導讀:5G是第五代移動蜂窩技術和解決方案。它預示著移動領域的重大變革,盡管它不僅僅是為物聯(lián)網(wǎng)“建造”的,但它還是被業(yè)界認為是物聯(lián)網(wǎng)增長的主要推動力。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)字世界進行連接,并且還需要進一步對海量的數(shù)據(jù)進行有價值的分析。
這就是為什么邊緣計算、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,尤其是邊緣計算,因為可以對海量的數(shù)據(jù)進行初步的篩選,因此對于提升整個物聯(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)預測中指出,到2020年,邊緣基礎設施上的投入將達到物聯(lián)網(wǎng)基礎設施總投入的18%,未來邊緣計算所帶來的市場價值也值得關注。
因為物聯(lián)網(wǎng)對于網(wǎng)絡的要求需要超大的連接量、高可靠性與實時性、甚至低功耗或者深度覆蓋等特性,所以,事實上,當前的網(wǎng)絡并能滿足其需求,所以,我們需要5G進行突破,來滿足物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡需求。
5G和大連接的物聯(lián)網(wǎng)
當前,許多物聯(lián)網(wǎng)項目都很好地利用了非蜂窩LPWAN技術解決低速率的聯(lián)網(wǎng)需求。
但是,在未來大連接物聯(lián)網(wǎng)應用中,諸如車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0、智慧城市等應用場景中,僅僅是局部的組網(wǎng)是無法滿足要求的,而5可以應對這些問題。
5G的規(guī)劃是將帶來高可靠性、低延遲、可伸縮性、安全性和無處不在的移動性,這些都是物聯(lián)網(wǎng)所需要的。
5G可以去網(wǎng)絡邊緣化
當前,各個國家都很重視5G產(chǎn)業(yè)的推進,各大運營商關于5G的競賽在幾年前已經(jīng)展開,并且計劃在未來幾年大規(guī)模部署5G。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是當前一個比較熱門的物聯(lián)網(wǎng)應用領域,事實上,目前已有的2/3/4G乃至LPWAN技術在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中都有應用,但是5G也將十分契合該領域的需求。隨著移動寬帶的增強,5G的目標是實現(xiàn)大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng),在最多樣化的環(huán)境中保證網(wǎng)絡容量于性能。
舉一個例子,OpenFog聯(lián)盟由思科公司在其fog計算方法的背景下發(fā)起,主要面向數(shù)據(jù)密集型物聯(lián)網(wǎng)應用,將智能分析帶到最前沿,旨在通過fog計算實現(xiàn)AI、物聯(lián)網(wǎng)和5G,是5G的支持者。
隨著設備成為網(wǎng)絡的一部分,而不是我們現(xiàn)在所定義的一個終端,5G網(wǎng)絡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器設備。
5G和物聯(lián)網(wǎng)的未來
5G并不僅僅是LTE的延伸,它將帶來一個全新的網(wǎng)絡體系,并將在10-20年后無處不在。Gartner曾做過一個評估用戶為5G支付更高費用的意愿的調(diào)查,盡管受訪者對5G何時會被廣泛使用存在一些疑惑,但57%的受訪者認為5G最大的應用是針對物聯(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)絡能力將無法滿足聯(lián)網(wǎng)數(shù)量的需求。此外,即使5G網(wǎng)絡已經(jīng)建好,他預計,只是很小一部分的物聯(lián)網(wǎng)應用需要高速率和低延遲的5G、
與此同時,未來的物聯(lián)網(wǎng)肯定也是混合的網(wǎng)絡共存,GSMA將5G視為異構網(wǎng)絡環(huán)境的中心,并與LPWA等其他連接解決方案一起使用。
5G作為異構網(wǎng)絡環(huán)境的中心
此外,在2017年9月,超過180名科學家、腫瘤學家和健康專家向歐盟委員會提交了一份意見,要求對5G輻射進行獨立研究,因為他們擔心5G對健康產(chǎn)生一定的影響。然而,此類小插曲并不能阻止5G網(wǎng)絡的建設步伐,
在5G競爭中,運營商是如何看待5G和物聯(lián)網(wǎng)的?根據(jù)沃達豐于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,他們認為這是一種漸進式升級。
如前所述,5G不僅僅是物聯(lián)網(wǎng),從更長遠的角度來看,它將帶來更令人印象深刻的預測。
據(jù)IHS Markit的數(shù)據(jù), 2035年, 5G全球價值鏈將產(chǎn)生3.5萬億美元的產(chǎn)出和支持2200萬個工作崗位在,并將影響全球12.3萬億美元的經(jīng)濟產(chǎn)出。
為什么5G適合物聯(lián)網(wǎng)?
回到5G和無線物聯(lián)網(wǎng)連接。5G是新一代的蜂窩網(wǎng)絡技術,開發(fā)5G需要更高頻率的無線頻譜,而相比之下,NB-IoT與eMTC等低速率的網(wǎng)絡是可以利用現(xiàn)有的2/3/4G頻譜進行使用。而非蜂窩技術,諸如LoRa、Sigfox等技術則需要使用免費的頻譜,其頻譜的使用條件更為苛刻。
在高帶寬的加持下,5G有望達到20 Gbps或更高的網(wǎng)絡速度。美國高通公司于2017年10月17日宣布,其5G調(diào)制解調(diào)器實現(xiàn)了千兆下載速度。相比之下,LTE Cat-M1是專為將物聯(lián)網(wǎng)設備連接到4G網(wǎng)絡而開發(fā)的,其網(wǎng)速可達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,它在設備連接數(shù)量密度也是4G的500倍,這就意味著它能夠同時實現(xiàn)更多設備的入網(wǎng)連接,這點,對于物聯(lián)網(wǎng)的意義更大。
當然,現(xiàn)在并非所有的物聯(lián)網(wǎng)應用都需要5G或NB-IoT。比如說,在大多數(shù)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)案例中,會有多種多樣的連接解決方案的組合。5G如此火爆的一個原因是運營商的推動,雖然運營商的5G競賽已經(jīng)有些年了,在2018年與2019年將會看到重要的5G演進,但是它大規(guī)模的應用將會在2020-2021年。