智慧製造/醫療領軍 5G企業專網應用多點開花

2022-11-30
製造業智慧化對5G企業專網展現出高度興趣,智慧醫療受疫情推動成為專網發展的亮點, 由公部門主導的場域,如場館、城市基礎設施也是專網應用範疇,2023~2024年相信會有更多國內外的應用案例投入,隨著技術提升商業模式也會逐漸成熟。

5G企業專網成為近期行動通訊領域發展的重點,在台灣尤其掀起市場與產業的雙重發展,一方面許多廠商在面臨近期大環境挑戰的同時,產生數位轉型需求;另一方面,國內資通訊產業看好未來專網設備、服務的需求,將成為新藍海市場,於是積極投入研發,尤其是O-RAN開放架構的技術開發。而越來越多案例的投入,除了讓市場熱度提升之外,也讓產業鏈持續發展且更為成熟。 

過去三年,COVID-19疫情占據全球人們生活很大一部分,5G企業專網的發展也與其脫不了關係,在投入領域部分,延續過去幾年工業4.0的發展,製造業在智慧化的道路上,對於5G企業專網展現出高度興趣;另外,智慧醫療成為專網另一個發展的亮點,遠距醫療、照護甚至手術都是發展方向;再者,由公部門主導的場域,如各類場館、智慧城市建設、公共設施也是5G企業專網應用的範疇。

智慧製造為5G企業專網領頭羊

製造業在過去幾十年全球化的推動之下,競爭本來就很激烈,在前幾年推動工業4.0時發展重點就是智慧化,但2020年遭遇新冠疫情的襲擊,還是讓大部分的廠商/產線都受到嚴重影響。製造業對於產線的升級與效率的改善具有高度需求,也是競爭力的來源,5G企業專網目前導入最多就是製造業,像是台積電、日月光、歐洲車廠這種大型且全球領先的製造業,導入5G企業專網態度也更為積極。

以日月光5G毫米波智慧工廠案例而言,中華系統整合技術服務處科長陳萬山指出,高通、日月光、中華電信等廠商合作,主要切入的角度為半導體製程後端的封裝測試。因為大部分製程都在無塵室中,很多應用例如機台和機台之間、天車和製程機台之間的溝通、資料交換,以及移動性器材的通訊,無線傳輸大部分使用Wi-Fi,但是在頻寬有限,傳輸量大的情況下,相互干擾現象很難避免。於是中華電信和高通、日月光以及中磊,在日月光建立了全球第一個毫米波的智慧工廠應用,主要將5G專網的環境帶進無塵室。

因為有足夠的頻寬,所以也增加了其他應用,例如無人自走車(AGV)、偵測群聚的視覺系統、障礙排除的導引協助也可使用AR眼鏡。上述這些資料都可以透過5G的即時通訊,讓中控中心即時掌握最新狀況。資策會軟體技術研究院主任李揚(圖1)表示,智慧製造導入5G企業專網,現階段的三大功能為:光學檢測(AOI)、AGV或自主式移動機器人(Autonomous Mobile Robot, AMR)、XR巡檢。

圖1 資策會軟體技術研究院主任李揚表示智慧製造導入5G企業專網,現階段的三大功能為:光學檢測、AGV/AMR、XR巡檢。

華電聯網資通系統整合處副總經理楊祈煌(圖2)說明,製造業的5G應用各方都很看好,目前該公司接觸的客戶,願意花錢建置專頻專網的客戶也以製造業為主,建立5G專網環境後,成立自己的研發團隊開發智慧製造的應用。國內廠商利用自己的工廠當作場域練兵,然後將產品推向國際市場,這是非常聰明的做法。例如華電聯網合作的雲達就有很多這方面的應用。

圖2 華電聯網資通系統整合處副總經理楊祈煌(右),華電聯網資通系統整合處資深經理江仕祥(左)認為製造業的5G應用各方都很看好,願意花錢建置專頻專網的客戶也以製造業為主。

智慧醫療因疫情發展迅速

可能是疫情的影響,除了製造業之外,智慧醫療是另外一個積極導入5G企業專網的領域,遠傳企業暨國際事業群副總經理李鑑政表示,疫情期間剛好給智慧醫療尤其是遠距醫療一個最佳的練兵環境,還包括緊急救護、居家照護、長照等都是。實際案例上,疫情期間亞東醫院透過遠傳5G遠距診療平台,提供視訊門診共計27個專科別、一周門診量達229診次,藉此減少民眾出入醫院頻率、降低染疫風險。

防疫期間,民眾不便外出,以免增加染疫風險,另外,行動不便的病患有就醫需求,透過遠距視訊門診,5G即時傳輸高清畫面,透過「遠距診療平台」,進行遠距視訊診療服務;協助快速部署,解決跨平台整合問題,並連結健保署虛擬健保卡試辦計畫,支援線上健保認證;線上預約掛號,診療過程全時錄影,雲端存檔資料不外流。

5G也能協助在醫生的養成階段,開刀房主刀的外科醫師,重要的是養成/培訓過程。開刀過程中,旁邊有其他開刀助手,協助同時也在學習,如果開腹腔,主刀醫生開刀的角度其他助手是看不到的,透過智慧眼鏡即時傳輸主刀醫生視角的影像紀錄,提供不同科的醫生進行會診、學習討論;如果需要讓不同的醫生進手術室,手續麻煩費時,拉長手術時間對病人也是風險。資策會軟體技術研究院組長吳明儒(圖3)提到,5G智慧醫療也可以替偏鄉的醫療服務帶來助益,如遠距超音波,則是透過台北醫院現場的護理師操作機器手臂,能為偏鄉民眾提供精密的醫療服務。

圖3 資策會軟體技術研究院組長吳明儒認為5G智慧醫療也可以替偏鄉的醫療服務帶來助益,讓先進/精密醫療服務打破地理的局限。

5G企業專網發展多樣化應用

過去兩年,在政府的支持下,有許多POC性質的應用投入開發,雖然不見得有商業化的價值,但是從探索5G企業專網應用的可能性上,依然提供了很好的參考價值,如果是單純的公共服務,也能提升政府的施政品質或國家基礎建設水準。例如車輛運用前方安裝的攝影機記錄道路損壞狀況,透過影像識別進行辨識。路燈不亮、樹木倒塌等情況,以前靠里長(或路人)打電話到政府機構,現在可以靠機器回報,大幅提升回報效率並降低漏報率。

中華電信與台灣港務公司合作,打造5G智慧海港無人載具整合應用,該計畫透過無人機、無人船與水下海事機器人等無人載具,建構基隆港區空域、海域之5G智慧巡檢全方位解決方案,搭配AI智能分析及UTM無人載具智慧監管平台,並透過中華電信5G企業專網傳輸無人載具資料以掌握港區狀況,協助專責單位增進巡檢效率,提升港區安全及優化海港環境運作。偵測偷渡損失、漏油(海面顏色判別,AI計算擴散面積),船靠碼頭可以利用無人機避免碰撞;無人潛艦可以偵測到海底垃圾等。

再者,無人機的巡檢也有許多案例,包括太陽能發電板巡檢,透過影像擷取,主動發現太陽能板的損壞或維修需要,相較人工巡檢效率提昇;中華系統整合有和客戶合作使用無人機進行「稻熱病」相關的病害偵測,使用多光子攝影機拍攝影像,經過處理後可以辨識病斑,確定範圍,因為這種病會快速擴散,及早識別可以及早進行針對性處理。另外,風力發電機設置的位置多在環境比較不舒適的場地,透過無人機的巡檢可以降低維修人員的危險,確定需要維修再執行任務。

累積開發與實作經驗

華電聯網資通系統整合處資深經理江仕祥(圖2)說,目前看到智慧工廠相關的商機最大,因為製造業量體比較大、廠商也積極投入。另外智慧展演,也滿適合用5G呈現,儘管經濟效益可能較低,但展演確實是容易看到5G成果的應用。智慧園區也是個好題目,有一些專網部署,像在新北寶高園區、高雄亞洲新灣區等。在交通方面就是機場、港口相關應用很適合。此外,案例比較多的還有智慧教育,目前廠商願意主動投資的意願比較高。

展望未來,2023~2024年相信會有更多國內外的應用案例投入,隨著軟硬體產品、技術的升級,導入經驗更為豐富,商業模式相信也會逐漸成熟,李揚就舉例,目前5G智慧製造的功能只能算是入門,在5G時間敏感網路(Time-Sensitive Networking, TSN)解決方案問市之後,甚至可以透過該技術發展精準的室內定位服務,現階段應該鼓勵更多應用投入開發並試作、試運行、修正持續摸索更多可能,也建立未來市場進入高度成長時更堅實的基礎。

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