La technologie 5G pourrait révolutionner la fabrication des voitures. L'échange de données en temps réel permet non seulement d'enregistrer plus rapidement les données de production, mais aussi d'optimiser instantanément l'ensemble du processus. À l'avenir, la norme 5G pourrait également permettre de concevoir des véhicules plus efficaces dotés de caractéristiques entièrement nouvelles.
Qu'est-ce que la technologie 5G et comment se développe-t-elle ?
La technologie 5G est la dernière génération de réseaux sans fil qui offre une plus grande fiabilité, une meilleure efficacité et, surtout, des vitesses de données beaucoup plus rapides. Cela crée des opportunités entièrement nouvelles pour développer des services innovants dans divers domaines de l'industrie 4.0. La technologie mobile dite de cinquième génération devrait à terme remplacer l'ancienne norme 4G/LTE12. Aujourd'hui, le développement mondial de la technologie 5G est dynamique, mais il varie d'un continent à l'autre.
Le rapport GSMA Mobile Economy Europe 2022 indique que la couverture du réseau 5G en Europe passera à 70 % d'ici 2025, contre 47 % en 2021. À titre de comparaison, la couverture du réseau 5G aux États-Unis devrait atteindre 98 % à la même date. La Corée du Sud et la Chine restent les leaders mondiaux en la matière.
La technologie 5G – de quoi s'agit-il exactement ?
Selon les spécifications de l'Union internationale des télécommunications (UIT), les caractéristiques de la norme 5G correspondent à des vitesses de transfert de données allant jusqu'à 20 Gbps pour les téléchargements et jusqu'à 10 Gbps pour les téléchargements vers l'amont, avec une latence maximale de 4 ms. La charge de réseau possible est de 1 million d'appareils par kilomètre carré. Une caractéristique importante de la norme est sa stabilité : la connexion est maintenue même lorsque l'on se déplace à des vitesses allant jusqu'à 500 km/h. Par rapport à la 4G, la technologie 5G utilise des bandes de fréquences supplémentaires, telles que la bande L (basses fréquences jusqu'à 300 MHz), la bande Sub-6 (entre 3 000 MHz et 6 000 MHz) et les ondes millimétriques (entre 30 GHz et 300 GHz). Elle s'appuie sur des technologies avancées telles que la formation de faisceaux, qui permet d'orienter le signal vers l'appareil récepteur, et le MIMO massif (entrées et sorties multiples), qui implique l'utilisation simultanée de plusieurs antennes et récepteurs.
Application de la 5G dans l'industrie – la 5G implique-t-elle une révolution dans la fabrication ?
La mise en œuvre des réseaux 5G signifie une latence ultra-faible et des vitesses de transfert de données de plusieurs gigabits, ce qui peut accélérer la production, améliorer l'efficacité et même permettre de nouveaux modèles commerciaux. Les équipementiers automobiles et les constructeurs de véhicules pourront davantage profiter des avantages offerts par l'Internet industriel des objets (IIoT), par exemple. Les machines équipées de capteurs peuvent collecter et analyser des données en temps réel, puis les utiliser pour optimiser le processus de production de masse. Les robots intelligents qui communiquent entre eux peuvent réduire les erreurs et rationaliser la consommation d'énergie, ce qui se traduit par des économies considérables. La communication instantanée entre les dispositifs d'une usine intelligente est également associée à des délais d'exécution plus courts et à des coûts moindres, ce qui signifie une plus grande flexibilité à différents stades de la production automobile et une liberté de planification des ressources au sein de l'entreprise. Certains constructeurs profitent déjà des améliorations offertes par la technologie 5G. Volkswagen, dans son usine de Wolfsburg, par exemple, l'utilise pour transmettre sans fil des logiciels et tester des voitures autonomes. Ford, dans son usine d'Essex County, a mis en place un réseau de communication sans fil entre les opérateurs et les machines, où la communication se fait par smartphone.
Couverture du réseau 5G – de quoi dépend-elle ?
La portée du réseau 5G dépend d'un certain nombre de facteurs, tels que le type d'infrastructure, les appareils utilisés et les conditions du terrain, entre autres. Les réseaux 5G nécessitent des installations techniques entièrement nouvelles, notamment de nouveaux types de stations de base et de picocellules (points d'accès sans fil à courte portée) qui amplifient le signal. Chaque station de base doit être connectée à un câble en fibre optique pour atteindre la vitesse prévue. En outre, pour profiter du réseau 5G, des appareils compatibles sont nécessaires. À l'heure actuelle, seuls certains d'entre eux prennent en charge toutes les bandes de fréquences de la 5G, ce qui peut avoir une incidence sur la portée et la performance du signal. Comme pour toute autre technologie, la couverture 5G peut également dépendre des conditions du terrain, notamment du type de développement local et de la variabilité des conditions de propagation des ondes radio. Par conséquent, la carte de la couverture 5G peut varier considérablement d'un endroit à l'autre.
Architecture du réseau 5G – quels sont ses avantages et ses inconvénients ?
L'architecture du réseau 5G présente de nombreux avantages. Elle utilise de nouvelles technologies de transmission et des fréquences différentes pour améliorer les performances et la portée. Cela lui permet de prendre en charge un grand nombre d'appareils, d'avoir un débit élevé et une faible latence. Parmi les inconvénients, on peut citer le coût relativement élevé de la mise en œuvre et de la maintenance, ainsi que les problèmes potentiels liés à la portée de la 5G dans certaines régions. En raison d'une infrastructure insuffisante, sa mise en œuvre peut s'avérer assez complexe. Cela signifie que le passage à une norme de transmission de données unifiée ne se fera pas du jour au lendemain. Pendant un certain temps, tous les appareils devront être capables de prendre en charge à la fois les technologies 5G et 4G.
Comment la technologie 5G va-t-elle changer l'industrie automobile ?
La technologie 5G peut révolutionner l'industrie automobile de plusieurs manières, et son potentiel n'a pas encore été pleinement exploré. Elle accélérera certainement le développement de la robotisation et de l'automatisation de la production. Grâce à une communication transparente entre les machines, elle peut, par exemple, rendre la production plus rapide et plus flexible ou permettre la mise en œuvre de véhicules entièrement autonomes. À l'avenir, la technologie 5G contribuera à la création de systèmes de sécurité et de navigation plus avancés, qui pourront bénéficier d'une connexion rapide et fiable.
Le potentiel de la 5G dans le développement des véhicules autonomes
Le potentiel de la technologie 5G est discuté en particulier dans le contexte de la production et du développement des technologies des voitures autonomes. Celles-ci génèrent des quantités considérables de données qui doivent être transmises et traitées en temps réel. En multipliant par cent la vitesse de transfert des données, le déploiement des réseaux 5G permettra de sécuriser la navigation dans les voitures autonomes. La technologie offre un temps d'attente entre l'envoi et la réception de données jusqu'à deux cents fois plus court que sur un réseau 4G, ce qui permet d'obtenir un temps de réponse d'environ une milliseconde !
Navigation sur le pare-brise de la voiture
Grâce à la technologie 5G et au développement de la réalité augmentée (RA), les vitres avant et latérales d'une voiture peuvent se transformer en écrans présentant des informations provenant de différentes sources. Par exemple, elles peuvent simultanément afficher un message d'un restaurant voisin sur la dernière table disponible et aider à dépasser un autre véhicule en toute sécurité. Grâce à la 5G, à l'analyse des données et à l'intelligence artificielle, les voitures pourraient acquérir de nouvelles fonctionnalités. Elles pourront, par exemple, planifier les déplacements du week-end, aider les utilisateurs dans leurs activités quotidiennes, tout en assurant leur sécurité.
De nouveaux horizons pour la conception grâce aux réseaux 5G
La technologie 5G a eu un impact considérable sur le développement de nouvelles technologies d'aide à la conception automobile, telles que la réalité augmentée (AR), la réalité virtuelle (VR) et les jumeaux numériques, entre autres. Grâce à un transfert de données rapide et fiable, il est possible d'obtenir une visualisation transparente et de connecter un grand nombre d'appareils. Ainsi, par exemple, plusieurs utilisateurs peuvent participer simultanément à la simulation d'une pièce ou d'un véhicule dans un environnement réel et interactif. Chez Knauf Industries, nous sommes préparés aux défis posés par le réseau 5G et pouvons collaborer avec succès avec les usines intelligentes. Par exemple, nous créons déjà des simulations informatiques de pièces automobiles dans des logiciels d'IAO. Avec un scanner 3D et la conception assistée par ordinateur (CAO), nous pouvons reproduire numériquement et améliorer fidèlement des pièces existantes. Chez Knauf Automotive, les technologies innovantes du moulage en mousse de plastique, du moulage par injection de plastique et du moulage par injection à deux composants 2K permettent de fabriquer de manière rentable n'importe quel type de composant selon une conception individuelle. Nous nous réjouissons de travailler avec vous !