工場における『5G』の活用?製造業への5G導入はどんなメリットが?

最近では、普段の生活の中で『5G(Generation)』という言葉をよく耳にします。一般の人からすれば、毎日使用しているスマートフォンの通信速度が速くなるのかな…程度の認識しかない方も多いかもしれませんし、正直言って現状の通信速度でも特に不便を感じていないのに、5Gなんか導入してさらに通信速度を上げる必要なんてないのでは…とまで考えている人もいるようですね。
しかし、さまざまな業界で急速にIoT化が進んでいる現在では、身の回りにある「ありとあらゆるモノ」がインターネットに接続できるようになっており、今後トラフィック(通信回線上で一定時間内に転送されるデータ量)の急増が見込まれているのです。実際に、皆さんが普段の生活の中で使用している家電製品の中にも「インターネットに接続し音声で動作するようになっている」ものも増えており、数えきれないほどの機器がインターネットに接続しているのです。こういった機器がインターネットに接続するために、いちいちケーブルなどを引き回していたのでは、利便性が悪くなってしまうため、ワイヤレス通信が可能なモバイル通信回線が多く用いられています。しかし、現状の4Gネットワークでは、IoTで想定されるような多くのデバイスを同時に一つの基地局で接続することが難しいため、多くのデバイスを同時接続可能な5G通信網の導入が必要不可欠となっているのです。
それでは、こういった5G通信網は製造現場である工場などにどのようなメリットをもたらせてくれるのでしょうか?この記事では、製造業界視点で見た時の5Gのメリットをご紹介したいと思います。

そもそも『5G』で可能になることは?

それではまず、最近よく耳にするようになった『5G』の基礎知識からご紹介しておきましょう。一般生活の中では、スマートフォンの通信速度が速くなる程度と考えられがちですが、さまざまな家電製品がインターネットに接続するようになった現在では、5G通信が持つ特徴が必要不可欠と言われているのです。一般的に5Gの特徴と言われる部分は「超高速・大容量通信」「同時多接続」「超低遅延」などといったことですので、それぞれの特徴について、以下で簡単にご紹介しておきます。

  • 超高速・大容量通信
    5Gは、最大20Gbps(ギガ・ビット毎秒)の通信速度を実現する「超高速・大容量通信」が特徴です。これは、現在日本国内で最速と言われている4G通信サービスの約25倍もの速度を誇ると言われています。そのため、莫大なデータ通信となるIoTでも快適な通信を支えることができると言われています。
  • 同時多接続
    IoT時代では、ありとあらゆるモノがインターネットに接続すると考えられており、その数は数兆個にもなると言われています。したがって、IoTを支えるには、一つのアクセスポイントが扱える機器のキャバシティを増やさなければならないという課題があるのです。現状の4G通信では、仕様上最大でも150億台程度の携帯電話の接続が限界と言われている中、5G通信は、1㎢あたり100万個のノードから接続があったとしても問題なく通信が可能という『同時多接続』が特徴となります。これは、地球表面にある陸地の面積で考えた場合、単純計算で1500兆ものノードを収容できるという計算になるため、接続台数が急増するIoTでは必要不可欠な特徴となるのです。
  • 超低遅延
    IoT時代では、機器同士で数ミリ秒以内の低遅延性が求められています。しかし、現状の4G通信では無線区間の遅延が10ms(0.01秒)程度あると言われており、自動車の自動運転や遠隔での手術、触覚フィードバックなどといった分野では通信の遅延が課題となっているのです。5G通信に関しては、『超低遅延』が特徴と言われており、4Gの1/10以下となる1ms(0.001秒)以下を実現してくれるのです。

製造業への5G導入のメリットは?

ここからは、5G通信が持つ「超高速・大容量通信」「同時多接続」「超低遅延」といった特徴が製造業界にどのようなメリットをもたらすのか?について簡単に考えてみましょう。

遠隔制御でも精度が向上する

5G通信は『超低遅延』という特徴を持っています。超低遅延とは、通信におけるタイムラグ(遅延)を小さく抑えることができるという意味で、上述したように現状の4G通信と比較すると1/10以下にまで遅延を短縮することができると言われているのです。
この特徴は、データ通信におけるリアルタイム性を確保することができるということで、製造業界においては、産業用ロボットやセンサなどの産業機器間の遅延を限りなく少なくすることができるというメリットにつながります。つまり、遠隔地からの制御を行う場合でも、その精度を向上させることができると期待されているのです。

超高速・大容量通信でデータ処理能力が向上

5G通信は、超高速・大容量通信という特徴も持っており、従来の4G通信よりも単純比較で約25倍もの通信速度を実現すると言われています。
通信速度の向上は、大規模データの処理を容易にすることができるというメリットがあり、生産ラインなどで考えた場合は、より高精細な検査用画像が送信可能になることやそこで取り扱われるデータの処理効率の向上などが見込めるのです。これにより、検査精度の向上や、データ分析能力の向上などが期待されています。

より多くの設備を同時に制御することができる

5Gは『同時多接続』という特徴も持っており、4Gでは1k㎡範囲内で10万台が限度だった接続可能数を100万台まで拡張することができると言われています。
製造業界においては、IoTの導入が年々進んでおり、より多くの装置や設備がインターネットに接続するようになっています。従来の4G通信では接続可能数に限界が見えていたのですが、5G通信が導入された場合、接続可能数が大幅に増えますので、より多くの設備を制御することが可能になるのです。
人材不足が問題視されている製造業界では、工場の省人化・省力化のため、ロボットなどの導入による自動化が必要不可欠と言われています。そのためには、より多くの設備を同時に管理できる同時多数接続技術が欠かせない要素となるのです。

まとめ

今回は、大手メディアなどでも頻繁に取り上げられるようになってきた『5G』について、製造業界における5G通信のメリットに関してご紹介しました。普段の生活だけを考えてみた場合、現状の4G通信でも通信速度に大きな不満を持っている方は少ないと思います。しかし、さまざまな業界でIoTが取りざたされるようになってきた近年では、ありとあらゆる『モノ』がインターネットと接続するようになっており、現状の4Gではいずれ回線がパンクしてしまう…と言われているのです。

上述したように、5Gには「超高速・大容量通信」「同時多接続」「超低遅延」といった特徴がありますので、IoTの導入が進んでいる製造業界では今後必要不可欠な技術になると言えるでしょう。5Gを導入することで、さまざまな設備を同時接続することも可能になり、そのデータ処理も超高速化することが期待できますので、「スマートファクトリー」の実現にまた一歩近づくことができるのではないでしょうか。

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