当今的许多智能工厂都受限于已有的有线架构限制，这些有线架构采用工业以太网、Profinet 和 CANbus 等经过验证的网络来连接自动化设备中的各种传感器、执行器和控制器。这种硬连线连接使得哪怕对生产设施的微小修改既费时又成本昂贵。
包括更快速4G/LTE在内的前几代无线网络，一直无法提供自动控制所需的实时响应能力和低延迟。此外，工厂车间是一个严苛的工作环境，较高的电气噪声和干扰对许多以前的无线通信技术性能构成巨大挑战，而5G 增强的网络功能可以解决其中一些问题，能够提高系统效率和灵活性。
对于所有自动化工厂而言，其关键功能之一是监控。 5G 带来了大规模机器类通信 (mMTC) 能力，可满足广泛的无线传感器网络 (WSN) 需求。 相比前代无线技术，5G也更加节能，这对于延长互连设备的电池寿命至关重要，也可以最大限度地减少维护。
对于需要高精度和实时灵敏度的运动控制和工业机器人应用，采用有线工业以太网的时间敏感网络 (TSN) 已成为首选网络技术。凭借5G超可靠的低延迟通信 (URLLC)，因而它是一种可行的无线替代方案，此外还能够支持基于云端计算的机器人应用。
在工厂环境中正在得到应用的三种相关技术是虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和人工智能（AI），凭借5G的高速和 URLLC，因而能够支持在边缘进行处理。这种应用场景下，可以在云端执行功率密集型计算，从而在现场可部署不太复杂和成本较低的设备。
