在5G問世之前，每一代手機(jī)技術(shù)的主要目的都是改善手機(jī)運(yùn)行。  代手機(jī)網(wǎng)絡(luò)屬于模擬系統(tǒng)，帶寬僅夠語音通話使用。2G是  數(shù)字移動技術(shù)，于20世紀(jì)90年代早期問世；3G于20世紀(jì)90年代晚期問世，允許手機(jī)傳輸電子郵件信息，并提供對網(wǎng)頁的基本訪問。
    直到2008年采用4G技術(shù)，智能手機(jī)功能才真正實(shí)現(xiàn)：以4G移動寬帶為基礎(chǔ)，開發(fā)出智能手機(jī)應(yīng)用、多媒體和流傳輸服務(wù)，且可以隨時訪問高速互聯(lián)網(wǎng)。
      近安裝的5G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)志著新一代的移動技術(shù)首次以設(shè)備和系統(tǒng)需求為  ，而不是手機(jī)用戶。電信行業(yè)的5G計(jì)劃設(shè)想在三個主要參數(shù)上實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破：
    uLatency, reliability, and determinism
    u延遲、可靠性和確定性
    uConnection density
    u連接密度
    uBandwidth and the speed of data transfer
    u帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速度
    之所以提高這些參數(shù)的性能，是為了實(shí)時監(jiān)測和控制同時通信的設(shè)備的密集程度。例如，在智慧城市場景中，我們期望5G能夠?qū)崟r提供街邊空余停車位的位置信息，并顯示在附近的車輛的導(dǎo)航系統(tǒng)中。這樣的智能停車系統(tǒng)需要同時連接小范圍內(nèi)的數(shù)千個接近傳感器或攝像頭以及小范圍內(nèi)的數(shù)千輛汽車，不斷傳輸關(guān)于空余停車位及其位置的實(shí)時數(shù)據(jù)。
    該應(yīng)用和其他應(yīng)用對延遲、密度和帶寬的要求通過5G標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中的三項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)來滿足：
    u實(shí)時控制系統(tǒng)的超可靠低延遲通信(URLLC)
    u增強(qiáng)型移動寬帶(eMBB)，用于支持基于帶寬的新用例，包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬顯示現(xiàn)實(shí)
    u面向低功率、廣域無線網(wǎng)絡(luò)的增強(qiáng)/大型機(jī)械式機(jī)器類通信(eMTC)
    這些5G技術(shù)特性使其能夠支持工廠控制系統(tǒng)對實(shí)時確定性和六九(99.9999%)可用性的要求。但是，在現(xiàn)實(shí)生活中，大多數(shù)手機(jī)用戶在訪問2G、3G或4G網(wǎng)絡(luò)時，仍然會遇到黑點(diǎn)（網(wǎng)絡(luò)覆蓋較弱或不存在），偶爾還會發(fā)生意外掉線。
    那么，使用手機(jī)技術(shù)來連接任務(wù)關(guān)鍵型且對時間敏感的工業(yè)設(shè)備是否有前景？
    替代成熟的4 mA至20 mA技術(shù)
    盡管圍繞先進(jìn)的5G技術(shù)進(jìn)行了大肆宣傳，但現(xiàn)實(shí)情況是，如今的大部分工藝設(shè)備裝置都通過成熟的有線4 mA至20 mA鏈接實(shí)施控制，這是20世紀(jì)50年代推出的技術(shù)，久經(jīng)考驗(yàn)。這說明行業(yè)在執(zhí)行任務(wù)關(guān)鍵型或安全關(guān)鍵型控制系統(tǒng)時，需要保證確定性，規(guī)避風(fēng)險。
    但是，改革浪潮無法阻擋，隨著工廠運(yùn)營的方式不斷創(chuàng)新，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員開始評估可以替代4 mA至20 mA技術(shù)的技術(shù)。隨著工業(yè)4.0和  局勢迫使工廠不斷改變運(yùn)營方式，兩種趨勢迫切需要新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：引入自動移動設(shè)備；開發(fā)更靈活的制造設(shè)備以滿足消費(fèi)者對個性化或配置產(chǎn)品不斷增長的需求。
    工廠和倉庫環(huán)境中會使用無人搬運(yùn)車(AGV)、協(xié)作機(jī)器人和其他類型的自主移動設(shè)備，以便快速提高效率和生產(chǎn)力。隨著自動化設(shè)備接手執(zhí)行單調(diào)的重復(fù)性任務(wù)，工人可以轉(zhuǎn)而執(zhí)行價值更高、更有趣且機(jī)器無法執(zhí)行的工廠操作。
    新一代自主移動設(shè)備（例如AGV）需要低延遲無線通信網(wǎng)絡(luò)連接來提供實(shí)時控制，需要高帶寬來傳輸來自多個傳感器（例如LIDAR掃描儀和攝像機(jī)）的信號，且需要高抗擾度——這是5G移動網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)。
    工廠運(yùn)營商將有線連接替換為無線連接之后，也獲得了靈活性，可以快速重新配置工廠設(shè)備，以滿足消費(fèi)者的新需求。電子商務(wù)的興起拔高了消費(fèi)者的期望，他們希望購買的商品能夠近乎即時送達(dá)，且可挑選的商品名錄比以往更廣泛。更快速、更輕松地移動生產(chǎn)或工藝設(shè)備，這種能力也在不斷升值。固定的有線通信基礎(chǔ)設(shè)施不如無線網(wǎng)絡(luò)靈活，后者支持從任意位置連接設(shè)備。無線網(wǎng)絡(luò)減少了安裝通信電纜時的成本、麻煩和技術(shù)難度。
    因此長遠(yuǎn)來看，在成熟的有線通信技術(shù)之外，工廠運(yùn)營商樂于接受無線控制網(wǎng)絡(luò)帶來的好處。但是，在不久的將來，行業(yè)會優(yōu)先考慮對其而言  重要的要求，包括：
    u高可靠性和可用性
    u安全性
    u應(yīng)對挑戰(zhàn)性工業(yè)操作條件的耐用性
    u超低延遲
    這些因素決定了4 mA至20 mA工廠通信標(biāo)準(zhǔn)的使用期限。雖然工廠運(yùn)營商希望替換4 mA至20 mA技術(shù)，但現(xiàn)在，他們傾向于面向有線工業(yè)以太網(wǎng)通信的時間敏感性網(wǎng)絡(luò)(TSN)標(biāo)準(zhǔn)，而不是無線技術(shù)。
    TSN已成為工廠高帶寬有線數(shù)據(jù)通信的  標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樗婢呖煽啃?、耐用性、高?shù)據(jù)傳輸速率、低延遲（以微秒為測量單位），且易于與企業(yè)IT網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成。
    TSN規(guī)范是一項(xiàng)得到跨行業(yè)支持的標(biāo)準(zhǔn)，所以它快速建立了豐富的TSN組件和系統(tǒng)供應(yīng)商生態(tài)系統(tǒng)，也包ADI公司含在內(nèi)。
    OpenRAN：非公共網(wǎng)絡(luò)支持驗(yàn)證關(guān)于5G性能的言論
    除了推行TSN網(wǎng)絡(luò)外，我們也在積極評估通過采用無線網(wǎng)絡(luò)來改善工廠運(yùn)營的范圍。工業(yè)領(lǐng)域的一些早期采用者已開始測試、驗(yàn)證和評估工廠內(nèi)5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行效果，同時使用新推出的TSN以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)來替換傳統(tǒng)的4 mA至20 mA系統(tǒng)。這一驗(yàn)證過程將找到  合適的5G技術(shù)應(yīng)用。
    工廠運(yùn)營商現(xiàn)在已開始測試5G技術(shù)的創(chuàng)新特性，例如大規(guī)模MIMO功能——使用天線陣列在發(fā)射器和接收器之間提供多條物理傳輸路徑。陣列可以配置為形成多個天線波束，以發(fā)送至多個接收器。這樣就可以采用信道加固、波束成型、快速信道評估和天線（空間）分集等技術(shù)，與使用4G移動網(wǎng)絡(luò)相比，可以顯著提高可靠性和降低延遲。
    事實(shí)上，5G標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)人員的目標(biāo)之一是使無線網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)包傳輸方面達(dá)到99.9999%的可靠性，與有線以太網(wǎng)的可靠性相當(dāng)，相當(dāng)于數(shù)據(jù)包的錯誤率為1:1,000,000。延遲達(dá)到1 ms也是可期的，完全符合許多工業(yè)控制應(yīng)用的要求。
    但在真實(shí)工廠環(huán)境中，通信設(shè)備可能受到多個高振幅射頻干擾源、瞬態(tài)電壓事件、高溫和其他干擾的影響，這種性能能否實(shí)現(xiàn)？
    在驗(yàn)證5G設(shè)備的真實(shí)性能時，工廠系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員有一個選擇：利用移動網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商提供的5G覆蓋。但是，5G標(biāo)準(zhǔn)也為實(shí)施私有系統(tǒng)或所謂的非公開網(wǎng)絡(luò)(NPN)做了規(guī)定，例如覆蓋工業(yè)園區(qū)或大型工廠的網(wǎng)絡(luò)。不同的工業(yè)用戶和用例會選擇不同的公共網(wǎng)絡(luò)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)。
    The implementation of 5G networking in the factory is also facilitated by developments from mobile network operators of the OpenRAN (Open Radio Access Network) specification. This has opened the market for 5G radio and core equipment to a broader range of suppliers in addition to those which traditionally served the
    移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商制定OpenRAN（開放式無線接入網(wǎng)絡(luò)）規(guī)范，這也推動了工廠的5G網(wǎng)絡(luò)部署。除了傳統(tǒng)服務(wù)于電信設(shè)備市場的提供商之外，更多供應(yīng)商即將進(jìn)入5G射頻和  設(shè)備市場。這有可能擴(kuò)大可用設(shè)備的選擇范圍，滿足與大眾市場公共網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商不同的用例，鼓勵工業(yè)市場供應(yīng)商開發(fā)5G產(chǎn)品。
    作為為TSN設(shè)備和5G基礎(chǔ)設(shè)施制造商提供物理層組件和協(xié)議軟件的供應(yīng)商，ADI公司可以公正地評估用于實(shí)施工業(yè)控制系統(tǒng)的各種技術(shù)。雖然當(dāng)下有線工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)仍占主導(dǎo)，但可以想象，未來工廠內(nèi)的AGV和機(jī)器人將通過5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收時間關(guān)鍵型和任務(wù)關(guān)鍵型數(shù)據(jù)負(fù)載——5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋意味著這一夢想已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，不再是理論上的可能性。