技術(shù)
導(dǎo)讀:5G是第五代移動(dòng)蜂窩技術(shù)和解決方案。它預(yù)示著移動(dòng)領(lǐng)域的重大變革,盡管它不僅僅是為物聯(lián)網(wǎng)“建造”的,但它還是被業(yè)界認(rèn)為是物聯(lián)網(wǎng)增長(zhǎng)的主要推動(dòng)力。在本文中,我們將主要探討5G在物聯(lián)網(wǎng)中的使用和作用。
當(dāng)前,隨著工業(yè)4.0、車聯(lián)網(wǎng)、智能建筑、智慧城市的發(fā)展,我們利用物聯(lián)網(wǎng)或者cyber-physical系統(tǒng)將物理世界與數(shù)字世界進(jìn)行連接,并且還需要進(jìn)一步對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行有價(jià)值的分析。
這就是為什么邊緣計(jì)算、深度分析和人工智能在物聯(lián)網(wǎng)中變得如此重要的原因,尤其是邊緣計(jì)算,因?yàn)榭梢詫?duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的篩選,因此對(duì)于提升整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的利用效率有著重要的意義。IDC曾在其2018年全球物聯(lián)網(wǎng)預(yù)測(cè)中指出,到2020年,邊緣基礎(chǔ)設(shè)施上的投入將達(dá)到物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施總投入的18%,未來邊緣計(jì)算所帶來的市場(chǎng)價(jià)值也值得關(guān)注。
因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的要求需要超大的連接量、高可靠性與實(shí)時(shí)性、甚至低功耗或者深度覆蓋等特性,所以,事實(shí)上,當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)并能滿足其需求,所以,我們需要5G進(jìn)行突破,來滿足物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)需求。
5G和大連接的物聯(lián)網(wǎng)
當(dāng)前,許多物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目都很好地利用了非蜂窩LPWAN技術(shù)解決低速率的聯(lián)網(wǎng)需求。
但是,在未來大連接物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,諸如車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0、智慧城市等應(yīng)用場(chǎng)景中,僅僅是局部的組網(wǎng)是無(wú)法滿足要求的,而5可以應(yīng)對(duì)這些問題。
5G的規(guī)劃是將帶來高可靠性、低延遲、可伸縮性、安全性和無(wú)處不在的移動(dòng)性,這些都是物聯(lián)網(wǎng)所需要的。
5G可以去網(wǎng)絡(luò)邊緣化
當(dāng)前,各個(gè)國(guó)家都很重視5G產(chǎn)業(yè)的推進(jìn),各大運(yùn)營(yíng)商關(guān)于5G的競(jìng)賽在幾年前已經(jīng)展開,并且計(jì)劃在未來幾年大規(guī)模部署5G。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)前一個(gè)比較熱門的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域,事實(shí)上,目前已有的2/3/4G乃至LPWAN技術(shù)在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中都有應(yīng)用,但是5G也將十分契合該領(lǐng)域的需求。隨著移動(dòng)寬帶的增強(qiáng),5G的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng),在最多樣化的環(huán)境中保證網(wǎng)絡(luò)容量于性能。
舉一個(gè)例子,OpenFog聯(lián)盟由思科公司在其fog計(jì)算方法的背景下發(fā)起,主要面向數(shù)據(jù)密集型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,將智能分析帶到最前沿,旨在通過fog計(jì)算實(shí)現(xiàn)AI、物聯(lián)網(wǎng)和5G,是5G的支持者。
隨著設(shè)備成為網(wǎng)絡(luò)的一部分,而不是我們現(xiàn)在所定義的一個(gè)終端,5G網(wǎng)絡(luò)也有了一種去邊緣化的意味,可以讓控制管理中心更加接近機(jī)器設(shè)備。
5G和物聯(lián)網(wǎng)的未來
5G并不僅僅是LTE的延伸,它將帶來一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)體系,并將在10-20年后無(wú)處不在。Gartner曾做過一個(gè)評(píng)估用戶為5G支付更高費(fèi)用的意愿的調(diào)查,盡管受訪者對(duì)5G何時(shí)會(huì)被廣泛使用存在一些疑惑,但57%的受訪者認(rèn)為5G最大的應(yīng)用是針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)。
Gartner研究主任SylvainFabre指出,2023年之前,全球大多數(shù)地區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)解決方案所提供的網(wǎng)絡(luò)能力將無(wú)法滿足聯(lián)網(wǎng)數(shù)量的需求。此外,即使5G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)建好,他預(yù)計(jì),只是很小一部分的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要高速率和低延遲的5G、
與此同時(shí),未來的物聯(lián)網(wǎng)肯定也是混合的網(wǎng)絡(luò)共存,GSMA將5G視為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的中心,并與LPWA等其他連接解決方案一起使用。
5G作為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的中心
此外,在2017年9月,超過180名科學(xué)家、腫瘤學(xué)家和健康專家向歐盟委員會(huì)提交了一份意見,要求對(duì)5G輻射進(jìn)行獨(dú)立研究,因?yàn)樗麄儞?dān)心5G對(duì)健康產(chǎn)生一定的影響。然而,此類小插曲并不能阻止5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)步伐,
在5G競(jìng)爭(zhēng)中,運(yùn)營(yíng)商是如何看待5G和物聯(lián)網(wǎng)的?根據(jù)沃達(dá)豐于2017年9月27日發(fā)布的物聯(lián)網(wǎng)晴雨表,36%的受訪企業(yè)已經(jīng)在考慮為物聯(lián)網(wǎng)提供5G服務(wù),他們認(rèn)為這是一種漸進(jìn)式升級(jí)。
如前所述,5G不僅僅是物聯(lián)網(wǎng),從更長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來看,它將帶來更令人印象深刻的預(yù)測(cè)。
據(jù)IHS Markit的數(shù)據(jù), 2035年, 5G全球價(jià)值鏈將產(chǎn)生3.5萬(wàn)億美元的產(chǎn)出和支持2200萬(wàn)個(gè)工作崗位在,并將影響全球12.3萬(wàn)億美元的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。
為什么5G適合物聯(lián)網(wǎng)?
回到5G和無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)連接。5G是新一代的蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù),開發(fā)5G需要更高頻率的無(wú)線頻譜,而相比之下,NB-IoT與eMTC等低速率的網(wǎng)絡(luò)是可以利用現(xiàn)有的2/3/4G頻譜進(jìn)行使用。而非蜂窩技術(shù),諸如LoRa、Sigfox等技術(shù)則需要使用免費(fèi)的頻譜,其頻譜的使用條件更為苛刻。
在高帶寬的加持下,5G有望達(dá)到20 Gbps或更高的網(wǎng)絡(luò)速度。美國(guó)高通公司于2017年10月17日宣布,其5G調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)了千兆下載速度。相比之下,LTE Cat-M1是專為將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接到4G網(wǎng)絡(luò)而開發(fā)的,其網(wǎng)速可達(dá)10mbps,而NB-IoT或窄帶物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)速則在350kbps以下。
此外,5G相比于4G而已,絕不僅僅是可以有更快的下載速度,同時(shí),它在設(shè)備連接數(shù)量密度也是4G的500倍,這就意味著它能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)更多設(shè)備的入網(wǎng)連接,這點(diǎn),對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的意義更大。
當(dāng)然,現(xiàn)在并非所有的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用都需要5G或NB-IoT。比如說,在大多數(shù)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)案例中,會(huì)有多種多樣的連接解決方案的組合。5G如此火爆的一個(gè)原因是運(yùn)營(yíng)商的推動(dòng),雖然運(yùn)營(yíng)商的5G競(jìng)賽已經(jīng)有些年了,在2018年與2019年將會(huì)看到重要的5G演進(jìn),但是它大規(guī)模的應(yīng)用將會(huì)在2020-2021年。