ANH – Trong cuộc đua hướng tới mô hình sản xuất thông minh, tốc độ cao và tự động hóa toàn diện, hệ thống mạng đóng vai trò “xương sống” đang phải chịu áp lực ngày càng lớn. Robot, cảm biến và các máy móc tự động vận hành đều yêu cầu tốc độ phản hồi tính bằng mili giây cùng độ bảo mật tuyệt đối. Tuy nhiên, mạng 5G truyền thống đôi khi chưa đáp ứng được quy mô, chi phí và tính phức tạp của môi trường công nghiệp hiện đại.

Nghiên cứu mới từ đại học East London (UEL – University of east London) đã mở ra một hướng đi đầy triển vọng. Nghiên cứu do Tiến sĩ Athirah Mohd Ramly dẫn đầu đã giới thiệu Phwan, một mạng truy cập không dây hỗn hợp riêng biệt được thiết kế chuyên dụng cho ngành sản xuất trong kỷ nguyên công nghiệp 4.0. Giải pháp này hứa hẹn mang lại thời gian phản hồi nhanh hơn, tiết kiệm năng lượng hơn và bảo mật hơn cho các nhà máy thông minh trong tương lai.

Thay vì phụ thuộc vào một công nghệ mạng duy nhất, mạng Phwan tích hợp đa nền tảng không dây (bao gồm 5G, wi-fi và các mạng công nghiệp công suất thấp – low-power industrial networks) (1) dưới một khung quản trị thông minh. Nguyên lý vận hành rất trực diện: mỗi loại thiết bị có nhu cầu khác nhau, vì vậy mạng lưới cần điều chỉnh linh hoạt thay vì ép tất cả lưu lượng đi qua một kênh duy nhất.
(1) Low-power industrial networks: là hệ thống kết nối không dây được thiết kế đặc biệt để truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị có mức tiêu thụ năng lượng cực thấp.

Trên phương diện thực tế, hệ thống này cho phép ưu tiên các kết nối có độ trễ cực thấp cho những robot thực hiện nhiệm vụ khẩn cấp về thời gian, trong khi các cảm biến và thiết bị giám sát sẽ sử dụng các liên kết tiết kiệm điện năng hơn. Bằng cách đẩy mạnh xử lý dữ liệu ngay tại xưởng sản xuất (edge processing), mạng Phwan giảm bớt sự phụ thuộc vào các hệ thống đám mây từ xa, từ đó cắt giảm tình trạng trì trệ và hạn chế rủi ro gián đoạn.

Qua mô phỏng môi trường sản xuất thông minh quy mô lớn, nhóm nghiên cứu nhận thấy phương pháp này có thể mang lại những cải thiện đột phá:
– Giảm 50% độ trễ mạng so với các thiết lập mạng 5G thông thường.
– Tiết kiệm hơn 60% năng lượng tiêu thụ.
Đối với các nhà máy vận hành hàng nghìn thiết bị kết nối, những cải tiến này sẽ giúp quy trình vận hành trơn tru hơn, tối ưu hóa chi phí và giảm thiểu tác động đến môi trường.

Bảo mật là một trọng tâm khác của nghiên cứu. Trong bối cảnh các mạng công nghiệp đang trở thành mục tiêu hàng đầu của tội phạm mạng, việc đình trệ sản xuất có thể gây ra những thiệt hại tài chính nặng nề. Mạng Phwan áp dụng mô hình “zero trust” (tạm dịch là ‘không tin tưởng tuyệt đối’), liên tục xác thực thiết bị và nhân viên thay vì mặc định mọi thứ bên trong mạng đều an toàn. Ngoài ra, hệ thống xác thực phi tập trung và giám sát bằng công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI – artificial intelligence) được thiết kế để khoanh vùng và ngăn chặn sự lây lan nếu có sự cố xâm nhập.

Tiến sĩ Ramly cho biết nghiên cứu này phản ánh nhu cầu cấp thiết trong việc tái định nghĩa kết nối công nghiệp từ gốc rễ.

Tiến sĩ Ramly chia sẻ: “Nhà máy thông minh không chỉ cần truyền thông nhanh, mà cần có tính dự báo và bảo mật cao. Bằng cách kết hợp và quản lý thông minh các công nghệ không dây khác nhau, mạng Phwan cho thấy cách các mạng công nghiệp có thể thích ứng tốt hơn với nhu cầu thực tế của sản xuất hiện đại.”

Ngoài các thông số kỹ thuật, nghiên cứu này còn nhấn mạnh một sự thay đổi tư duy trong ngành: hạ tầng mạng không còn là một tiện ích bổ trợ mờ nhạt, mà đã trở thành nhân tố then chốt quyết định khả năng phục hồi và năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp.

Nghiên cứu được thực hiện tại đại học UEL và đăng tải trên tạp chí Egyptian Informatics Journal, do công ty Elsevier phụ trách xuất bản, chuyên về các tiến bộ trong tin học và hệ thống thông minh.

Để xem các tin bài khác về “Công nghệ mạng”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Electronics Online