智能工厂需要的是5G还是WiFi-6?

去年（2019年）12月，英国的航太设备／关键组件制造大厂Mettis Aerospace（主要客户包括空中巴士和波音等）与无线宽频联盟正式宣布完成工厂内WiFi-6第一阶段测试，该测试被喻为全球首次工厂内WiFi-6基础设施和服务的试验，同时也是WBA（无线宽频联盟）的WiFi-6测试与开发计划的重要里程碑。

身为未来实际的使用者，Mettis Aerospace认为测试结果相当令人满意，公司发言人声称「WiFi-6超出了我们对工厂连网的期望」。Mettis Aerospace进一步说明，工厂内部环境复杂，举例而言，大型机台的移动、制造过程产生的热能以及灰尘／微粒，甚至是机台设备的材质结构，都会干扰无线通讯讯号。尽管如此，在这种高电荷的环境中WiFi 6仍运行良好，使用80MHz的频宽能达到700Mbps的速度，并且需要低延迟的相关应用也能达到低于6毫秒的延迟，这些数据证明，即使在复杂且充满挑战的工厂环境中，WiFi-6的基础架构仍可以在环境干扰的情况下运行良好，并提供高质量和高可靠度的通讯品质。

由于目前5G的热度持续升高，特别是德国和日本陆续开放5G企业专频申请的情况下，国际间已有知名业者计划利用5G专用网络提升工厂内的效率或是产能，相比之下，WiFi-6看似已被冷冻。然而，Mettis Aerospace WiFi-6工厂案例的出现，无疑为WiFi的拥护者注入强心针，甚至是出现WiFi-6可代替5G的言论，以及诸多的技术比较文章。从智能生产的需求来看，到底工厂需要的是5G还是WiFi-6？

若单纯比较各自技术的指标，5G应该还是略胜一筹，5G理论速度可达到10Gbps，WiFi-6最高理论速度可达到9.6Gbps，5G的延迟率期望可小于1毫秒，而WiFi-6则是10毫秒。但对于最后使用者而言，他们真正在乎的不是这些技术最高指标，而是如何用合理的价格、快速且顺畅的连上网路，因此，依据不同的应用情境，5G和WiFi-6各有优劣，但都有望为客户带来显着帮助。

5G讯号因为其物理特性，穿透性较差且易受干扰，使得5G于室内的应用受到限制，若要提供室内完整覆盖，需要建置大量的室内分散式天线以及小型基地台，成本高昂，然而5G就跟所有的蜂巢式网路一样，适合覆盖广大区域以及高速移动下的讯号切换。WiFi-6则是相反，即使新的标准使其传输速度可达到WiFi-5的四倍，并可大幅降低网路塞车和讯号干扰的问题，Mettis Aerospace的案例已经证明其可行性，在抗干扰上WiFi-6也具有优势，但是，若从网路覆盖面积的来看，还是5G在室外覆盖有更为成熟的布建模式。

因此根据上述的论点，衍生出了「5G主外，WiFi-6主内」的结果。在室内，WiFi-6改善装置连网的速度和延迟率，并提高了密度，除了工厂内部智慧制造等相关应用外，可应用的地点也包括体育场、音乐厅和会议中心等，具有高密度连网装置需求的室内空间，在室外，5G能推动许多前瞻性的体验，包括远距遥控、无人机、自驾车、智慧城市等，台湾亦有晶片业者认为，自驾车将会是未来5G主要的刚性需求之一。

5G和WiFi-6理论上应可互相整合，将无线接入端由5G的核心网路架构中分离出来，并由WiFi-6成为企业的无线电接入端，与5G核心紧密连接，由于WiFi-6具有良好的经济效益和优异的效能，未来可设想许多服务商将WiFi-6用做其5G网路的接入端，以代替分散式天线和小型基地台系统。

除了技术的整合，在应用情境上5G和WiFi-6应也能互相补足彼此不足的部分，举例而言，上述「5G主外，WiFi-6主内」的延伸，当工厂内部原本透过WiFi-6连结的感应器移置工厂外部使用时，仍能透过5G网路联网，达到5G和WiFi-6共同协作的效益，另外，根据诺基亚的调查，在诸多工厂的应用环境中，10毫秒延迟的通讯可满足约85～90％的应用，显示假使工厂若使用WiFi-6即可满足大部分的需求，但仍有约10～15％的应用必须使用更低延迟的通讯方式，而这部分目前可能只有5G能够满足。因此，不难想像5G和WiFi-6的混合式解决方案，可能成为未来的智慧工厂连网的趋势之一。

5G和WiFi-6之间的战争其实并不存在，两种技术分别有各自的特点和优势，以满足不同的应用情境，凭着更高的速度和容量，5G带来的是移动性和广泛布建，较适合室外，如矿场、港口，或是大面积且不易受干扰的环境，而WiFi-6则是结合了小区域布建的灵活性以及成本的优势，较适合室内使用，如办公大楼、会议中心、音乐厅等，而除了室内、室外的因素，不同的应用对于通讯技术的要求，也是重要考量之一。

因此，考量布建灵活度、不同应用场景、成本等重要因素，可想见，未来工厂或是企业将使用5G和WiFi-6共存的混合式解决方案，不论是技术供应者或是使用者皆应跳脱「两种技术彼此竞争的思维」，依据不同的情境和需求，结合不同技术的优点，让5G和WiFi-6在工业、物联网、自驾车等领域皆能蓬勃发展，协助产业更进一步朝向智慧化迈进。
责任编辑：tzh