Page 72 - 《橡塑技术与装备》2026年3期
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橡塑技术与装备
            HINA R&P  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT



                （3）5G+MES：以 5G 打通 MES、 PLC、 AGV 叉车，            考虑因素。一些典型的数据采集和控制场景，单个终
             实现生产指令下发、自动取配料，并与扫码枪、APS、                         端的速率要求几百 Kbps，最多不超过 10 Mbps，对时
             PLM、ERP 等子系统实现无缝衔接。                               延要求也并不苛刻，几百毫秒即可，这些场景中，如
                （4）5G+ 视频监控 ：一个典型的轮胎工厂，厂区                      果用标准的 5G 工业终端，上传下载速率几百 Mbps，
             内摄像头数量数百乃至上千，虽然大部分摄像头的视                           时延 20  ms 以内，性能浪费较大，成本高。针对这些
             频数据可通过有线网络回传，但仍然存在某些场景，                           低速应用，Redcap 通过降低数据传输速率来削减天
             需要无线视频回传作为辅助，例如，一些高温、充满                           线数量，采用半双工通信替代全双工通信，从而降低
             腐蚀性气体、布线不便、或者临时性监控的场景，以                           信号处置的复杂度，也更节能。相比传统 5G 设 备，
             5G 作为回传通道更具性价比。                                   RedCap 预计可使 5G 工业终端成本降低 30% 以 上。
                （5）5G+UWB 高精度融合定位 ：实现亚米级的人                     当工厂的 5G 终端部署数量较多时，Redcap 将带来显
             员与资产定位，解决现场的人员与资产混乱、丢失问                           著的成本降低。
             题。例如，轮胎厂内有大量的胎胚小车，摆满了各种                           4.2 双路径冗余
             型号、批次的胎胚，定位和管理难度大，给胎胚小车                               无线通信由于终端的切换、环境中的遮挡、电磁
             上加装定位标签后，可以极大提升小车管理效率。高                           干扰、数据量大等因素，会造成丢包率和时延过高，
             精度定位信息还可与 5G 高清摄像头、安全生产系统、                        在高实时性、控制类等应用中，高丢包率和高时延往
             门禁安防、电子围栏等子系统之间实现融合和联动，                           往不能被接受。即便在 5G 系统中，这些因无线环境
             当发现异常人员出现在危险区域时，会自动产生报警，                          问题带来的时延和可靠性问题也难以避免，而在轮胎
             同时摄像头会跟随联动，通过视频进行记录。当重点                           和化工行业中，数据传输的时延和可靠性是关乎着生
             或危险区域出现人员聚集，系统自动告警。                               产安全和效率的大问题。出现了多路径冗余传输的思
                （6）5G+ 集群调度 ：工厂一般会配备对讲机以实                      路，目前业内已有多种技术方案。新元开发了针对工
             现对讲指挥，但传统对讲机音质较差，且只能传输语                           厂需求的 5G 双路径终端，极大优化了工厂数据传输
             音，无法传输视频，而现场遇到的复杂问题，有时仅                           过程中的时延和可靠性。该产品将丢包率降低到了普
             靠语音往往无法表达清楚，这就需要可视化对讲、可                           通 5G 终端传输的 1/10，将时延降低到了普通 5G 终
             视化组呼。在工厂内部署 5G 后，5G 对讲手台可替代                       端的 1/3，解决了工业控制系统上 5G 的后顾之忧，让
             传统的对讲机，无需拨号，一键实现可视化的单呼、                           工厂用得起、放心用。该终端内置两个通信模组（支
             组呼，组呼发起者一键即可将自己的音、视频同步发                           持 5G+5G、5G+4G、5G+Wifi6 等不同方案），在通
             给组内的各个成员，并可以通过 5G 调度台进行任意                         信过程中，发送端通过 FPGA（现场可编程门阵列）
             的编组、管理和高优先级抢占，实现生产线的 “ 一呼                         芯片，以极低时延实现数据的即时复制、对齐、时间
             百应 ”。                                             戳标记和双路发送，接收端通过可编程逻辑芯片内的
                                                               算法，实现双路数据的智能选路和冗余数据包的丢弃。
             4 面向 5.5G 的演进                                     该终端的 CPU、基带芯片、FPGA 均基于国产化芯片
                 国际标准组织 3GPP 也在不断推动 5G 技术向                     方案。
             5.5G、6G 的平滑演进。随着 3GPP Release  18 版本              4.3 5G LAN
             的标准冻结，一些面向工业场景、堪称 5.5G 技术的演                           很多工业设备通信协议多用二层的以太网协议，
             进功能，已日臻成熟，势必将为 5G 工业场景注入更                         与三层 IP 协议相比，以太网协议的优势在于不需要进
             多活力，这其中与工业场景密切相关的技术包括 ：                           行复杂的路由计算，因此具有更高的通信效率和更低
             4.1 Redcap（轻量化 5G）                                的延迟。此外，二层协议也更加安全，因为其可以通
                 RedCap 全称为 Reduced Capability（降低能力），          过 VLAN 技术进行物理隔离和逻辑隔离，有效避免不
             即轻量化的 5G 终端，   RedCap 主要通过对 5G 速率等                同网络之间的干扰和攻击。因此，在工业以太网领域
             能力进行精简，以便精准适配中低速物联场景，提高                           中，一些协议并没有定义网络层和传输层，这些协议
             设备和网络的性价比。  许多物联网应用没有高吞吐量                         通常被称为 “ 裸露 ” 以太网协议，因为它们仅定义了
             和严格的延迟要求，但成本和功耗是这些应用的重要                           数据链路层（二层）和物理层。这些协议通常被用于

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