Industriel : la 5G s’invite dans des équipements définis par logiciel qui exigent des communications ultrafiables à ultrafaible latence

[EDITION ABONNES] A l’occasion de l’événement Industrial 5G Day organisé le 13 juin 2024 par l’alliance 5G-ACIA (5G Alliance for Connected Industries and Automation), la jeune société britannique Vicinity, créée en 2022, a dévoilé ce que la start-up présente comme le premier équipement utilisateur (UE) 5G défini par logiciel. Selon Vicinity, cette solution UE 5G de type SDR (Software-Defined Radio) répond aux besoins des applications 5G à haute fiabilité et à haut degré de synchronisation qui exigent une latence ultrafaible sans égale sur le marché et une gigue particulièrement réduite. Elle cible plus particulièrement les systèmes robotiques dont le fonctionnement impose des communications ultrafiables et coordonnées avec une extrême précision.

Vicinity rappelle que les systèmes robotiques traditionnels s'appuient généralement sur un réseau complexe de multiples câbles pour établir une connexion avec leur calculateur de contrôle, ce qui rend le processus de configuration complexe et fastidieux, en particulier lors de la transition entre diverses tâches. En remplaçant de manière particulièrement souple ces connexions filaires contraignantes par des communications sans fil 5G, la start-up estime non seulement simplifier le processus de configuration, mais également rendre les opérations beaucoup plus efficaces.

La solution UE SDR 5G de Vicinity s’appuie sur le processeur d'application i.MX 8 de NXP et le processeur bande de base Layerscape Access LA9310, également d’origine NXP, pour assurer une intégration étroite de la fusion de capteurs et des communications 5G sur une seule plate-forme matérielle. Dans ce cadre, le produit de la start-up garantirait des distributions d'horloge hautement synchronisées par voie radio à partir de l'équipement maître, et ce avec une gigue de l'horloge inférieure à 2 microsecondes.

La latence serait quant à elle contrôlée à l’échelle de la milliseconde, permettant un retour en boucle fermée très rapide entre les capteurs et les actionneurs distants. En tirant profit des mécanismes des spécifications URLLC (Ultra Reliable Low Latency Communications) définies dans la norme 5G, l’équipement UE de Vicinity serait également en mesure d’assurer une fiabilité supérieure à 99,999% dans des applications d’automatisation industrielle.

Sachant que le secteur industriel s’oriente de plus en plus vers des architectures de communication sans fil déterministe de type Ethernet TSN (Time Senstive Networking) en lieu et place du traditionnel TCP/IP, le processeur d’application i.MX 8 utilisé par la start-up intègre une passerelle TSN qui, selon Vicinity, présente encore des avantages supplémentaires en matière de coût et de latence dans le déploiement d'applications industrielles 5G.

A l’occasion de l’événement Industriel 5G Day de l’alliance 5G-ACIA, la jeune société britannique a pu effectuer une démonstration de bout en bout du l’équipement utilisateur SDR au sein d’un réseau industriel 5G doté d'une petite cellule 4T4R de Quanta Computer embarquant un logiciel de station de base 5G de Vicinity.

Créée en 2018 dans les locaux du ZVEI, le puissant syndicat allemand des industries électriques et électroniques, l’alliance 5G-ACIA, rappelons-le, s’est donné pour tâche de promouvoir l’usage de la 5G dans le secteur de la production industrielle et de jouer de tout son poids pour que cette technologie radio soit adaptée dès le départ aux besoins de l’industriel. Selon les membres de l’alliance 5G-ACIA, la 5G permet d’implémenter les préceptes de l’industrie 4.0 plus rapidement et de les porter à un niveau encore supérieur à celui imaginé il y a quelques années grâce à ses caractéristiques de flexibilité, de versatilité et de mobilité appliquées au monde de la production industrielle.

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