Цифровизация промышленных предприятий ставит перед их владельцами новые вызовы. Использование инновационных IoT- и AI-технологий требует обеспечения бесперебойной и безопасной передачи данных.
Одно из самых надежных решений — частная LTE-сеть.
Как она работает и каковы ее преимущества?
Разбираемся вместе с экспертами МегаФона.
Промышленные предприятия и в мире, и в России внедряют технологии Индустрии 4.0. Электростанции, заводы, скважины каждый день генерируют огромное количество информации. Все больше операций автоматизируется — от управления оборудованием до экологического мониторинга.
Для эффективной работы IoT-экосистемы важно качество связи. Причем лучше мобильной — с учетом роста количества носимых устройств. Для решения задачи по передаче данных в индустрии чаще всего используется промышленный Wi-Fi. Но не всегда время отклика или пропускная способность каналов удовлетворяют цифровые потребности предприятия. К тому же по мере роста цифровой зрелости, когда все более важные решения принимаются на основе поступающих данных в режиме реального времени, критически важным становится вопрос о защите канала связи от сбоев и перехвата данных.
Частные LTE-сети — новое решение для создания изолированной высокоскоростной технологической сети предприятия. Размещение оборудования внутри контура предприятия и его интеграция в существующую сеть обеспечивают безопасность всех передаваемых данных. Более высокая проникающая способность сигнала позволяет без задержек передавать данные в LTE-сети через различные физические преграды в труднодоступных местах: шахтах, карьерах и т. д. Основные преимущества частной LTE-сети в сравнении с промышленным Wi-Fi: высокие скорости и низкие задержки при передаче данных, закрытый контур и готовность к поддержке сети 5G.
Первые пилотные проекты по созданию
частных LTE-сетей появились
в
мире в
2019 году.
Так, например, для порта Роттердама важно было обеспечить высокую безопасность и эффективность обработки контейнеров. Частная сеть позволила реализовать проект по автоматизации терминальных операций и их мониторингу: передавать данные для управляемых транспортных средств, терминальных грузовиков и иных устройств.
А на золотом прииске в Папуа — Новой Гвинее,
расположенном в кратере вулкана, внедрение частной сети
позволило
эффективно управлять беспилотным транспортом и автоматизировать добычу.
В начале 2020 года экспериментальные внедрения начались и в России. Прежде всего технология интересна крупным производителям в самых разных отраслях, нефтедобывающим и перерабатывающим предприятиям, горным и карьерным разработкам, транспортным узлам, а также крупным B2G-клиентам.
«С развитием повестки по цифровизации потребность в частных LTE-сетях выросла кратно», — говорит Александр Осипов, руководитель по облачным платформам и инфраструктурным решениям МегаФона.
Например, в горнодобывающей промышленности активы часто распределены на труднодоступных территориях, и автоматизация бизнес-процессов упирается в необходимость стабильного покрытия мобильной связью.
промышленных предприятий подверглись хакерским атакам в 2020 году, в 2019 году — лишь 16%
выросло количество
успешных атак
на индустриальные активы
IoT-устройств, по оценкам, будет внедрено на промышленных предприятиях к 2025 году,
сейчас — 5,8 млрд
Внедрение подхода Индустрия 4.0 ставит перед промышленниками задачи, решить которые можно с помощью частной LTE-сети:
Подробнее узнать о технологии и получить консультацию по вашему индивидуальному кейсу вы можете у экспертов МегаФона.
Частная LTE-сеть — это выделенный сегмент полноценной мобильной сети передачи данных на территории какого-либо предприятия или ведомства. Она позволяет решить сразу две важные для крупных индустриальных игроков задачи: покрытие качественной сетью передачи данных и создание безопасной технологической экосистемы.
На базе частных LTE-сетей можно организовать транкинговую связь. В отличие от традиционных систем профессиональной оперативной радиосвязи, решение МегаФона позволяет использовать все преимущества LTE: передача видео и голоса, отправка медиафайлов, геолокация. Все это увеличивает безопасность работы сотрудников и повышает эффективность организации бизнес-процессов в удаленных точках.
Также на базе ядра частной LTE-сети возможна интеграция IoT-платформы. Трафик внутри LTE-сети полностью локализован, что обеспечивает максимально безопасную передачу данных, в том числе за счет алгоритмов авторизации и аутентификации подключаемых устройств.
Создание единой технологической сети на базе стандарта LTE позволяет использовать все преимущества текущих проводных и беспроводных решений: большая зона покрытия, высокая емкость сетей, механизмы приоритизации трафика и высокая мобильность.
оценка мирового рынка частных LTE-сетей в 2020 году
ежегодный рост рынка
(CAGR)
внедрений частных LTE в США приходится на производственные компании, в топ-3 вертикалей также входят энергетика и транспорт
Частоты лицензируемы, что обеспечивает защиту контура от внешнего проникновения. Закрытый контур позволяет также минимизировать задержки при передаче информации и развернуть различные сценарии взаимодействия оборудования.
«Чаще всего к нам обращаются активно внедряющие цифровые технологии промышленные компании с географически распределенными предприятиями. Решения на базе частной беспроводной сети отвечают всем условиям и потребностям современных систем производства», — отмечает Александр Осипов.
Эксперты МегаФона приводят в пример роботизированные руки-манипуляторы на конвейере — взаимодействие устройств должно быть непрерывным, задержки в передаче сигнала между ними или сбой сборки какого-либо узла могут привести к остановке или задержке целого конвейера, а значит, к убыткам.
Стоимость развертывания частной LTE-сети зависит от количества подключаемых устройств, схем резервирования оборудования, уровня SLA и может достигать десятков миллионов рублей. При этом 50-70% суммы проекта — затраты на улучшение качества покрытия, что подразумевает в том числе и строительство новых базовых станций. Каждый проект индивидуален. На старте оценивается существующая инфраструктура и географические особенности объекта, а также задачи: например, если предприятию нужно передавать тяжелые потоковые видео в онлайн-режиме, потребуется увеличение пропускной способности канала. Сроки реализации проекта зависят от существующего покрытия и емкости каналов: сколько базовых станций нужно строить и т. д.
По словам экспертов МегаФона, за счет большого покрытия LTE-сеть позволяет значительно экономить на организации инфраструктуры, а также увеличивает возможности использования автоматизированной техники и IoT-устройств. Эффективность работы предприятия повышается. Кроме того, технологическая сеть предприятия на базе частной LTE-сети фактически готова к внедрению стандарта 5G, что позволяет оптимизировать инвестиции при дальнейшей модернизации.
Частная LTE-сеть дает промышленному предприятию следующие возможности:
Внедрить цифровые решения Индустрии 4.0
Обеспечить локализацию трафика на предприятии
Объединить технологические сети предприятия или обеспечить их резервирование
Уменьшить задержки при передаче данных
Обеспечить плавный переход к сетям 5G
Цифровая трансформация — непрерывный процесс. И частная LTE-сеть дает возможности для дальнейшего развертывания цифровых технологий. Эксперты МегаФона отмечают, что по мере внедрения 5G-кейсов применение частных LTE-сетей будет расширяться. Вот лишь некоторые направления:
Мгновенная передача данных через LTE-сеть позволяет использовать компьютерное зрение для решения таких задач, как защита объектов от несанкционированного проникновения, сортировка рыбы на плавучих заводах, отсеивание брака в разных отраслях промышленности и так далее.
На промышленных предприятиях используется удаленное управление транспортом в тех местах, где людям опасно или невозможно находиться. LTE-сеть обеспечивает постоянную передачу данных с камер на транспорте и позволяет операторам управлять техникой без задержек.
LTE-сети применяются при организации работы самоуправляемых автомобилей, для которых задержка даже в одну секунду является критичной и может привести к аварии.
Для обеспечения видеонаблюдения по всему периметру аэропорта, который включает и взлетно-посадочные полосы, необходимо множество камер — LTE-сеть, дополненная покрытием 5G, позволяет охватить радиус более 20 км.
Цифровые технологии проникают и в агробизнес: LTE-сеть может помочь на больших пастбищах, где передача данных с чипов животных через Wi-Fi не представляется возможной, решить вопрос сохранности дорогостоящей техники, рассредоточенной по большой территории.
За счет цифровой трансформации и частных LTE-сетей предприятия решают множество задач:
Удоканское месторождение меди на территории Каларского района Забайкальского края — крупнейшее в Евразии. Помимо большой территории, проект отличают суровые климатические условия вечной мерзлоты и сложный рельеф. Сеть беспроводной связи, которую запускает МегаФон, позволит обеспечить сотрудников устойчивой связью, автоматизировать управление производственными процессами и повысить безопасность.
диапазон корпоративной сети
будут построены на первом этапе
LTE-сеть охватит всю территорию месторождения, куда относятся карьер и технологический комплекс будущего горно‑металлургического комбината, который объединит обогатительную фабрику и металлургический завод. Реализация проекта пройдет в несколько этапов. Первый этап предполагает обеспечение устойчивой связью тех, кто работает сейчас на строительной площадке комбината: сотрудников «Удоканской меди» и подрядных организаций. Для этого будут построены четыре базовые станции. Отказоустойчивые резервированные каналы связи организуются на основе оптоволокна и радиорелейных пролетов.
Сейчас одновременно идет строительство самого горно‑металлургического комбината, инженерной и транспортной инфраструктуры, а также горно‑капитальные работы.
«Современные цифровые технологии МегаФона позволят оптимизировать процессы управления строительства сложных и разных по функциям объектов, а также обеспечить максимальную безопасность передачи данных», — отмечает Герман Миронов, генеральный директор «Удоканской меди».
На втором этапе, с началом промышленной добычи на месторождении, покрытие будет усилено за счет развертывания частной LTE-сети. Это обеспечит работу автоматизированных систем управления горнотранспортного комплекса «Удоканской меди» и предоставит среду для передачи данных с IoT-устройств. Цифровых технологий на месторождении предусмотрено много. В частности, контроль машин и оборудования будет осуществляться в том числе с помощью телеметрии, а давление в шинах, которые быстро изнашиваются при работе в скалистой местности, количество горючего в баках, уровень загрузки, время простоя будут отслеживаться благодаря установленным на карьерной технике IoT‑датчикам.
Собственная надежная сеть также способствует обеспечению безопасности труда: сложные процессы, например буровзрывные работы, будут максимально автоматизированы. Для предприятия, которое работает в сложных климатических условиях вечной мерзлоты, сокращение числа процессов с непосредственным участием людей является одной из первостепенных задач. Там, где это не представляется возможным, используются технологии для оптимизации работы.
Транкинговая связь со встроенной геолокацией позволяет передавать видео и мультимедийные сообщения. Это дает возможность определять местонахождение каждого работника в режиме реального времени, быстро реагировать на чрезвычайные происшествия, объединять сотрудников в группы для оперативного взаимодействия и управления.
Почему предприятие сделало выбор именно в пользу частной LTE-сети?
«В отличие от Wi‑Fi-сетей, которые традиционно разворачиваются на предприятиях, но при этом не обладают помехоустойчивостью, имеют плохую защищенность и радиопрозрачность, частная LTE-сеть обеспечивает низкие задержки, гарантирует высокую проходимость сигнала в помещении и полностью изолирует трафик. Решение формирует единую устойчивую закрытую среду передачи данных для цифровых сервисов, что важно для добывающих и промышленных предприятий с высокими требованиями к безопасности и надежности», — говорит Наталья Талдыкина, директор по развитию корпоративного бизнеса МегаФона.
Лебединский горно-обогатительный комбинат, входящий в компанию «Металлоинвест», — единственный в Европе, России и СНГ производитель горячебрикетированного железа, крупнейшее в России и СНГ предприятие по добыче и обогащению железной руды, производству высококачественного железорудного сырья и металлоресурсов. Сеть Private LTE обеспечит гарантированное покрытие, безопасность, а также высокие скорости и низкие задержки при передаче данных.
диапазоны, которые используются для обеспечения бесшовного покрытия
новых станций планируется разместить, 5 действующих — модернизировать
Лебединский ГОК разрабатывает месторождение, расположенное в одном из крупнейших в мире железорудных бассейнов — Курской магнитной аномалии. Сеть LTE будет охватывать фабрики и крупнейший в мире карьер, где добыча руды ведется открытым способом. Его длина — 4,7 км, ширина — 3,7 км, глубина достигает 450 м. При этом в ходе буровзрывных работ меняется рельеф поверхности карьера, и технологические решения по организации частной сети должны быстро адаптироваться к этим изменениям.
Частная LTE-сеть МегаФона обеспечит предприятие бесшовным покрытием с использованием диапазонов 1800 МГц и 2600 МГц. Это позволит увеличить емкость сети в местах наибольшего скопления сотрудников и техники, а также обеспечит резервирование и широкий охват.
Для организации бесшовного покрытия планируется разместить 13 новых базовых станций, а также провести модернизацию 5 действующих. В ЦОДе будет установлено резервируемое ядро сети Private LTE, возведены новые антенно-мачтовые сооружения, проложены волоконно-оптические линии, созданы каналы радиорелейных линий связи для обеспечения резервирования транспортной инфраструктуры.
«Наши компании давно и плодотворно сотрудничают в сфере IT-технологий, — отметила директор по цифровой трансформации „Металлоинвеста“ Юлия Шуткина. — Сервисы оператора помогают создавать единую информационную среду на производстве и реализовывать инновационные проекты „Металлоинвеста“»
Сеть Private LTE предоставит среду для передачи телеметрии с карьерной техники, специалисты компании смогут контролировать производственные показатели машин и оборудования. Для обеспечения устойчивого сигнала внутри цехов на предприятии будет организовано indoor-покрытие, что даст возможность внедрять сервисы на основе видеоаналитики, промышленного интернета вещей, решения для определения местонахождения сотрудников, технического обслуживания и ремонта техники.
Собственная устойчивая сеть позволит внедрить и цифровую радиосвязь «МегаФон Транкинг» с функцией геолокации для определения местонахождения каждого работника в режиме реального времени и быстрого реагирования на чрезвычайные происшествия.
