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最近，中华工控网携手智造商、叨叨直播，共同推出了一档节目——智造观察室，旨在透过视频见证智造技术的新发展。这是第四期节目，如您对节目内容有兴趣，欢迎留言探讨。 制造企业在进行设备的信息化融合时，会借助数字通讯技术将很多设备连接到网络系统中。然而当越来越多的设备需要接入到网络系统中时，我们必然会面临一个非常严峻的挑战，就是系统的物理连接（也就是线路和拓扑结构）会变得极为复杂，网络基础设施的构建成本会越来越高。于是我们就想到了使用无线通讯。 然而，对于工业应用来说，传统的无线通讯技术，在数据传输上始终有两个重要问题未能得到很好的解决：一个是能够帮助系统承载海量数据传输的高速率、大带宽；另一个就是为了实现设备间互操作而应具备的数据通讯的实时确定性。 那么有没有一种无线通讯技术，能够帮我们解决上述这些问题呢？
本期，我们来到了 Beckhoff 与华为 X-labs 合作搭建的基于 5G 无线通讯技术和 EAP（EtherCAT Automation Protocol） 的自动化系统试验台。它向大家展示了一种未来工业现场采用无线通讯技术实现实时控制和大规模数据传输的应用场景。 试验台分为左右两部分，分别装有倍福 CX 控制器，以 TwinCAT 3 进行组态，通过 EtherCAT 总线实时控制 XTS 电驱轨道设备的运转。
当左侧 XTS 静止时，右侧展板上的 XTS 设备会按照 TwinCAT 3 系统中的轨迹规划自动运行；一旦左侧 XTS 发生运动（通过手动操作），右侧 XTS 则会与之同步运行，进行实时跟随运动。
与此同时，右侧展板上安装的工业摄像头，能够对该设备（XTS）的运行状态进行实时的视频图像采集，采集到的画面则会实时的显示在左侧的 HMI 屏幕上。
不难看出，试验台中两台设备之间的数据交互具有一定的复杂性，这其中不仅有海量的视频数据流，还包含了用于完成运动同步操作的实时控制数据流。一般来说，我们会认为，目前只有实时工业以太网才具备这种复杂的大批量实时数据的交互能力；可是在这两台设备之间，我们却没有看到有任何实体的网络线路连接。而事实上，用于实现上述海量实时数据通讯的，其实是 5G 无线移动通讯机站和设备终端。
据了解，5G 无线通讯技术具备高速率（ 最快可达每秒 10G 的数据传输）、大带宽（满足海量设备接入）、低延时（站点间小于 1ms 延时，同步精度达到 100ns，抖动小于 100ns）、高可靠（稳定性可达到 99.999%）、低功耗...等技术特点，这是其能够实现上述试验台设备间大批量数据实时通讯的关键所在。而基于这样的性能指标，它实际上已经完全可以胜任工业现场大型产线系统中各种复杂的信息化应用了。
当然，考虑到目前 5G 技术仍处于最终完善的测试阶段，因此其距离在工业领域的落地应用，应该还是要有一个过程的。在此期间，目测像 Beckhoff 这样的工业技术厂商，仍需要和华为...等 5G 技术提供商、网络服务提供商和系统集成商...等进行紧密合作，对工业领域可能出现的各种数据网络应用场景进行试验和论证，以确保其能够为用户提供优质、安全、可靠、经济、易用的产品和解决方案。
有理由相信，在不久的将来，我们应该有机会在工厂和产线上看到基于 5G 无线通讯技术构建的数据网络系统。它不仅能够承载从设备到边缘乃至云端海量数据的传输与交互，还能够让设备间互操作所需的实时通讯得到保障。 往期节目▼ 联合制作 |
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