《智能建造技术与装备》 课件 第六章 5G技术与应用

智能建造技术与装备第六章：5G技术与应用目录一、概述二、国内外发展现状三、5G技术概况四、5G技术在智能建造中的应用目录一、概述二、国内外发展现状三、5G技术概况四、5G技术在智能建造中的应用一、概述——移动通讯的发展历程1G-5G的发展历程1G到5G，是移动通信技术发展的一个个阶段，"G"——Generation，就是“代”的意思每一代通讯系统在传输速率、采用的移动通信技术、传输质量、业务类型等方面存在较大差别1G采用频分多址（FDMA），只能提供模拟语音业务；2G主要采用时分多址（TDMA），可提供数字语音和低速数据业务；3G以码分多址（CDMA）为技术特征，用户峰值速率达到2Mbps至数十Mbps，可以支持多媒体数据业务；4G以正交频分多址（OFDMA）技术为核心，用户峰值速率可达100Mbps至1Gbps，能够支持各种移动宽带数据业务。一、概述——5G移动通讯每一代移动通信系统的定义5G标志性能力指标——Gbps用户体验速率一组关键技术——包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构每一代移动通信系统都可以通过标志性能力指标和核心关键技术来定义目录一、概述二、国内外发展现状三、5G技术概况四、5G技术在智能建造中的应用二、国内外发展现状——国内发展现状5G技术发展历程我国成立了“IMT-2020（5G）推进组”《面向通感算一体化光网络的光纤传感技术》白皮书2013年2月推进组陆续发布《5G的愿景和需求》《5G的概念》《5G的无线技术架构》白皮书，确定了5G频谱的使用范围，提供了基础频段和扩展频段的指导2014年我国台湾地区召开了“5G发展产业策略会议”，推出了《2020年TW-5G战略方案》2014年1月发布的《5G的网络技术架构》，多个5G技术标准版本相继发布2016年6月完成IMT-2020通信标准制定工作，规范了5G技术的关键特性、网络架构和接口协议，为5G商业化应用奠定了基础。2020年目前，我国5G发展状况现状，我国5G个人应用带动效果显现。在广度方面，行业范围不断扩展，在经济赋能价值方面，生产效率明显提升；在深度方面，应用不断走深向实践，在工业、采矿、电力、港口、医疗等垂直行业实现规模复制。二、国内外发展现状——国外发展现状国外5G技术发展与应用现状欧盟于2018年4月成立工业互联与自动化5G联盟（5G-ACIA），旨在推动5G在工业生产领域的落地。欧盟5G应用试验涉及工业、农业、AR/VR、高清视频、智慧城市、港口等多个场景。日本的5G技术发展相对较慢，但政府已经开始推动5G技术的应用。5G技术在日本的应用领域包括智能交通、物联网、医疗等。美法根据GSA的报告，美国有95个城市部署了5G网络，其中包括纽约、洛杉矶、芝加哥等大城市。5G技术在美国的应用领域包括智能手机、物联网、自动驾驶等。欧2019年开始万物互联时代，从无人驾驶到关乎我国未来发展的“新基建”全球5G商用启动后，5G就步入了发展“快车道”，2022年继续保持快速稳定的增长韩国是全球首个推出5G商用服务的国家，其5G网络覆盖了大部分城市和主要地区。5G技术在韩国的应用领域包括智能手机、虚拟现实、智能工厂等。韩目录一、概述二、国内外发展现状三、5G技术概况四、5G技术在智能建造中的应用三、5G技术概况——5G关键技术5G关键技术核心5G技术创新主要来源于无线技术和网络技术两方面。三、5G技术概况——5G移动通讯特点五大技术特点

0302010405与4G相比，5G具有更高的速率，可以支持网络直播、VR/AR、超高清等服务，将不再受网络速率的限制低功耗的通信过程，使产品使用时长更长，更加利于用户接受物联网产品，为全球智能打下基础5G空中接口时延更短，完全满足无人驾驶、工业自动化等领域的实时应用，拓宽了新领域的应用和开发如今智能电子产品终端数量巨大，个人终端已是1个或多个，5G时代的到来，使每个家庭都会拥有数个终端重构安全工作是保证5G时代智能互联网正常使用的第一要素，也是防范风险和抵御恶意攻击的关键所在高速率低功耗低时延万物互联重构安全三、5G技术概况——5G技术的应用场景远程协同作业场景描述：协同作业主要包括实时场景和实时信息传输两个环节实时场景利用5G及增强现实/虚拟现实（AR/VR）技术建设或升级企业研发实验系统，实时采集现场实验画面和实验数据，通过5G网络同步传送到分布在不同地域的科研人员。实时修改实时生成工业部件、设备、系统、环境等数字模型，通过5G网络同步传输设计数据，实现异地设计人员利用虚拟环境仿真系统、头戴式5GAR/VR、5G便携式设备等终端接入沉浸式虚拟环境，实现对2D/3D设计图纸的协同修改与完善。远程协同维修作业三、5G技术概况——5G技术的应用场景5G远程协同手术多专家异地合作远程协同手术采用“5G+固网专线”网络传输通路——保证远程机器人手术操作精确达毫秒级水平的技术要求，实时还原手术实际场景，远程端3D高清视频画面清晰流畅，机械臂响应及时稳定无延迟，确保了手术精准安全专家远程手术三、5G技术概况——5G技术的应用场景5G无线化工厂+机器人视觉检测华为与中国移动合作，在广东省松山湖工厂利用5G技术实现了柔性生产制造场景的应用。在手机组装过程中的点隔热胶、打螺钉、手机贴膜、打包封箱等工位部署视觉检测相机。通过5G网络连接，把图片或视频发送到部署在MEC上的(人工智能)AI模块中进行训练，实现了从「多步一检」到「一步一检」模式改变，及时发现产品质量问题。通过5G与工业互联网的融合应用，把生产线现有的108台贴片机、回流炉、点胶机通过5G网络实现无线化连接。无线化工厂机器视觉质检目录一、5G技术概述二、国内外发展现状三、5G技术概况四、5G技术在智能建造中的应用四、5G技术在智能建造中的应用——建筑施工现场的应用施工现场四、5G技术在智能建造中的应用——建筑工程检测中的应用检测样品的送样过程，通过无人驾驶平台搭载工地现场收样模块，从工地收集检测样品，完成后自动返回检测机构。5G物流系统送样01检测机构现在都设立了验样区，其作用是对样品进行分类和标识，然后再送入对应检测室进行检测。待检测完成后，检测样品按规定到留置时间期满再进行处理。5G物流系统检测流水线02需要在施工现场开展的检测项目，应用5G物联检测设备，如回弹仪、静载传感器、沉降观测仪等实时数据传输设备。检测过程中使用穿戴式摄录设备，同步传输数据至后台服务器存档和实时抽检，可以实现人、证、设备、环境一致。5G现场检测035G检测报告的投递，将数据库中的电子信息生成纸质报告，可以保证检测机构、施工单位、监理单位、建设单位、质量监督站的数据一致，数据改动均有记录，检测数据可以进行后期大数据分析，对建筑质量有着深远的影响。5G物流系统检测报告投递045G无人样品送检小车四、5G技术在智能建造中的应用——建筑设备中的应用案例5G智慧装备5G技术在建筑工程装备中的应用还处于起步阶段，目前主要集中在远程控制、设备监测和智能化施工等领域。远程操作挖掘机：在2019年上海MWC大会上，三一重工展示了基于5G网络的挖掘机远程操作。5G智能塔吊：利用5G网络的低延迟特性，实现对塔吊的远程精准操作，减少安全隐患。四、5G技术在智能建造中的应用——建筑设备中的应用案例5G智能联动：如自动化混凝土搅拌车、自动卸货机器人等，通