Sieci kampusowe to jedno z kluczowych zastosowań 5G. Zobaczcie, jak się to robi w Orange

Bardzo wysokie przepustowości transmisji danych, niskie opóźnienia i ogromna pojemność sieci, a także wysoka niezawodność i bezpieczeństwo – to są główne zalety 5G. Technologia ta, wspierana przez LTE, już dziś może być wykorzystana do budowy sieci kampusowych.

Czym jest sieć kampusowa?

Sieć kampusowa to inaczej sieć obejmująca siedzibę jednego przedsiębiorstwa, scalająca w jeden organizm mniejsze sieci lokalne. Częstym standardem jest w nich łączność WLAN, ale wraz z rozwojem sieci mobilnych, zwłaszcza 5G, nowego znaczenia nabierają kampusowe, prywatne sieci komórkowe.

W najbezpieczniejszym wariancie kampusowa sieć LTE/5G jest niedostępna z zewnątrz dla innych, indywidualnych klientów operatora. Sieci tego rodzaju mają ograniczony zasięg i najczęściej obejmują kilka budynków na terenie zajmowanym przez jedną firmę.

W jakim celu buduje się sieci kampusowe? Rozmawiając na co dzień przez telefon czy korzystając przez smartfon z internetu, nie przejmujemy się zanadto krótkimi przerwami w łączności, spadkiem prędkości, a już niewielu z nas myśli o kwestiach bezpieczeństwa. Jednak firmy działają w zupełnie innym otoczeniu i mają inne priorytety. 

Wydzielone sieci kampusowe 5G służą do obsługi krytycznych procesów biznesowych, pozwalają na wdrażanie rozszerzonej i wirtualnej rzeczywistości czy obsługi pojazdów autonomicznych. Tego typu rozwiązania coraz częściej stosuje się w zakładach produkcyjnych, w fabrykach, kopalniach czy portach dla lepszej organizacji pracy. 

Sieci kampusowe pozwalają także na przesyłanie materiałów filmowych z kamer wideo i dronów oraz danych pobieranych z czujników monitorujących pracę różnych urządzeń, w tym serwerów w centrach danych, linii produkcyjnych czy magazynów. W takich zastosowaniach wymagana jest niezawodność w komunikacji i wysoki poziom bezpieczeństwa, a poufne dane nie mogą wyjść poza firmę. Niesprawne działanie sieci dla firm oznaczać może poważne straty finansowe, opóźnienia w realizacji planów, a także zagrożenia wycieku krytycznych informacji.
 

Sieć kampusowa wykorzystująca zasoby 5G spełnia wszystkie tego rodzaju oczekiwania biznesowych klientów: gwarantuje stuprocentowe pokrycie na własnym terenie, zapewnienia odpowiednio wysoką przepustowość transmisji danych, niskie opóźnienie i wysoki poziom bezpieczeństwa. Do tego też – niezawodność i natychmiastową dostępność.

Kampusowa sieć prywatna czy współdzielona?

W Orange sieci kampusowe 5G/LTE można zbudować na dwa sposoby. 

Pierwszy to całkowicie prywatna sieć komórkowa, która pozostaje do wyłącznej dyspozycji firmy. Taka sieć pozostanie niedostępna dla innych, nieuprawnionych użytkowników. Jeżeli nawet ktoś, ot zwykły, przypadkowy przechodzień, znajdzie się w zasięgu stacji bazowych, to nie będzie mógł się za ich pomocą zalogować do sieci prywatnej. Tego rodzaju sieć nie jest zintegrowana z siecią operatora lub jej integracja jest tylko częściowa. Jak w ogóle możliwe jest takie odseparowanie usług? Nie ma w tym wielkiej tajemnicy – dostęp do takiej sieci zapewnia dostarczona w tym celu specjalna karta SIM. Takie zamknięte sieci kampusowe mogą powstawać na terenach fabryk, portów, kopalń, magazynów, w wielkim przemyśle i logistyce, gdzie priorytetem jest bezpieczeństwo krytycznych procesów biznesowych. 

Drugi typ sieci kampusowej, jaką można stworzyć w Orange, to dedykowany zasięg sieci komórkowej 5G i LTE. W tym przypadku nie jest wymagana osobna karta SIM, a obydwie sieci – kampusowa i publiczna – są zintegrowane. Z tego rodzaju sieci będzie mógł skorzystać także abonent Orange, który znajdzie się w jej zasięgu, jednak zasoby sieci komórkowej pozostają głównie do dyspozycji klienta biznesowego. W takiej sieci dostępne są wszystkie usługi oferowane przez operatora w sieci publicznej.  

Co do tego ma 5G? Dlaczego nie WLAN?

Firmowe sieci kampusowe nie są nowym rozwiązaniem, a obecnie często stosuje się w nich standard WLAN. To typ sieci, który na ogół spełnia podstawowe wymagania, jednak nie jest gotowy na dalszy rozwój technologii i związany z tym wzrost oczekiwań ze strony firm. Postępująca automatyzacja i cyfryzacja procesów biznesowych, rosnąca liczba podłączonych urządzeń i aplikacji – wszystko to wymaga coraz gęściej rozsadzonych i  coraz mocniejszych punktów dostępowych. W takich warunkach inwestowanie w dalszy rozwój sieci WLAN po prostu się nie opłaca, a do tego standard ten nie gwarantuje niezawodności i bezpieczeństwa. I tu właśnie wchodzą do gry sieci 5G wspierane przez LTE.

Jeden punkt dostępowy w kampusowej sieci 5G może obsłużyć nawet kilkaset połączeń, gdy tymczasem wykorzystanie do podobnych celów WLAN-u zapewni dostęp najwyżej dla kilkudziesięciu urządzeń. W skali większego przedsiębiorstwa na rozległym terenie są to różnice sięgające setek czy nawet tysięcy urządzeń. 

W takich zastosowaniach, gdy sieć jest obciążana dużą liczbą połączonych urządzeń, WLAN szybko objawia swoją słabość. Podobne zjawisko jest bardzo dobrze znane z różnego rodzaju imprez masowych, konferencji, targów, gdzie przeładowane sieci Wi-Fi szybko odmawiają posłuszeństwa. W codziennej działalności biznesowej o krytycznym znaczeniu takie sytuacje są niedopuszczalne i mogą powodować ogromne straty finansowe.

Kolejnym mankamentem sieci budowanych w architekturze WLAN jest to, że ten typ sieci nie zapewnia płynnej obsługi pojazdów autonomicznych poruszających się na terenie przedsiębiorstwa. W ich przypadku przełączenie się między punktami dostępowymi musi być bardzo szybkie i przebiegać bez najmniejszych opóźnień, a tego WLAN nie jest w stanie zagwarantować, w przeciwieństwie do 5G.

Sieci kampusowe 5G budowane przez Orange

Tyle teorii, a jak to wygląda w praktyce? Ciekawe wdrożenia sieci kampusowych 5G ma na swoim koncie Grupa Orange. Przyjrzyjmy się trzem ciekawym przypadkom.

We Francji jedna z większych sieci kampusowych 5G stworzona została na potrzeby firmy Schneider Electric. Obejmuje ona obszar 2000 m² i umożliwia przesyłanie olbrzymich ilości danych z prędkością powyżej 1 Gb/s. Dzięki temu teren fabryki Schneidera ma zapewnioną niezawodną łączność wykorzystywaną między innymi w systemach rozszerzonej rzeczywistości (AR). Chociaż brzmi to trochę jak science-fiction, to takie technologie i usługi stają się już standardem w nowoczesnym przemyśle.

Pracownicy fabryki Schneider Electric wyposażeni zostali w podłączone do sieci 5G tablety z aplikacją AR. Wystarczy, że sfilmują wybrany obiekt, a natychmiast uzyskują dane o jego statusie, przyszłych konserwacjach lub częściach wymagających wymiany. Korzyści z takiego rozwiązania są oczywiste – wzrasta efektywność operacyjna i skraca się czas przestojów. Czynności konserwacyjne przebiegają sprawniej, a liczba błędów ludzkich jest minimalizowana. 

Kolejne wdrożenie sieci kampusowej miało miejsce w porcie w Antwerpii, czyli drugim po Rotterdamie największym porcie przeładunkowym w Europie. Tu szczególnie widać, jak duże znaczenie ma niezawodność, zasięg i pojemność sieci, czyli cechy nieosiągalne dla sieci WLAN. W Antwerpii do kampusowej sieci 5G podłączone są holowniki, które w czasie rzeczywistym przesyłają do centrum kontroli dane z kamer, radarów oraz sonarów.

Sieć 5G pozwala także na stałą komunikację wideo, prowadzoną między współpracującymi holownikami. Dotychczas podczas holowania dużych jednostek operator holownika na dziobie nie widział, jakie działania podejmuje operator holownika na rufie, co prowadziło do groźnych sytuacji. Kamery podłączone do sieci 5G niosą także pomoc podczas ustalania przyczyn wypadków i incydentów. Dzięki temu Antwerpia mogła w swoim porcie zwiększyć liczbę obsługiwanych statków i podwyższyć bezpieczeństwo podczas ich holowania.

Ciekawym przykładem sieci kampusowej 5G jest nowe wdrożenie w zakładzie LACROIX Electronics we Francji. Orange zaprojektował i zbudował tam wewnętrzną sieć 5G wykorzystującą urządzeniach firmy Ericsson. Celem tej instalacji była realizacja koncepcji zakładu modułowego i ulepszenie technicznego zarządzania budynkami.

W pomieszczeniach na terenie zakładu zainstalowano cztery wewnętrzne anteny 5G, nadające na częstotliwościach umożliwiających pokrycie całej przestrzeni produkcyjnej. Dzięki kampusowej sieci 5G przedsiębiorstwo zyskało większą elastyczność w organizacji pracy maszyn i możliwość wykorzystania ich w zależności od zapotrzebowania. Sieć 5G oznacza także lepszą kontrolę jakości. Wykonane w wysokiej rozdzielczości zdjęcia procesów elektronicznych pozwalają pracownikom zweryfikować w czasie rzeczywistym jakość spoin i obecność komponentów. Procesy te usprawnia dodatkowo uczenie maszynowe.

Na tym jednak nie koniec. Orange wraz z LACROIX Electronics testuje wykorzystanie 5G do zarządzania technicznego infrastruktury. Eksperyment prowadzony jest w kontrolowanym środowisku, w którym produkowane są karty elektroniczne dla przemysłu lotniczego. Ich montaż wymaga ścisłej kontroli temperatury i regulacji hydrometrycznej, aby zapobiec uszkodzeniom. Takie wdrożenia wiąże się z zastosowaniem bardzo dużej liczby czujników, co z kolei bez 5G byłoby niemożliwe lub po prostu nieopłacalne ze względu na ogromne zużycie energii. Sieć 5G jest w stanie obsłużyć do 1 miliona czujników na km². To wielkość nieosiągalna dla technologii starszego typu.

Wykorzystanie 5G pozwoli także na obliczenie śladu węglowego i zużycia energii niezbędnej do produkcji każdego produktu. Niesie to więc ze sobą korzyści nie tylko ekonomiczne, ale również ekologiczne.