華為4G eLTE的智能工廠無線解決方案(36頁).pdf
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2022-07-26
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1、企業業務BG 能源行業解決方案部 Version:V1.0(2014.12)創新發展 贏取未來 華為4G 4G eLTEeLTE的智能工廠無線解決方案 1 ContentContent “智能工廠”無線通信現狀、需求 華為基于4G 4G eLTEeLTE智能工廠無線解決方案 1 1 2 2 4G 4G eLTEeLTE智能工廠無線方案創新產品和應用 3 3 “智能工廠”展望 4 4 2 多網建設,缺乏統籌;維護困難,成本較高呼喚多業務統一承載!Tetra Wireless HART WiFi 能否通過1張寬帶無線網絡,統一承載語音、數據和視頻等業務?3G公網 3G公網 巡檢儀 WiFi 單兵 2、3G公網 巡檢儀 巡檢儀 ISA100 語音業務語音業務 數據業務數據業務 視頻業務視頻業務 3 純語音溝通效率低呼喚可視化的生產調度指揮通信手段 只有語音匯報 問題描述不清,管理者看不到現場,無法快速做出準確的決策 無法深入了解工程進展以及面臨的問題 沒有視頻,不能準確了解現場情況 場景2:重大工程升級現場 場景3:突發事故現場 場景1:巡檢現場 跑冒漏滴問題無法說清 4 窄帶網絡,無法滿足豐富物聯應用呼喚全面物聯,高效管理!灌區無線覆蓋灌區無線覆蓋 裝置區無線覆蓋裝置區無線覆蓋 移動巡檢 無線視頻監控 人員定位 無線抄表 物流管理 碼頭無線覆蓋碼頭無線覆蓋 人人&車車 物流資產物流資產 儀3、表數采儀表數采 計量數據采集 能耗數采 環境數據采集 倉儲管理:物流出入庫統計,庫存統計 資產管理:重要資產的生命周期管理 巡檢人員定位 臨時施工人員出入管理 車輛是否按規定車速行駛?5 智能工廠工業無線網的建設目標 網絡寬帶化、承載統一化 1、語音、視頻、數據等多業務統一承載 2、提供高清視頻接入能力 3、提供廣泛物聯網接入能力 工廠透明化、管理高效化 1、全面感知能力,提升管理水平 2、實時在線業務,提升管理效率 智能工廠智能工廠 業務可視化、系統融合化 1、可視化生產調度 2、可視化應急指揮 3、臨時點無線監控 4、與視頻會議、視頻監控等融合 6“智能工廠”無線通信需求 更多業務需求:多4、媒體集群、高清視頻、數據、移動作業、無線抄表 物聯網接入終端越來越多:人、車、物 帶寬滿足現在和未來發展需求 多業務、大容量多業務、大容量 廣覆蓋、深覆蓋廣覆蓋、深覆蓋 罐區:罐體及內部液體對無線損耗大;存在多徑現象。裝置區:鋼架結構吸收無線傳播能力;發射、繞射復雜。控制室等室內覆蓋 少量基站廣實現覆蓋,減少部署成本 網絡架構扁平、簡單;減少維護成本 適合企業用戶中小容量及一體化設備,減少設備成本 經濟性、易部署經濟性、易部署 EPC RAN 高安全、高可靠高安全、高可靠 數據的安全性 用戶的合法性 支持設備級、單板級可靠保障 平均無故障時間 7 4G LTE專網:智能工廠建設的最佳選擇 對比5、分析對比分析 4G LTE4G LTE專網專網 WIFIWIFI 3G/4G3G/4G公網公網 覆蓋距離 廣覆蓋 局域覆蓋,穿透能力差 廣覆蓋 成本優勢 少量部署。長期看,有綜合成本優勢 密集部署。布點、布線及維護成本高 免建設,免維護,只管使用;長期看不具備成本優勢 多業務承載 專業集群,300ms組呼建立 支持寬帶數據;不支持語音集群對講,延時明顯 非專業集群,延時明顯 并發用戶數 3600 20100 3600 移動能力 強 弱,切換時延長,有丟包 強 安全性 高 一般 一般 可靠性 高 一般。易受干擾 一般,易出現升級導致停止服務等現象 終端管理能力 良好 弱 弱 可部署 非防爆區部署6、 防爆區部署,布線取電困難 非防爆區部署 QoS 9級 差,信道搶占/退避機制 需和公網用戶共用,易出現擁塞等現象 傳輸時延 幾十ms 幾十ms 幾百ms 8 4G:LTE(Long Term Evolution)WiFi(No Mobility)TETRA overlay LTE WiMAX(802.16m)LTE UMB(Already Died)No future Stay at home&office LTE A/B WiMAX(802.16e)CDMA 2000(EvDo)UMTS(HSPA)TD-SCDMA(HSPA)TETRA/P25 CDMA 2000(1X)GSM(EDGE)7、4G Beyond 4G 3G 2G 9 ContentContent “智能工廠”無線通信現狀、挑戰 華為基于4G 4G eLTEeLTE智能工廠無線解決方案 1 1 2 2 4G 4G eLTEeLTE智能工廠無線方案創新產品和應用 3 3 “智能工廠”展望 4 4 10 LTE 網關 GPS 手持終端 車載臺 A1A1-2121 A1A1-2222 A1A1-3131 A1A1-3333 一體化 LTE核心網 LTE分布式基站 多媒體集群調度多媒體集群調度 應急指揮應急指揮 無線數采無線數采 移動作業移動作業 視頻監控視頻監控 應用層應用層 網絡層網絡層 終端層終端層 移動視頻巡檢 臨時8、施工監控 物聯網數采 定位終端 倉儲出入倉 已有園區網絡 BBU RRU PLMN/PSTN/Tetra/moto對講 調度服務器 錄播服務器 網絡管理 倉儲管理倉儲管理 事發現場 人員定位人員定位 4G卡 PAD 視頻巡檢視頻巡檢 移動作業 基于4G eLTE的解決方案應用架構 11 視頻上傳 視頻分發 同一終端支持語音和視頻業務,實現可視化生產調度指揮 支持視頻分發,在遠程專家指導下,進行現場作業和應急事故處理。支持GPS實時定位,提高員工作業安全 調度中心 應用場景一:語音集群+視頻調度+GIS,提高生產調度指揮效率 12 Monitoring system Video conferen9、ce system Media Gateway eLTE 應用場景二:可視化應急指揮既聽得見,又看得見 同一終端支持語音和視頻業務,指揮中心如身臨現場,更高效解決問題 移動視頻可以方便獲取更多現場視頻信息,精準決策;支持和視頻監控、視頻會議系統融合,提升調度、應急效率。客戶價值 系統能力 單小區傳輸能力達到50M上行;支持8M,4M,2M 高清 和0.5M 標清 支持移動終端進行實時視頻通話;現場動態視頻調度和分發 直接接入或通過CPE轉接接入,快速部署,保護投資 13 廠區網絡 生產調度中心 場景介紹 按計劃啟動巡檢,從終端上獲得巡檢路徑,實時了解人員位置信息?,F場視頻實時回傳,詳細記錄“整10、個巡檢過程,出事故后快速進行回溯??梢赃h程查閱生產信息系統,對照現場情況進行確認。按照電子流程逐一檢查,不必擔心漏檢。巡檢中意外情況發生,終端會倒地告警。落實巡檢制度 明確巡檢規程 生產車間 圖片或視頻回傳 提高巡檢質量:五元組合全程記錄,遠程查閱3D信息 智能業務:一機多能,便于第三方軟件開發 提高巡檢安全:倒地告警,路徑跟蹤,視頻確認,快速確認位置信息 客戶價值 巡檢路徑 跟蹤 4 巡檢數據關聯,保證巡檢質量 巡檢人員 巡檢數據輸入及內容記錄 五元組 積累優化 5 數據分析,優化巡檢 全廠巡檢 數據 2 智能巡檢 3 巡檢數據實時回傳 T:235 P:3.1MPa L:1.2m 巡檢線路 11、巡檢內容 1 制定巡檢計劃 巡檢數據 應用場景三:無線視頻巡檢,實時全面掌握生產動態 14 偏遠監控點 罐區視頻監控 入侵監測 安規識別 路徑跟蹤 周界、道路及門口 生產調度指揮中心 煉化車間中控室 煉化裝置 儲罐 數字視頻 數據 安保監控 3 報警聯動 2 分權分域視頻監控 門禁 IDS 5 視頻智能分析 煙焰檢測 4 機動視頻監控 1 全廠集中監控 應用場景四:無死角監控,主動預防,消除安全隱患 無線監控有效減少布線困難,實現無死角全面監控 智能分析,防患于未然 場景介紹 利用無線網絡進行外來施工臨時點,重要檢修、工程情況隨時掌握;視頻智能分析,幫助完成入侵監測、安規識別、煙焰檢測等;和其12、他安防系統報警聯動,快速切換至事件現場;生產管理人員可以隨時抽查了解現場視頻信息;客戶價值 臨時作業監控點 生產管理人員 15 應用場景五:無線儀表數采,全面物聯 eCNS LTE LTE 抄表業務平臺 LTE網關 LTE網關 無線儀表 工業Mesh網絡 LTE回傳網絡 業務平臺 無線抄表:降低安裝成本、節省安裝調試時間、提供全面生產信息,提高運營效率。抄表管理軟件 客戶價值 解決測點分散、被鐵路、河流、圍墻分割等情況下布線困哪問題。節省電纜、橋架、接線箱、端子柜等大量安裝材料,縮短了施工周期和維護費用,節省了大量人力及物耗。系統能力 單扇區支持300個激活點;單基站支持3600個激活采集點。13、抄表數據上傳延時50ms 上行提供50Mbps接入帶寬 16 Intranet Office Network of the Energy Enterprise VPN 防火墻 維修處理現場 巡檢現場 網關 安全服務器 信息查詢 遠程會議 流程審批(火票簽發)應用場景六:移動作業,實現隨時隨地接入 管理者在現場 無線作為有線的延伸,方便現場人員遠程查詢信息系統及處理業務流程,提高生產辦公效率。17 建設節奏建議 智能工廠無線系統建設智能工廠無線系統建設 基基 本本 業業 務務 擴擴 展展 應應 用用 專業語音集群 短信調度 視頻調度與分發 和視頻會議系統互通 視頻監控識別 無線視頻監控 無無 線14、線 網網 絡絡 智能終端、M2M模塊、車載臺等 LTE基站、核心網、多媒體調度系統 和視頻監控系統互通 生產調度中心 人員定位 移動巡檢 遠程專家支持 移動視頻會議 倉儲管理 無線采集 和PSTN/PBX/Tetra/無線對講等互通 綜合安防中心 應急指揮中心 應急通信車 視頻巡檢 摔倒檢測 一期 有毒氣體檢測 二期 三期 辦公區移動辦公 18 eLTE以一頂三:有效降低網絡部署和維護成本 華為華為eLTEeLTE(一張網)(一張網)語音集群調度視頻承載語音集群調度視頻承載 寬帶數據承載寬帶數據承載 VSVS TetraTetra疊加疊加WLANWLAN(兩張網)(兩張網)語音集群調度視頻承載15、語音集群調度視頻承載+寬帶數據承載寬帶數據承載 無線集群通信 數據回傳 應急指揮 視頻調度 無線視頻監控 人員定位 Multi-service in One System 19 ContentContent “智能工廠”無線通信現狀、挑戰 華為基于4G 4G eLTEeLTE智能工廠無線解決方案 1 1 2 2 4G 4G eLTEeLTE智能工廠無線方案創新產品和應用 3 3 “智能工廠”展望 4 4 20 華為4G LTE在業內的影響力 LTE核心規格標準制定:No.1 貢獻者 全球LTE市場份額No.2 39,209項國內專利申請,12,477項海外專利申請。包含11,314項PCT專利16、申請 26,539項專利申請獲得批準(截至2012年6月)華為 阿朗 愛立信 諾基亞 三星 高通 0 100 200 300 293 228 211 206 159 131 Source:3GPP,June,2012 專利情況:全球LTE市場份額華為占20%國內LTE市場份額排名第1 市場情況:(截至2013 Q4)21 從LTE 到eLTE LTE 面向的是公眾用戶 eLTE 面向的是行業用戶 面向不同的客戶面向不同的客戶 具備不同的特性具備不同的特性 eLTE VS LTE 采用不同的設備采用不同的設備 LTE 主要提供普通語音、數據和視頻等業務 eLTE 還提供專業集群、可視化調度、可視17、化應急等業務 LTE提供商業級設備;大型化設備。eLTE 提供工業級設備;緊湊型設備。22 華為4G eLTE系統:首家通過工信部鑒定 首家通過工信部鑒定首家通過工信部鑒定 TD-LTE是具有自主知識產權的4G國際標準,華為華為eLTEeLTE作為業界唯作為業界唯一具備芯片、終端、主設備等端到一具備芯片、終端、主設備等端到端自主知識產權的寬帶多媒體集群端自主知識產權的寬帶多媒體集群方案方案,安全可靠。2013年4月,由工信部通信科技委組織的專家評審組在天津對華為“TD-LTE寬帶多媒體數字集群解決方案”進行技術評審鑒定,評審意見指出:充分利用TD-LTE技術,基于自主設計的寬帶數字集群芯片和創18、新的系統架構,實現了從終端到系統應實現了從終端到系統應用的融合了專業語音、數據和高清用的融合了專業語音、數據和高清視頻的多媒體集群調度業務視頻的多媒體集群調度業務。系統創新性地在TD-LTE技術上實現了語音集群,達到了國際窄帶專語音集群,達到了國際窄帶專業集群業集群TETRATETRA的指標能力。的指標能力。系統實現了與PSTN、PLMN以及TETRA集群系統的互聯互通。23 華為4G eLTE產品全貌 TD-LTE寬帶集群芯片 EM350 二次開發模塊 EP680 行業寬帶集群手持終端 EG860 室外型寬帶接入終端 e-BBU e-RRU e-CNS e-MDS 首款中國寬帶集群多媒體芯片19、 方便靈活的二次開發模塊 首款專業寬帶集群終端 專業集群語音 適用惡劣環境的室外CPE 發貨量超100萬的BBU 綠色、高能效,高可靠RRU 業界最小的工業級核心網 多媒體調度綜合平臺 終端終端 基站基站 核心網、調度平臺核心網、調度平臺 24 要求:RRU:18.5kg;上塔安裝 電源:220V AC 接入帶寬要求:建議千兆接入;或單獨百兆接入。部署因地制宜:路邊塔架安裝 煉化廠 園區網 RRU RRU BBU 控制中心 裝置區 集控室 廠區中間主干路 路邊照明塔架 適合行業客戶需求:分布式基站、實現更好的無線覆蓋。25 華為4G eLTE在石油行業的應用情況 交付全球首個智能工廠4G eL20、TE項目 開放合作,構建完整產業鏈;服務全球客戶 在新疆油田第一個實現生產物聯網的實驗局測試;在九江實現首家煉化智能工廠4G LTE系統試點應用 在國內燕山、茂名、鎮海等試點單位,進行全面演示和創新業務對接測試 在沙特石油完成油井生產物聯網業務對接測試;海外能源行業已簽署3個聯合創新合作備忘錄 26 九江石化廠區無線覆蓋規劃 建建設設目目標標 覆蓋xx石化56平方公里廠區 滿足20個集群群組 滿足300個集群用戶 滿足視頻通話、分發 滿足10路高清無線視頻監控 建建設規劃設規劃 3個基站 200300臺終端 17851805MHz中的5MHz 27 可視化生產調度,提升指揮效率 感謝華為,這套21、系統讓我們在中控中心能感謝華為,這套系統讓我們在中控中心能實時了解現場的情況實時了解現場的情況,快速做出生產快速做出生產調度決策調度決策,下達下達指令指令,對后續的對后續的生產管理的幫助非常大生產管理的幫助非常大 -某石化廠長某石化廠長 28 客戶需求 華為解決方案 客戶價值 客戶背景:九江石化前身為九江煉油廠,1975年國家批準籌建,1980年建成投產。九江石化是國家扶持的512戶重點企業之一,連續十二年躋身于全國500家最大工業企業之列。需求與挑戰:內操和外操人員上下班交接距離遠,來回奔波非常費時,依托傳統模式溝通效率也低。一體化TE30終端:麥克風、編解碼器和攝像機三合一,部署便捷,維護22、方便。面對面體驗:通過面對面的遠程溝通,提升了會議效果和溝通效率。主叫呼集:華為獨有主叫呼集的應用使得員工可自主召集控制會議。一體化終端,5分鐘實現安裝開會。通過視頻實現上下班交接和內外溝通,大大提高了溝通效率。通過語音即可主叫召集會議,簡單方便。MCU SMC2.0 工廠 中心會場 一體化終端 TE30 一體化終端 TE30 電視機 電視機 點對點模式 園區內操外操人員交接班 LTE 手持終端 無線攝像機 九江石化遠程面對面交接班,提升效率 29 視頻交接班系統實景圖 30 塔里木油田無線網絡部署 建建設設目目標標 油田哈德作業區 135座井場RTU;數據(64kb/s);2座井場視頻監控數23、據(2M b/s);5配水間RTU及視頻監控數據(64kb/s+32mb/s);4處重點路口視頻監控數據(24M b/s)建建設規劃設規劃 5個基站 149臺CPE接入終端,視頻邊緣接入速率2Mbps 覆蓋半徑達到7Km 31 Shell機器人視頻巡檢創新項目 Field Operation(Wireless)Infrastructure 客戶巡檢需求:1.高帶寬上行,每個機器人46 Mbps 上行帶寬,整個園區內要保證10個機器人同時運行 2.低時延(100ms)保證對機器人的實時準確控制 3.網絡安全可靠 在整個園區內保證對于機器人的控制連續可靠 Robot Control Room 配置24、:6 個攝像頭在身上 4 個攝像頭在底部 1個可旋轉攝像頭 激光掃描儀 環境監測傳感器 32 華為4G eLTE也廣泛應用于其他行業 33 ContentContent “智能工廠”無線通信現狀、挑戰 華為基于4G 4G eLTEeLTE智能工廠無線解決方案 1 1 2 2 4G 4G eLTEeLTE智能工廠無線方案創新產品和應用 3 3 “智能工廠”展望 4 4 34 智能工廠:透明的,具有智能預測、科學決策、實時優化的過程系統 智能平臺,信息集中共享 智能應用,分析決策優化 智能網絡,可靠安全傳輸 智能數據采集,全面感知 計劃調度智能化計劃調度智能化 生產操作智能化生產操作智能化 能源管25、理智能化能源管理智能化 安全環保智能化安全環保智能化 智能工智能工廠廠目目標標 作為智能工廠應用的支撐點,未來我們可以拓展更多的移動應用!Copyright2012 Huawei Technologies Co.,Ltd.All Rights Reserved.The information in this document may contain predictive statements including,without limitation,statements regarding the future financial and operating results,future pr26、oduct portfolio,new technology,etc.There are a number of factors that could cause actual results and developments to differ materially from those expressed or implied in the predictive statements.Therefore,such information is provided for reference purpose only and constitutes neither an offer nor an acceptance.Huawei may change the information at 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