Hücresel iletişim, geleneksel olarak madencilik için pek uygun bir çözüm olmamıştır.
Madenciler için hücresel ağlar, ağlara erişim ve kritik görev güvenilirliği açısından zorluklar yaratmıştır . Bu nedenle hücresel ağ tek başına madencilik için ideal bir çözüm olmamıştır. Dolayısıyla sektör, kablosuz veri iletişimi için çoğunlukla Wi-Fi'ye güvenmiştir.
Hücresel ağların ilk dört nesli esasen tüketici pazarı düşünülerek tasarlanmıştır. Çoğunlukla tüketiciler, bol miktarda baz istasyonu ve antene erişimin engelsiz olduğu bölgelerde telefonlarıyla ağlara erişiyor ve veri indiriyorlar.
5G'nin ortaya çıkmasıyla birlikte hücresel ağlar daha sağlam hale geliyor ve endüstriyel kullanım senaryolarına daha uygun hale geliyor. 4G ve 5G arasındaki farkları ve her teknolojinin avantajlarını ve dezavantajlarını anlamak, aşağıda ele aldığımız bazı temel prensiplerin belirlenmesini gerektirir.
4G ve LTE arasındaki farkı anlamak
4G, ilk olarak 2010 yılında ticari olarak kullanılabilir hale gelen dördüncü nesil mobil (hücresel) ağ teknolojisidir. 4G, bant genişliği, gecikme süresi ve ağ güvenilirliği açısından önceki üçüncü nesilden (3G) büyük bir ilerleme kaydetmiştir.
Peki, 4G ve LTE arasındaki fark tam olarak nedir? 4G, LTE ve LTE+ terimleriyle ilgili kafa karışıklığı, bu terimlerin minimum hizmet gereksinimlerini tanımlamasından kaynaklanmaktadır, ancak bu gereksinimlerin nasıl karşılandığını açıklamamaktadır. Mobil WiMAX ve EV_DO, belirlenmiş hizmet gereksinimlerini karşılayan 4G teknolojileri için alternatif işletim standartlarına iki örnektir.
LTE, 3. Nesil Ortaklık Projesi (3GPP) tarafından tanımlandığı üzere, 4G teknolojileri için en yaygın işletim standardıdır. 2011 yılında, 3GPP Release 10, baskın küresel standart haline gelen ve 5G'ye evrimin temelini atan LTE+ (veya LTE Advanced; LTE-A) için kriterleri tanımladı.
5G, madencilik alanındaki kullanım senaryoları için yeni olanaklar sunuyor.
5G, 4G ile aynı radyo spektrumunu ve ağ altyapısını kullanır; buna ek olarak daha yüksek frekans spektrumu ve iletim teknolojileri de bulunur. Bu eklemeler ağ kapasitesini artırır ve 4G ağlarından 100 kata kadar daha hızlı hızlar sunabilir.
Ağ işletimi söz konusu olduğunda, 5G Çekirdeği (veya ağın "beyni"), 4G'de kullanılan IP tabanlı mimarinin aksine, API tabanlı bir mimari kullanır. 5G'nin sanallaştırılmış mimarisi, makinelerin otonom çalışması ve bağlı cihazların hassas konumlandırılması da dahil olmak üzere zaman açısından kritik endüstriyel kullanım durumlarını destekleme potansiyeline sahiptir.
Geleceğe yönelik bir çözüme yatırım yapmak dengeli bir yaklaşım gerektirir.
Genel olarak, kablosuz ağınız iyi kurulmuşsa ve ürün seçimi sağlam ise beş ila yedi yıl dayanır. 10 yıldan daha eski ağlara sahip müşterilerimiz de var, ancak bu lokasyonların ihtiyaçlarında minimum artış oldu. Bu durumlarda, ağ nispeten eski olsa bile, ihtiyaçlarını hala karşılayabiliyor.
Ağınızın ömrü, ağ altyapısının maruz kalacağı aşınma ve yıpranmaya, kapasite ihtiyaçlarındaki değişikliklere ve yeni ağ teknolojilerinin 도입una bağlıdır. İlk nokta temelde kendiliğinden anlaşılır.
Altyapınız yeraltı madeninin girişine yakın bir yere kurulmuşsa, hasara daha yatkındır ve bu da potansiyel kullanım ömrünü doğrudan etkiler. Daha fazla uzaktan kumandalı ve otonom ekipman eklemeye karar verirseniz, artan veri kapasitesi ihtiyacınız ağ güncellemesi gerektirebilir. Son olarak, ağ teknolojileri daha erişilebilir ve uygun fiyatlı hale geldikçe ve yeni ürünler piyasaya sürüldükçe, bu yeni olanaklardan yararlanmak için ağı yenilemek isteyebilirsiniz.
İlk dürtünüz en yeni ve en iyi ağı edinmek olabilir, ancak 5G'yi ve onun sağladığı teknolojiyi tam olarak kullanabilecek gerçek dünya madencilik kullanım senaryolarının hala gelişmekte olan bir aşamada olduğunu anlamalısınız. Ayrıca, yeni teknolojiyle birlikte, özellikle bakım ve işletme açısından yeni zorlukların da geldiğini aklınızda tutmalısınız.
2001 yılında ticari olarak kullanıma sunulmasının ardından, 3G ağlarının aşamalı olarak kaldırılması (veya kullanım ömrünün son bulması) çoğu büyük ağ operatörü tarafından 2022 yılında tamamlandı. 3G'nin ömrüne dayanarak, 4G ağlarının en az 2030 yılına kadar kullanılabilir ve ticari olarak uygulanabilir olacağını tahmin edebiliriz. Bu, 4G'nin daha sonraki nesil ağlarla (5G ve ötesi) birlikte var olacağı ve 4G'yi önümüzdeki yıllarda ticari olarak uygulanabilir kılacağı anlamına gelir.
Gelecek nesil hücresel teknolojiler yalnızca kademeli iyileştirmeler sağlayacaktır.
Uluslararası standartlar kuruluşu 3GPP, 6G ağları için şimdiden planlama yapıyor. Ancak 6G ve sonraki nesillerin ilerlemeleri, LTE ve 5G'nin ortaya çıkışıyla gelen değişiklikler kadar çarpıcı olmayacak gibi görünüyor. Bunun nedeni, bakır tel veya radyo ağı gibi herhangi bir ortamın kapasite ve bant genişliğinde fiziksel sınırlamalar olmasıdır.
İlk olarak 1948'de yayınlanan Shannon-Hartley teoremi (veya Shannon Yasası), herhangi bir iletişim kanalı üzerinden hatasız veri iletim hızının üst sınırını tanımlar. Hücresel teknoloji gelişmeye devam ettikçe, bu maksimum sınıra daha da yaklaşıyoruz.
4G ile karşılaştırıldığında, 5G daha geniş bir frekans aralığı, daha fazla anten ve daha yüksek dereceli modülasyon şemaları kullanarak daha yüksek ağ kapasitesi ve daha hızlı veri hızları sunar. Sonunda, Shannon Yasası tarafından tanımlanan ağın sınırlarına ulaşılacaktır. Bu, gelecekteki hücresel ağların ancak belirli bir güçte olabileceği anlamına gelir, bu nedenle önümüzdeki yıllarda 4G ve 5G teknolojisine bağlı kalmakla çok şey kaybetmeyeceksiniz.
Hibrit ağ çözümleri genellikle madenciler için en iyi seçenektir.
Çoğu kişi için en iyi çözüm, uygulama gereksinimlerinize bağlı olarak LTE, Wi-Fi, mesh, Bluetooth, dar bant IoT ( Nb-IoT ) ve LTE Machine (LTE-M) gibi düşük güç tüketimli geniş alan (LPWA) hücresel teknolojileri içerebilecek bir hibrit çözüm olacaktır. Uydu teknolojisi de bu çözümün uygulanabilir bir bileşeni olarak ortaya çıkmaktadır.
Hibrit bir çözüm, geniş kapsama alanları için hücresel ağı kullanırken, diğer teknolojileri de boşlukları doldurmak için kullanabilir. Yeraltı, çukurlar ve çöplüklerin arkası gibi ulaşılması zor alanlara nüfuz etmek söz konusu olduğunda, hücresel ağı Rajant Instamesh gibi basit, çevik ve esnek bir teknolojiyle güçlendirebilirsiniz; bu teknolojiyi, söz konusu alanları kapsayacak şekilde makineler arasında kablosuz olarak ağ oluşturabilirsiniz.
Hücresel ağ kurulumlarında hibrit ağlar giderek daha yaygın hale geliyor çünkü daha fazla özellik elde edebiliyorsunuz, daha fazla iş yapabiliyorsunuz ve daha basit. Tamamen farklı teknolojilerin güçlü yönlerinden yararlanmanın ve her birinin en iyi yaptığı işlerde kullanmanın harika bir yolu.
Peki, "Madencilik için 5G mi yoksa 4G mi daha iyi?" sorusunun cevabı tamamen her işletmeye ve maden sahasına bağlı. Hücresel teknolojiyi, bugünkü ihtiyaçlarınızı ve önümüzdeki beş ila yedi yıl için yol haritanızı pratik bir şekilde anlayarak, dijitalleşmeye ve otomasyona hazır, geleceğe dönük bir ağ çözümü oluşturabilirsiniz.
5G teknolojisinin benimsenmesi madenciler için bir dizi zorluk yaratabilir.
Daha yüksek kapasite, daha güçlü veri aktarım hızı ve daha düşük gecikme süresine rağmen, 5G madenciler için hala bir dizi zorluk sunuyor. Bunlardan ilki, uzak bölgelerdeki kamu altyapısına erişim sorunudur.
Özel hücresel ağlar kurmaya gelince, maliyet, lisanslama ve bant genişliği kullanılabilirliği gibi konular ele alınmalıdır. Ayrıca, sürekli değişen maden sahalarına göre ağların uyarlanması ve özellikle yer altı gibi ulaşılması zor alanlarda kapsama alanının sağlanmasıyla ilgili sorunlar da söz konusudur.
Ağ erişiminin ötesinde, antenler ve diğer ağ donanımları genellikle madenciliğin zorlu koşullarıyla başa çıkacak dayanıklılığa sahip değildir. Hücresel ağların işletimi, bakımı ve sürdürülmesi, birçok işletmenin kendi bünyesinde sahip olmadığı bir bilgi birikimi gerektirir.
Son olarak, çoğu madencilik operasyonu henüz 5G ağlarının tüm potansiyelinden yararlanacak araçlara, makinelere ve sistemlere sahip değil. Tüm bunları göz önünde bulundurarak, madencilerin geleceğe yönelik bir ağ çözümüne yatırım yaparken pragmatik bir yaklaşım benimsemeleri gerekiyor.
Madencilik ihtiyaçlarınıza uygun doğru ağ çözümünü bulmak
Telekomünikasyon ağları, dijitalleşme ve otomasyonun omurgasını oluşturmaktadır. Seçeceğiniz telekomünikasyon teknolojileri, madeninizi modernize etme ve güvenlik, verimlilik ve üretkenliği artırma hedeflerinizi gerçekleştirmede çok önemli bir rol oynayacaktır.
Epiroc, madencileri kablosuz ağ yönetiminin tüm yönlerinde desteklemek amacıyla, son yıllarda hem çözüm portföyünü hem de şirket içi uzmanlığını genişletmeye yatırım yaptı. Bu, madencilerin yetenekler, kapasite veya kodlama konusunda endişelenmelerine gerek kalmadan bağlantının avantajlarından yararlanmalarını sağlayan bir Ağ Hizmeti (Network as a Service) çözümü sunmayı da içeriyor.
Kaynak: https://www.epiroc.com/en-us/newsroom/2024/5g-better-and-why
