2024年4月10日
自動化を理解する：自動倉庫の概念
よみきり
4G＆5Gプライベート・モバイル・ネットワークとは、企業や行政が、公共ネットワークとは別に、キャンパス内や工場内、あるいは機密性の高い場所で、機械、車両、人、ロボット、タブレット、アプリケーションを接続するために私的に使用する専用のモバイル・ネットワークである。
つまり、企業は自社の施設（倉庫、工場、オフィスビル、屋外）での接続ニーズをカバーするために、独自のミニAT&Tまたはボーダフォン・ネットワークを構築することができる。一企業によって賄われるため、プライベート4G/5Gネットワークは、企業外の許可されていないマシン、車両、アプリケーション、人員によって使用されることはない。そのため、通信に高いレベルのセキュリティを提供し、企業が求めるサービス品質を保証することができる。
例を挙げてみましょう。
米国の中堅溶接機メーカー、WELD社（偽名）の例を見てみよう。WELDは、オハイオ州にある一つの大きな工場施設で溶接機を製造し、それぞれ1万平方メートルの倉庫／物流センター2カ所を通じて物流を管理している。スペアパーツや最終製品は、複数の建物や屋外エリアを経由して、工場に出入りします。現在、現場のスタッフが使用するPC、タブレット、バーコードリーダー上の重要でないアプリケーションを管理するために、いくつかのWiFiネットワークがある。機械はイーサネットケーブルで接続され、WELDのスタッフは老朽化したDECT電話ネットワーク（Wikipedia_Dectのページを参照）のおかげで社内で通信している。
なぜ、これではWELDのオペレーションを管理するのに十分ではないのでしょうか？同社の倉庫の一部にはWiFiの死角があり、これを克服するのが難しく、信頼性の高い屋内トラッキング/バーコードプロセスを導入することができません。屋外エリアは全く接続されていないため、これらのエリアを通過する製品、人、車両を追跡することができません。このことは、年間業績に直接的な影響を及ぼし、必要以上の材料を使って、生産量を減らしています。また、定期的に事業を拡大する一方で、およそ半年ごとに新しい機械を追加したり、機械を移動させたりしているため、新たに高価なイーサネットケーブルを引かなければならない。
では、プライベート4Gや5Gは、WELDと同じようなビジネスにどんな価値をもたらすのでしょうか。
屋内外をカバー
4Gおよび5GテクノロジーはWiFiよりも優れた普及率とカバー能力を持つため、約5倍少ないアクセスポイントで屋内外の堅牢な接続性を保証できる。1本の屋外用4Gおよび5Gアンテナで最大数マイルをカバーできます。
重金属構造物のある屋内をカバー
4Gと5Gのシグナルは、金属製の建物や棚がたくさんある建物、資材が密集した高い山などの複雑な構造物を貫通します。プライベート4Gおよび5Gは、アクセスポイントの数を最小限に抑えながら、死角をなくすことを意味する。
屋内外のアセットトラッキング
5Gは非常に低遅延で高速であるため、ネットワークを通じてリアルタイムで非常に正確に資産の位置を特定する能力がある（屋内精度は約1メートル）。
ネットワークセキュリティ
5Gはデータの暗号化、ユーザーとネットワークの認証、データの完全性を提供します。5Gはモバイルネットワーク内のデータ交換を保護するために、最先端の暗号化アルゴリズム（楕円曲線使用）を提供します。
ユーザー機器とネットワークは、暗号化されたデータ接続を開く前に、お互いを認証する必要があります。ネットワークはエンドツーエンドのデータ完全性を保証します。
組織の敷地内のみに展開される完全なプライベート5Gネットワークは、ネットワークのハードウェアとソフトウェアのコンフィギュレーションを完全に制御できるため、通信の安全性をさらに高めることができる。
ワイヤレスで機器を接続し、柔軟性を高める
無線で機械をつなぐことで、短時間で工場を再構成することができ、よりパーソナライズされた製品を、より多く、より早く販売する能力を強化することができるのです。
WiFiのようなシンプルなネットワーク管理
プライベート4Gおよび5Gネットワークは、高度な機能を提供し、重要なユースケースをサポートしますが、ITチームはWiFiと同じようにシンプルな方法で管理することが可能です。プライベート4Gおよび5Gの監視は、特定の電気通信の専門知識を必要としない方法で、他のネットワーク監視ツールと連動させることが可能です。
プライベート4G＆5Gネットワークは、インダストリー4.0に向けた産業分野の変革を加速しています。PMNのおかげで、企業は新たな収益の可能性を開拓し、消費電力を削減しながら活動領域の効率を高めることができるようになりました。例えばボッシュは、電力消費を40％、在庫を30％削減し、工場ごとに年間合計100万ドルを節約しました（https://www.bosch.com/stories/5g-industry-4-0/）。
5Gプライベート・ネットワークは拡張可能でモジュール化されているため、センサーやデバイスの密度が高いスマート工場の運用が容易になり、現場での通信が最適化され、ITとOT環境のセキュリティが向上する。
スループットや効率の向上だけでなく、ネットワーク・セキュリティの強化も、接続・通信ソリューションのアップグレードの理由の上位に挙げられています。WiFiなどの他のテクノロジーは、セキュリティのニーズに対して最適とは言えないと経営陣は認識しています。
2020年初頭以降、米国、英国、ドイツ、日本、韓国、フランス、ブラジルなど、製造業が盛んなほとんどの先進国の政府は、民間の4Gおよび5G専用の周波数帯を解放している（Netmaniasが発表した最新の周波数帯の状況を参照）。つまり、どの企業も自社使用のために最大100Mhzの周波数帯を利用できるということだ！
世界中の企業は、建物内や遠隔地で音声やデータ通信を確実にカバーできる、安全で高速かつ管理しやすいインフラを求めています。
このニーズに応えるLTEや5Gのプライベートネットワークでは、そのユースケースは日々増えています。ここでは、そのいくつかをご紹介します。
倉庫。プライベートLTEまたは5Gネットワークにより、オンライン小売業者や倉庫業者は、ロボットによる商品ピッキング、商品追跡、その他のIoT倉庫アプリケーションを導入し、手作業、出荷ミス、パレットの紛失を防ぐことができます。
製造業です。製造施設では、プライベートLTEおよび5Gネットワークを使用してITシステムを製造装置に接続し、自動誘導車、機械やロボットの遠隔制御、製造プロセスの監視、遠隔品質管理などを展開できます。ノキアとABIリサーチによる最近の調査では、製造業の意思決定者の90％が業務における4Gおよび/または5Gの使用を検討しており、84％が独自の4G/5G無線プライベートLANの展開を検討していることが明らかになりました。
空港、駅、スタジアム、その他の大規模な公共施設：大規模な公共施設では、従業員、IoTデバイス、数百人または数千人の来場者の接続ニーズを満たすために、施設内外で強力なカバレッジが必要とされることがよくあります。
4Gおよび5Gプライベートモバイルネットワークのユースケースについては、ビジネスストーリーのページでさらに詳しくご紹介しています。
モール、テーマパーク、スタジアム。 ショッピングモール、テーマパーク、スタジアムなどの小売業者は、堅牢な屋外接続性を求めています。その主なニーズは、公衆無線LANやプライベートWiFiネットワークが過負荷になった際の障害回避のための内部通信、混雑した免許不要の環境を回避するためのインタラクティブキオスク、高価なイーサネットケーブルに代わるバックホールなど多岐に渡ります。
お客様のニーズに合わせたプライベートモバイルネットワーク
Firecellでは、WiFiのようにシンプルで手頃な価格で、4Gおよび5Gのプライベートネットワークを民主化することを目指しています。これを達成するために、私たちのOpen-RAN 4G & 5Gプライベートネットワークソリューションは、ネットワーク全体のコストを下げるためにハードウェアに依存しません（O-Ranとは何か、それがもたらす利点についてもっと知りたい場合は、私たちのウェブサイトhttps://firecell.io/open-ran/ をご覧ください）。お客様のユースケースのテスト、施設内でのパイロットの開始、施設内での5Gプライベートネットワークの立ち上げなど、どのようなご要望にもお応えできるソリューションをご用意しています。
Firecellは、"OAI for Private 5G "というプロジェクト・グループをコーディネートしている。このグループは、産業企業や電気通信ソリューション・プロバイダーで構成され、インダストリー4.0とプライベート・ネットワークの文脈で扱うべきユースケースのリストを定義している。これらのユースケースは、「Open Air Interface」（https://openairinterface.org/）というオープンソースコミュニティによって実装される。 その主な目的は、プライベート5Gのための完全でクラウドネイティブなソリューションを構築することである。もっと知りたい、プロジェクトに参加したいという方は、ぜひご参加ください。
こちらのお問い合わせフォームから、試験的な導入や展開を始めることができます。
