Традиционно сотовая связь плохо подходила для майнинга.
Для майнеров сотовая связь создала проблемы с точки зрения доступности сетей и критически важной надежности. Именно поэтому сотовая связь сама по себе не идеально подходит для майнинга. Поэтому отрасль в основном полагается на Wi-Fi для беспроводной передачи данных.
Первые четыре поколения сотовых сетей были разработаны, по сути, с учетом потребительского рынка. В большинстве случаев потребители подключаются к сетям с помощью своих телефонов, загружая данные в районах с беспрепятственным доступом к большому количеству базовых станций и антенн.
С появлением 5G сотовые сети становятся более надежными и лучше приспособленными для промышленного применения. Для понимания различий между 4G и 5G, а также преимуществ и недостатков каждой технологии, необходимо определить некоторые основные принципы, которые мы рассмотрим ниже.
Понимание разницы между 4G и LTE
4G — это четвертое поколение мобильных (сотовых) сетей, которое впервые стало коммерчески жизнеспособным в 2010 году. 4G стало большим шагом вперед по сравнению с предшествующим третьим поколением (3G) с точки зрения пропускной способности, задержки и надежности сети.
Итак, в чем же именно разница между 4G и LTE? Путаница вокруг 4G, LTE и LTE+ заключается в том, что эти термины определяют минимальные требования к обслуживанию, но не то, как эти требования выполняются. Mobile WiMAX и EV_DO — это два примера альтернативных операционных стандартов для технологий 4G, которые соответствуют установленным требованиям к обслуживанию.
LTE — это наиболее распространенный стандарт работы для технологий 4G, определенный проектом 3GPP (3rd Generation Partnership Project). В 2011 году в релизе 3GPP Release 10 были определены критерии для LTE+ (или LTE Advanced; LTE-A), который стал доминирующим мировым стандартом и заложил основу для эволюции к 5G.
5G открывает новые возможности для применения в горнодобывающей промышленности.
Технология 5G использует тот же радиочастотный спектр и сетевую инфраструктуру, что и 4G, но с добавлением более высокочастотного спектра и технологий передачи данных. Эти дополнения увеличивают пропускную способность сети и могут обеспечивать скорость, в 100 раз превышающую скорость сетей 4G.
Что касается управления сетью, то ядро 5G (или «мозг» сети) использует архитектуру на основе API, в отличие от IP-архитектуры, используемой в 4G. Виртуализированная архитектура 5G потенциально может поддерживать критически важные по времени сценарии использования в промышленности, включая автономную работу машин и точное определение местоположения подключенных устройств.
Инвестиции в перспективное решение требуют сбалансированного подхода.
В целом, при правильной установке и грамотном выборе оборудования ваша беспроводная сеть прослужит от пяти до семи лет. У нас есть клиенты, сети которых существуют уже более 10 лет, но потребности на этих объектах практически не возросли. В таких случаях сеть всё ещё может удовлетворять их потребности, несмотря на свой относительно большой возраст.
Срок службы вашей сети зависит от износа сетевой инфраструктуры, меняющихся потребностей в пропускной способности и внедрения новых сетевых технологий. Первый пункт, в принципе, не требует пояснений.
Если ваша инфраструктура расположена вблизи забоя подземного рудника, она более подвержена повреждениям, что напрямую влияет на потенциальный срок службы. Если вы решите добавить больше оборудования с дистанционным управлением и автономной работой, возросшая потребность в пропускной способности сети может потребовать ее обновления. Наконец, по мере того, как сетевые технологии становятся более доступными и недорогими, а также появляются новые продукты, вам может потребоваться обновить сеть, чтобы воспользоваться этими новыми возможностями.
Хотя первым вашим побуждением может быть желание приобрести самую новую и лучшую сеть, следует понимать, что реальные сценарии использования 5G и предоставляемых ею технологий в майнинге все еще находятся на стадии становления. Также следует помнить, что с новыми технологиями приходят и новые проблемы, особенно в плане обслуживания и эксплуатации.
После того, как сети 3G впервые стали доступны для коммерческой эксплуатации в 2001 году, их поэтапное прекращение (или «закат») было завершено большинством крупных операторов связи в 2022 году. Исходя из срока службы 3G, можно предположить, что сети 4G будут доступны и коммерчески жизнеспособны как минимум до 2030 года. Это означает, что 4G будет существовать наряду с последующими поколениями сетей (5G и далее), что сделает 4G коммерчески жизнеспособным на долгие годы вперед.
Будущие поколения сотовых технологий обеспечат лишь постепенные улучшения.
Международная организация по стандартизации 3GPP уже планирует создание сетей 6G. Однако достижения 6G и последующих поколений, вероятно, будут менее значительными, чем изменения, произошедшие с появлением LTE и 5G. Это связано с тем, что существуют физические ограничения на пропускную способность и скорость передачи данных в любой среде, будь то медный провод или радиосеть.
Теорема Шеннона-Хартли (или закон Шеннона), впервые опубликованная в 1948 году, определяет верхний предел скорости передачи данных по любому каналу связи без ошибок. По мере развития сотовых технологий мы приближаемся к этому максимальному пределу.
По сравнению с 4G, 5G использует более широкий диапазон частот, больше антенн и схемы модуляции более высокого порядка, что обеспечивает большую пропускную способность сети и более высокую скорость передачи данных. В конечном итоге будут достигнуты пределы возможностей сети, определяемые законом Шеннона. Это означает, что будущие сотовые сети могут быть лишь ограниченно мощными, поэтому вы ничего не потеряете, если будете продолжать использовать технологии 4G и 5G в течение многих лет.
Гибридные сетевые решения часто являются наилучшим вариантом для майнеров.
Для большинства оптимальным решением станет гибридная система, которая может включать такие технологии, как LTE, Wi-Fi, mesh-сети, Bluetooth, низкоэнергетические сотовые технологии LPWA (например, узкополосный IoT ( Nb-IoT )) и LTE Machine (LTE-M), в зависимости от требований вашего приложения. Спутники также становятся перспективным компонентом этой системы.
Гибридное решение может использовать сотовую связь для покрытия больших зон, одновременно задействуя другие технологии для заполнения пробелов. Что касается проникновения в труднодоступные места, такие как подземные сооружения, ямы и свалки, можно усилить сотовую сеть с помощью таких решений, как Rajant Instamesh — простая, гибкая и надежная технология, позволяющая беспроводным способом объединять оборудование для покрытия этих зон.
Гибридные сети становятся все более распространенными в контексте развертывания сотовой связи, потому что они позволяют получить больше возможностей, расширить функционал и упростить процесс. Это прекрасный способ использовать сильные стороны совершенно разных технологий и применять их для решения задач, в которых каждая из них наиболее эффективна.
Итак, ответ на вопрос: лучше ли 5G, чем 4G, для горнодобывающей промышленности? Это действительно зависит от каждого отдельного предприятия и горнодобывающего объекта. Имея практическое понимание сотовых технологий, ваших сегодняшних потребностей и плана развития на следующие пять-семь лет, вы можете создать перспективное сетевое решение, готовое к цифровизации и автоматизации.
Внедрение 5G может создать ряд проблем для майнеров.
Даже при большей пропускной способности, более высокой скорости передачи данных и меньшей задержке, 5G по-прежнему ставит перед майнерами ряд проблем. Первая из них — это просто доступ к общедоступной инфраструктуре в отдаленных районах.
При создании частных сотовых сетей необходимо учитывать стоимость, лицензирование и доступность полосы пропускания. Также возникают вопросы, связанные с адаптацией сетей к постоянно меняющимся условиям шахт и обеспечением покрытия в труднодоступных местах, особенно под землей.
Помимо обеспечения доступа к сети, антенны и другое сетевое оборудование часто не обладают достаточной прочностью, чтобы выдерживать суровые условия горнодобывающей промышленности. Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт сотовых сетей требуют знаний, которых многим предприятиям не хватает внутри компании.
Наконец, большинство горнодобывающих предприятий пока не располагают транспортными средствами, машинами и системами, позволяющими в полной мере использовать потенциал сетей 5G. Учитывая все это, горнодобывающим компаниям необходимо прагматично подходить к инвестициям в перспективное сетевое решение.
Подбор оптимального сетевого решения для вашего горнодобывающего предприятия.
Телекоммуникационные сети являются основой цифровизации и автоматизации. Выбор телекоммуникационных технологий сыграет решающую роль в реализации ваших стремлений по модернизации шахты и повышению безопасности, эффективности и производительности.
Для поддержки майнеров во всех аспектах управления беспроводной сетью компания Epiroc в последние годы инвестировала в расширение как своего портфеля решений, так и собственной экспертизы. Это включает в себя предложение решения «Сеть как услуга» (Network as a Service), которое позволяет майнерам получать выгоды от подключения, не беспокоясь о возможностях, пропускной способности или программировании.
Источник: https://www.epiroc.com/en-us/newsroom/2024/5g-better-and-why
