오늘날, 4G 네트워크의 가장 큰 도전 중 하나는 밀집된 곳에서 1평방 킬로미터당 7만 대 정도 수준의 기기를 지원해야 한다는 것이다. 가장 최근의 휴대폰 분야에서 혁신 사이클인 5G는 이렇게 많은 수의 연결된 장치를 처리하고, 그 속도와 응답성을 확장하도록 설계되어 있다.

5G는 더 이상 유행어가 아니라 기업과 소비자 성장의 문턱에서 현실로 다가왔다. 그리고 중앙 집중화된 산업에서 분산된 산업으로 변화를 가져오고 있다.

2019년 초, 시카고에 본사를 둔 러시 대학 의료 센터는 5G를 대폭 설치하기로 결정했다. 이 병원의 최고 건축 책임자인 제러미 마루트에 따르면, 이 병원은 또한 11층짜리 거대한 외래 환자 건물의 개발을 시작하고 있으며 “저 건물이 미래의 건물이나 미래의 병원이 될 것”이라고 말했다.

이 프로젝트에 따라 러시 병원 전체가 디지털화되며, 이들의 모든 서비스가 클라우드로 전송된다. 이를 실현하기 위해 병원은 이미 엣지 컴퓨팅과 5G에 많은 투자를 하고 있다.

 

왜 산업계가 사설 5G에 관심을 가지는가?

4G가 한도를 넘어서고 있다.

2025년까지 75억 개 이상의 IoT 장치와 기계로 테라바이트가 아닌 수천 페타바이트의 데이터를 생성한다. 4G는 더 이상 이러한 방대한 데이터 흐름을 포착, 분석 및 전송할 수 있는 능력을 제공할 수 없으며, 특히 큰 공장과 도시에서 더욱 그렇다.

제5세대 모바일 광대역 기술인 5G는 스마트 시티, 스마트 팩토리, IoT 산업 등과 같은 사용 사례의 전범위에 힘을 실어주기 위한 핵심 혁신 기술로 평가된다. 다른 예는 기업 및 중소기업에서 찾을 수 있다. 기업은 더 빠른 속도, 더 넓은 커버리지 영역, 그리고 향상된 보안 등과 같은 5G의 막대한 혜택을 통해 힘을 얻게 될 것이다.

물론 5G의 초저지연과 보안은 소비자 계층을 위한 완벽한 클라우드 기반 서비스를 가능하게 하지만, 이와 같은 이점은 산업계를 완전히 새로운 수준으로 끌어올릴 것이다.

산업은 기계화, 전기화, 디지털화, 그리고 현재 무선접속으로부터 수년 동안 발전해 왔으며, 이것을 Industry 4.0이라고 한다. 이후에는 기기 내 처리와 감지, 자율형 로봇, 엣지 컴퓨팅 서비스 등으로 가득 찬 스마트 공장을 탄생시킬 것이다.

클라우드 네이티브 또는 컨테이너형 앱으로 전송될 가능성이 높은 스마트 공장에서 생성된 방대한 양의 정보 데이터를 지원할 수 있으려면 업계는 사설 고속 연결에 의존해야 할 것이다.

사설 5G는 새로운 개념이다. 오늘날 우리가 알고 있는 무선 로컬 영역 네트워크와 비슷하지만, 수천 개의 장치를 초저 지연 속도로, 빠른 속도로, 그리고 광범위한 영역에서 사용할 수 있다. 그것은 새로운 산업 4.0에 필요한 종류의 연결을 제공할 것이다.

 

스마트팩토리를 촉진시키는 엣지 컴퓨팅과 5G

삼성전자 아메리카(SEA)와 삼성오스틴반도체(SAS)가 AT&T와 손잡고 미국 텍사스주 오스틴에 미국 최초의 제조중점 5G ‘혁신지대’를 만들고 있다. “스마트 공장”을 만들기 위한 이번 첫 시도는 제조업에 대한 안전, 보안, 운영 성과를 엄격하게 적용하여 설계되었다.

이 새로운 “Zone”은 지능형 조립이 어떻게 하면 제조업을 향상시킬 수 있는지에 대한 즉각적인 통찰력을 줄 것이다.

 

삼성 오스틴 반도체와 같은 제조 설비가 필요로 하는 용량과 처리량 수준은 대용량 배선을 통해서만 달성할 수 있었다.

그러나 공장은 상호연결성과 상호운용성 덕분에 도입된 어느 정도의 자기구조가 필요하다. 이러한 모든 기능은 AI, AR, 클라우드, 자동화, 프라이빗 5G, 엣지 컴퓨팅 등 기술의 캡슐화를 통해 달성된다.

Industry 4.0을 위한 사설 5G의 과제

어떤 기술에서도 일률적인 것은 없다.

Industry 4.0 이니셔티브 달성을 위한 성과가 거의 없다고 인정하는 제조업체는 10곳 중 6곳이다. 주요 이유 중 하나는 이 시발점을 끌어올릴 수 있는 특정 기술에 대한 지식이 부족하기 때문이다.

Industry 4.0의 혁신과 스마트 공장의 문을 열 수 있는 핵심 기술 중 하나가 민간 5G이다.

5G의 1차 목표는 현재의 4G 한계를 극복하는 것이 분명해 보인다. 5G에는 많은 연구개발이 있지만, 5G 이병에게 있어서는 여전히 몇 가지 핵심 난관이 있다. 주요 과제는 다음과 같다.

1. 스펙트럼 할당.

2. 네트워크 설계, 구축 및 구축.

3. 구축 비용.

민간 4G/LTE(CBRS)와는 달리, 3.5GHz 스펙트럼의 일부를 민간 용도로 할당한다. 오늘날 민간 5G의 주요 과제 중 하나는 그러한 면허 또는 무면허 주파수의 가용성이다. 비록 5G에 대한 스펙트럼이 있지만, 많은 것을 필요로 하는 것은 정부와 제공자들의 손에 달려있으며, 4G에서 일어났던 것과 같이 아직 CBRS는 없다.

그러나 여전히 기업의 리더는 라이센스가 부여된 프라이빗 5G의 혜택을 받을 수 있으며, 공급자로부터 일부 주파수를 가격을 지불하고 얻을 수 있다.

또 다른 과제는 사설 5G가 이러한 네트워크를 설계, 구축 및 배치하기 위해 고도의 전문 기술을 필요로 할 가능성이 높다는 것이다. 엔지니어링 회사들이 이 도전에 나설 것으로 예상된다.

일부 국가에서는 여전히 5G 구현을 가로막고 있는 규제 때문에 5G 네트워크 구축이 난제로 보인다. 이 기술은 또한 저렴하지 않은 새로운 종류의 인프라를 필요로 한다. 5G는 장치의 규모와 속도를 처리하기 위해 많은 수의 작은 셀을 필요로 하는데, 이는 결국 상당한 비용이 들것으로 예측된다.

 

엣지컴퓨팅과 5G로부터 시작

제조 등 시설은 민간 5G를 가장 먼저 채택할 것으로 보인다. 그러나 이러한 공장들은 원격 모니터링, 데이터 저장 처리 또는 코봇(공동작업 로봇) 등 시설 내에서 엣지 컴퓨팅을 필요로 할 것이다.

엣지 컴퓨팅의 주요 아이디어는 그것이 데이터 처리를 네트워크의 가장자리에 더 가깝게 한다는 것을 기억하라. 이는 인텔리전스를 애플리케이션, 장치 및 클라이언트에 더 가깝게 해야 하는 곳으로 이동시킨다.

에지 컴퓨팅은 지연시간 단축에 도움이 되는 핵심 기술 중 하나로 인식되고 있다. 에지 디바이스는 네트워크 가용성이 필요하며, 특히 IoT 디바이스는 일반적으로 근접해 있다. 5G 지연 시간 목표를 달성하기 위해서는 트래픽을 우선시하는 추가 고성능 컴퓨터 하드웨어와 통신도 필수적이다.

클라우드와의 연결을 지원하는 초고속 사설 5G 네트워크 인텔리전스를 가장자리에 두는 것은 이러한 공장들에게 무한한 이익을 가져다 줄 것이다.

 

마지막으로

5G 기술은 단순한 통근급 브라우징/스트리밍 또는 소셜 네트워킹이 아닌 더 다양한 데이터 서비스를 관리하도록 설계되었다. 그 자체로, 5G는 많은 기업과 산업계가 필요로 하는 고성능과 광대역 용량을 충족시킬 것이다.

그러나 Industry 4.0과 스마트 공장이 작동하려면 연결 이상의 것이 필요하다. 그들의 사내 엣지 컴퓨팅은 데이터를 더 빠르고 더 낮은 대기 시간으로 처리하는데 도움을 줄 것이다. 그것은 응용 프로그램이나 콘텐츠를 네트워크의 엣지에 있는 최종 사용자에게 더 가깝게 이동시킬 것이다.

5G+클라우드 컴퓨팅 접근 방식은 안심하고 휴식을 취할 수 있는 대기 시간을 만들어 줄 것이다.

 

참고 원본 출처 : Lanner

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