšanja procesa i proizvodnih sekvenci, veću fleksibilnost i lakšu naknadnu opremu postojećih sistema i opreme. Siemens stoga ima bežična rešenja za industrijske zahteve sa industrijskim bežičnim LAN-om u svom portfoliju više od 20 godina, čime je dao značajan doprinos uspostavljanju bežične komunikacije u industriji. Primeri proizvoda na tržištu su SCALANCE V – Industrial Vireless LAN (bežična komunikacija za industrijska okruženja) i SIMATIC Ident (identifikacioni sistem za logistiku).

Mobilna komunikacija je najveći pokretač inovacija u komunikacionoj tehnologiji već nekoliko godina. Tokom godina, interakcija između proizvođača komponenti (poluprovodnika,…) proizvođača uređaja, sistemskih operatera i korisnika razvila je međuindustrijske i međunacionalne standardizacije. Međutim, upotreba radija ne zahteva samo standard za hardver i softver, već je dostupnost frekvenci ili frekvencijskih opsega barem jednako važna.

Početak nove ere radio komunikacije

U radio prenosu, signal, precizno elektromagnetni talas, šalje se u određenom frekvencijskom opsegu sa definisanim opsegom mreže i snagom prenosa tokom određenog vremena. Prednost ove tehnologije je u tome što se konekcija može vrlo lako uspostaviti unutar radio dometa stacionarnim ili mobilnim pretplatnicima. Da bi se obezbedilo korišćenje radija bez smetnji, važno je i neophodno regulisati ko može koristiti određene frekvencije, kada, gde i sa kojom snagom.

Poznati bežični standardi kao što su Bluetooth ili VLAN koriste nelicencirane frekvencijske opsege. Mobilne mreže, s druge strane, koriste licencirane frekvencijske opsege za koje se naplaćuje naknada. Na osnovu licence, samo korisnici licence imaju pravo da koriste određeni frekvencijski opseg.

Za industrijske aplikacije ključno je da prednosti licenciranih frekvencija i standardizovanog hardvera i softvera budu dostupne i za ovu oblast – posebno izazvane upotrebom 5G u industriji. Licenciranje omogućava isključivu upotrebu frekvencije ili namensku raspodelu kapaciteta preko 5G provajdera koristeći segmentaciju mreže. To je jedini način da se postigne pouzdana dostupnost i definisana latencija (deterministika) za radio prenos podataka.

Aplikacije za automatizaciju posebno zahtevaju determinističku komunikaciju da bi pouzdano funkcionisale. To je slučaj na polju komunikacije sa robotima, na primer, gde komande moraju da dođu do ruke robota u realnom vremenu. Pored tehničkih karakteristika, važna je i dostupnost isplativih rešenja koja se sastoje od komponenti različitih provajdera, što je omogućeno samo standardizovanim interfejsima i protokolima kao što je 5G. Siemens je bio i aktivan je u raznim odborima i radnim grupama na temu licenciranja frekvencija i standardizacije kako bi zastupao interese industrije. To uključuje, na primer, zahteve kao što su visoka dostupnost komunikacije, lokalne nezavisne mreže kampusa i visoka bezbednost podataka.

Lokalne licence za mreže kampusa i industrijsku upotrebu

Nadalje, zakonodavci su prepoznali da su, pored pokrivenosti mobilne komunikacije širom zemlje, lokalne licence za mreže kampusa i industrijsku upotrebu ekonomski smislene i neophodne. U međuvremenu, mnoge zemlje su već rezervisale frekvencijske opsege za licence lokalne bežične mreže – u Austriji je to trenutno frekvencijski opseg od 24, 3 do 24, 9 GHz. Za razliku od Austrije, Nemačka i neke druge velike industrijalizovane zemlje u Evropi već su rezervisale frekvencije u opsegu ispod 4,2 GHz za mreže kampusa. Očekuje se da će zahtev EU doneti obaveznu regulaciju za frekvencijski opseg od 3,8-4,2 GHz od početka 2026. godine, u okviru kojeg lokalne mreže u oblasti industrijskih i neindustrijskih primena moraju biti dostupne širom EU. Mogućnost lokalnih licenci u opsegu ispod 4,2 GHz uvešće novu eru radio komunikacije za industriju u Evropi.

Istraživačka grupa za elektronsku komunikaciju i radiofrekvencijsku tehnologiju Siemensovog odeljenja za tehnologiju Austrije već dugi niz godina radi na svim oblastima primene i upotrebe radio tehnologije za različite oblasti proizvoda kompanije Siemens – kao što su 5G i budući radio standardi.

„Potreba za prenosom sve većih količina podataka znači da je potreban sve veći propusni opseg i da su frekvencije koje se trenutno koriste gotovo u potpunosti zauzete. Stoga je poseban fokus istraživanja korišćenje novih, viših frekvencijskih opsega„, objašnjava Martin Šajfer, direktor gorenavedene istraživačke grupe. U ovom spektru je izuzetno velik opseg mreže i stoga su moguće vrlo visoke brzine podataka i izrazito kratke latencije. Pored toga, manje radio ćelije se lako implementiraju u ovoj oblasti i trenutno nema korisnika.

“Der Bedarf an Übertragungrnvon immer größeren Datenmengen führt dazu, dassrnimmer mehr und mehrrnBandbreite notwendigrnist. Daher ist ein besondererrnForschungsschwerpunktrndie Nutzbarmachung neuer, höherer Frequenzbereiche.“

Martin Schiefer, Leiter Forschungsgruppe Electronics for Communication and Radio Frequency Technology, Siemens Österreich

„Jedan izazov je trenutna velika zavisnost od specifičnih proizvođača i visoko integrisanih poluprovodnika za ovaj frekvencijski opseg i ovu vrstu širenja talasa zbog kraće talasne dužine u poređenju sa frekvencijskim opsegom ispod 4,2 GHz“, kaže Šajfer. Slično zvučnim talasima, difrakcija elektromagnetnih talasa usled prepreka zavisi od talasne dužine. Frekvencije sa dugim talasnim dužinama, npr. niski tonovi ili radio na frekvencijama u opsegu MHz i niže, mnogo se bolje čuju ili primaju u celoj prostoriji. Što su veće frekvencije, to su veća zatamljenja i mrtve tačke.

Da bi rešili ove izazove za kupce, AIT (Austrijski tehnološki institut), kao šef istraživačkog projekta RISILIENT (RIS omogućena pouzdana i efikasna bežična komunikacija), sarađuje sa Siemens Austria na budućim isplativim tehnologijama kao što su inteligentni reflektori i električno okretne antene kako bi omogućili energetski efikasnu i pouzdanu bežičnu komunikaciju i smanjili zavisnost od komponenti specifičnih proizvođača. Partneri zajedno istražuju i testiraju upotrebu takozvanih RIS (rekonfigurirajućih inteligentnih površina) kao pametnih reflektora i kao dela aktivne antene.

AIT i Siemens zajednički testiraju upotrebu takozvanih RIS-a (rekonfigurirajućih inteligentnih površina – na slici) kao pametnih reflektora i kao dela aktivne antene.

RIS je isplativ, prilagodljiv, tanak kompozitni panel sa mnogim antenskim elementima ispod talasnih dužina. Svaki RIS element je male snage i ne zahteva posebne visoko integrisane mikročipove, ali koristi diskretne komponente kao što su PIN diode, kondenzatori ili tranzistori. Efekat pojačanja zavisan od smera postiže se podesivim superponiranjem svojstava refleksije svakog pojedinačnog elementa antene. Ovo bi trebalo da olakša optimizaciju bežične pokrivenosti čak i u jako zatamljenim područjima, na primer unutar proizvodne hale. Istraživački projekat pokrenut je u januaru 2025. godine, istraživački period trajaće tri godine.

Siemens nudi 5G proizvode sa najboljom dostupnošću, zagarantovanim kašnjenjima i maksimalnom brzinom prenosa podataka.

Siemens od 2023. godine na tržištu nudi 5G proizvode koji daju najbolju dostupnost, zagarantovanu latenciju i maksimalnu brzinu prenosa podataka. I industrijska 5G infrastruktura i mobilni ruteri SCALANCE MUM 5G kompanije Siemens posebno su razvijeni za industriju sa njenim individualnim zahtevima. Ova rešenja su dokazana u industriji i prilagođena za primene u oblastima kao što su proizvodnja, procesna industrija i intralogistika. Licencirana frekvencija štiti podatke i imovinu kompanije i sprečava smetnje, a time i prekide. „Sa našim trenutno dostupnim sistemima za industrijsku komunikaciju, možemo ponuditi odlučujuću dodatnu vrednost kompanijama. U Austriji, na primer, telekomunikacioni provajder A1 nudi naša rešenja za industrijske kupce. Takođe smo posvećeni daljem razvoju ovih tehnologija kroz intenzivna istraživanja„, kaže Benjamin Šruner-Fajfer, stručnjak za digitalno povezivanje kompanije Siemens Austria.

“Mit unseren aktuell verfügbarenrnSystemen für die industrielle Kommunikation können wirrneinen entscheidenden Mehrwert für Unternehmen bieten. Daneben committen wir uns durch intensive Forschung zurrnWeiterentwicklung dieserrnTechnologien.“

Benjamin Schrunner-Pfeiffer, Digital- Connectivity-Experte bei Siemens Österreich