眾所周知，新的5G無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)被譽(yù)為數(shù)字化的催化劑。但在具體的應(yīng)用領(lǐng)域，比如工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等，5G的穩(wěn)定性又如何？

技術(shù)工人的短缺和持續(xù)節(jié)約成本的需求已成為推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化和自動(dòng)化的主要?jiǎng)恿?。如?G移動(dòng)無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)所宣稱(chēng)的，為了實(shí)現(xiàn)靈活的備選方案，實(shí)時(shí)的無(wú)線通信是必要的。這是唯一可以快速交換大量數(shù)據(jù)和安全相關(guān)信息，并按需調(diào)整流程速度的途徑。由于5G應(yīng)用程序可以實(shí)時(shí)運(yùn)行，因此被認(rèn)為是推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化的重大機(jī)遇。然而，真的是這樣嗎？RPTU Kaiserslautern-Landau（德國(guó)萊茵蘭-普法爾茨凱澤斯勞滕-蘭道工業(yè)大學(xué)）的無(wú)線通信和導(dǎo)航主席，Hans Schotten教授在探求答案。他也是研究項(xiàng)目"5G Kaiserslautern"的負(fù)責(zé)人。

來(lái)自德國(guó)萊茵蘭-普法爾茨的研究人員目前正在研究 5G 應(yīng)用如何加速工業(yè)自動(dòng)化。例如，正在使用運(yùn)輸機(jī)器人對(duì)此進(jìn)行研究。但是還有很多事情要做。這就是研究人員進(jìn)來(lái)的地方。

如何看待機(jī)器人和5G在物流運(yùn)輸中的表現(xiàn)？

測(cè)試對(duì)象之一是內(nèi)部物流機(jī)器人，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)某一區(qū)域（如公司或大學(xué)校園）的貨物運(yùn)輸自動(dòng)化。為此，RPTU的研究人員使用了兩種車(chē)輛類(lèi)型，分別可承載75公斤和10公斤的貨物。交貨單可以自動(dòng)創(chuàng)建，也可以通過(guò)控制站的按鈕觸發(fā)。訂單開(kāi)始后，機(jī)器人（部分）自動(dòng)駕駛到轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)，提取貨物并將其送達(dá)目的地。在控制中心的監(jiān)控墻上可以追蹤整個(gè)車(chē)隊(duì)。除了攝像頭圖像，還可以查看所有傳感器數(shù)據(jù)、行程時(shí)間信息、當(dāng)前位置和包裹內(nèi)容。但這只適用于5G技術(shù)的高數(shù)據(jù)速率，因?yàn)槊總€(gè)機(jī)器人都需要很高的上傳帶寬。機(jī)器人會(huì)將任何問(wèn)題或未知情況報(bào)告給控制中心，操作員從控制中心通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)接管控制。因?yàn)槟壳霸谌绱藝?yán)苛的真實(shí)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛還是不可能的。

在進(jìn)一步擴(kuò)展步驟或即將發(fā)布的版本中，將有更多的計(jì)算資源從機(jī)器人外包到邊緣云。目的是降低車(chē)輛的復(fù)雜性、重量和能耗。研究人員表示，最終，整個(gè)項(xiàng)目可以使（半）自動(dòng)運(yùn)輸車(chē)輛更受工業(yè)客戶(hù)的青睞，因?yàn)檫@樣可以降低購(gòu)買(mǎi)價(jià)格，同時(shí)延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間。

5G驅(qū)動(dòng)的自主作物保護(hù)器

農(nóng)業(yè)也為高速移動(dòng)通信提供了一種有前景的應(yīng)用選擇 - 關(guān)鍵詞是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。例如，高效利用資源和保護(hù)環(huán)境。未來(lái)的施肥、植物保護(hù)或灌溉將不再采取大面積的方式，而是高度精確的選擇性方法。

作為"5G Kaiserslautern"的一部分，研究人員正在使用一個(gè)自主系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用無(wú)人機(jī)定位雜草（停車(chē)），然后用田間機(jī)器人最少量的殺蟲(chóng)劑自主對(duì)抗。

無(wú)人機(jī)首先將待處理區(qū)域的圖像傳輸?shù)竭吘壴疲谀抢锎_定了“麻煩制造者”的位置。這種外包節(jié)省了無(wú)人機(jī)的能源和重量，從而大大增加了運(yùn)行時(shí)間。然后，現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器人使用處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行工作。它自主駕駛在檢測(cè)到的雜草位置間的田間最有效路徑，并用攝像頭記錄雜草，以便精確地噴灑農(nóng)藥。然后他打開(kāi)噴桿上的噴嘴。這個(gè)噴嘴安裝在它的前方并連接到儲(chǔ)罐。這也連接到中央控制站，可以在出現(xiàn)問(wèn)題或未知情況時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)。由于農(nóng)村地區(qū)經(jīng)常面臨網(wǎng)絡(luò)覆蓋不完整的挑戰(zhàn)，

在這兩個(gè)項(xiàng)目中，研究團(tuán)隊(duì)都希望即將發(fā)布的5G能夠釋放更多潛力，從而最終證明應(yīng)用的可行性。尚未實(shí)現(xiàn)所需的實(shí)時(shí)通信。除此之外，研究團(tuán)隊(duì)預(yù)期即將宣布的升級(jí)將顯著減少延遲，因?yàn)檫@將最大程度地減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t。

以工業(yè)自動(dòng)化為目標(biāo)的 5G 應(yīng)用也正在使用農(nóng)業(yè)機(jī)器人進(jìn)行審查，因此作物保護(hù)產(chǎn)品不會(huì)全面噴灑，而是有選擇地有針對(duì)性地噴灑。

農(nóng)村地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋問(wèn)題是一個(gè)挑戰(zhàn)，但未來(lái)5G的全面發(fā)展將有望解決這個(gè)問(wèn)題。

在這兩個(gè)項(xiàng)目中，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)即將到來(lái)的5G充滿(mǎn)了期待，他們希望5G能夠發(fā)揮出更大的潛力，最終證明這些應(yīng)用的可行性。實(shí)時(shí)通信的需求仍未得到滿(mǎn)足，研究團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)即將發(fā)布的升級(jí)將顯著降低延遲，因?yàn)檫@會(huì)最大限度地減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t。

5G的出現(xiàn)無(wú)疑是一個(gè)巨大的進(jìn)步，它為工業(yè)自動(dòng)化和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的數(shù)字化提供了巨大的潛力。但是，盡管5G技術(shù)在理論上具有很大的潛力，但在實(shí)際應(yīng)用中還存在一些需要解決的挑戰(zhàn)。然而，研究人員對(duì)5G的未來(lái)保持樂(lè)觀，并期待即將到來(lái)的技術(shù)升級(jí)將進(jìn)一步改善其性能和穩(wěn)定性，最終推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的進(jìn)步。