來源：千家網(wǎng)、司南物聯(lián)；由“重慶市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會”整理發(fā)布
第五代無線技術(5G)的功能不僅將支持高速移動通信，而且還將使IoT數(shù)據(jù)傳輸更加高效……
by Sushree Mishra
隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的全面開展，連接設備的數(shù)量正在快速增長。據(jù)IDC Data預測，到2025年，每分鐘將有152200臺IoT設備連接到網(wǎng)絡。盡管這將轉(zhuǎn)化為更多的數(shù)據(jù)，隨后還會有更多的途徑來提高效率，但強大的網(wǎng)絡對于這種數(shù)據(jù)交換是必不可少的。第五代無線技術(5G)的功能不僅將支持高速移動通信，而且還將使IoT數(shù)據(jù)傳輸更加高效。
讓我們將這些功能與現(xiàn)有4G網(wǎng)絡進行對比：
● 更高的頻段吞吐量
● 比當前網(wǎng)絡快100倍
● 延遲降低25倍
● 支持大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)通信的能力。估計每平方公里連接約100萬個IoT設備，這是現(xiàn)在的一千倍。
● 功耗降低了90%，可保證低功耗IoT設備的電池壽命長達10年。
● 提供網(wǎng)絡切片能力。簡單來說，網(wǎng)絡切片意味著將多個邏輯網(wǎng)絡作為虛擬的獨立操作在共享的物理基礎架構(gòu)上運行。網(wǎng)絡切片將使企業(yè)能夠根據(jù)自己的需求靈活地設計其網(wǎng)絡系統(tǒng)，例如在較高帶寬上的低延遲或在低延遲上的更多設備連接。
所有這些功能使5G網(wǎng)絡能夠適應外部環(huán)境，這與其前身的網(wǎng)絡靈活性有限不同。
現(xiàn)在我們已經(jīng)了解了5G的功能，讓我們來看看5G與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合將如何改變各個領域。
5G將把工業(yè)4.0提升到一個新的水平。收集的大量實時數(shù)據(jù)可通過更快地識別缺陷來改善質(zhì)量控制。只有在超可靠的5G網(wǎng)絡中，露天開采中的生產(chǎn)自動化和自動車輛控制中關鍵任務所需的廣泛的移動性、低延遲和高可靠性才有可能。
同樣，在制造設置中，由于金屬結(jié)構(gòu)和障礙，來自傳統(tǒng)網(wǎng)絡布局的無線電鏈路經(jīng)常會被阻塞。基于蜂窩的定位系統(tǒng)在設施內(nèi)部署多個傳輸/接收點(TRP)，可以從各個方向與機器進行交互。因此，即使一條路徑被阻塞，信號也可能來自其他方向，從而形成信號冗余并防止通信丟失。
在風能和太陽能領域，IoT傳感器和設備以及AI通過先進的天氣預報和分析幫助提高生產(chǎn)力。智能調(diào)整機制會自動調(diào)整控制設置以適應各種天氣。
智能電網(wǎng)將更有效地管理能源負荷。基于從IoT設備收集的常規(guī)數(shù)據(jù)的計劃能源基礎架構(gòu)可以幫助最大程度地減少停機時間和能源成本。
所有這些都涉及通過網(wǎng)絡以最小的延遲無縫傳輸大量數(shù)據(jù)。維護(預測性和預防性)也將看到更高的效率、更多的數(shù)據(jù)收集和更低的延遲。
供應鏈需要大量的人工監(jiān)督，尤其是在運輸?shù)絺}庫及其內(nèi)部移動過程中。5G將通過支持IoT的傳感器實現(xiàn)單個產(chǎn)品級別的信息，而不是目前可用的車輛級別的詳細信息。這將使對貨物的跟蹤和追蹤變得更加容易。對于易腐產(chǎn)品，可以遠程監(jiān)控拖車的溫度和濕度等條件。
現(xiàn)在，借助支持了5G的IoT跟蹤器，可以實時進行庫存處理、定位和重新路由。5G和物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合將提供整個供應鏈的端到端視圖。
5G和IoT通過使其更具個性化和情景化，可以改善零售購物體驗。由AI支持的帶有屏幕的試衣間只需按一下按鈕，即可建議類似的服裝和相配的配件。客戶還可以與銷售員交談并索要其他產(chǎn)品，而不必笨拙地大喊大叫。支持物聯(lián)網(wǎng)的智能貨架可以自動化庫存管理。他們可以提供實時庫存數(shù)據(jù)，建立全渠道客戶關系，并根據(jù)需求動態(tài)調(diào)整價格。5G網(wǎng)絡的高速和高吞吐量將能夠處理此類海量數(shù)據(jù)。
要了解支持IoT的自動化商店，我們可以看一下Amazon Go商店。它沒有收銀員或結(jié)帳系統(tǒng)。相反，購物者必須下載應用程序并在進店時進行掃描。顧客可以拿起任何產(chǎn)品，然后直接走出去，自動完成結(jié)算流程，并通過移動設備發(fā)送購買商品的電子收據(jù)。商店擁有計算機視覺、深度學習和貨架傳感器以及其他技術，以追蹤顧客拿起的東西以及保留在貨架上的東西。
智慧城市的基本前提是其各種資源、運營和服務的連通性和自動化。今天，我們在家庭和商業(yè)建筑中使用物聯(lián)網(wǎng)設備。對于智慧城市，該技術應擴展到公共部門，例如水、電、氣、廢物管理、交通監(jiān)控甚至環(huán)境服務。5G網(wǎng)絡將快速處理這些數(shù)據(jù)。它還將通過實現(xiàn)低延遲和高可靠性的機器對機器通信來幫助簡化自動駕駛汽車行業(yè)。
2012年，西班牙巴塞羅那市開始在其城市系統(tǒng)中部署物聯(lián)網(wǎng)技術，包括交通、能源、水和廢物管理。到2013年，Wifi熱點數(shù)量增加了62%，達到670個熱點，點到點的最大距離僅為100米，Wifi用戶數(shù)量增加了一倍。在能源領域，他們安裝了19500個智能電表。廢物管理系統(tǒng)已通過智能垃圾箱進行了更新，以監(jiān)控家庭存放的廢物水平并優(yōu)化收集路線。
他們通過數(shù)字化的公交車站和停車系統(tǒng)使運輸業(yè)現(xiàn)代化。這些便利設施包括公共汽車位置、USB充電站、免費Wifi以及與城市相關的工具和應用信息的實時更新。他們將傳感器系統(tǒng)嵌入了停車場，從而大大減少了擁堵和排放。路燈具有運動傳感器以節(jié)省能源。它們正常保持昏暗狀態(tài)，僅在檢測到運動時變亮。燈柱還提供免費的互聯(lián)網(wǎng)并收集城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。
為了給公園澆水，他們使用傳感器監(jiān)控雨水和濕度，并確定需要多少水。遠程控制的電動閥系統(tǒng)可在整個城市輸送大量的水。
為了使自動駕駛車輛正常工作，需要大量數(shù)據(jù)交換。除了跟蹤溫度、交通、天氣和GPS位置外，有關行人和街道固定裝置(如路燈柱)的信息也起著至關重要的作用。盡管啟用了IoT的傳感器和設備將收集數(shù)據(jù)，但5G網(wǎng)絡將確保將這些數(shù)據(jù)有效傳輸?shù)杰囕v而不會出現(xiàn)滯后。實際上，將來，車輛將相互通信，從而無需交通信號燈。所有這些都需要發(fā)展智慧城市和廣泛的5G網(wǎng)絡。
對于醫(yī)療保健而言，生成的數(shù)據(jù)量非常巨大。單個MRI掃描或PET掃描可能是一個巨大的文件。除此之外，還有其他記錄，例如用藥詳細信息、生命體征、患者對正在進行的治療的反應等。通常，這些記錄需要在醫(yī)生和其他醫(yī)療專業(yè)人員之間共享，這需要具有高帶寬和下載速度的網(wǎng)絡。
遠程醫(yī)療正在穩(wěn)步普及。Market Research Future的一項研究預測，從2017年到2023年，遠程醫(yī)療將增長16.5%。
雖然這對訪問醫(yī)療設施有限的人們來說是一個福音，但它需要具有高可靠性和低延遲的網(wǎng)絡來確保患者記錄的傳輸和不中斷的遠程連接。
即使對于患有慢性疾病或出院后診斷的患者，通過5G網(wǎng)絡連接的具有IoT功能的可穿戴設備也可以進行遠程監(jiān)控。這將為慢性病患者提供便利性，釋放醫(yī)院資源，并減輕醫(yī)生的負擔，同時仍可對其進行實時監(jiān)控。
結(jié)合5G和物聯(lián)網(wǎng)、增強現(xiàn)實(AR)、虛擬現(xiàn)實(VR)和空間計算范圍將進一步改善。它將刺激復雜的醫(yī)療傳感器生成更多信息。
對于大多數(shù)服務提供商來說，端到端5G基礎實施要到2025-2030年才能在公共網(wǎng)絡上使用。但是企業(yè)已經(jīng)開始為特定用途和個人設施構(gòu)建5G網(wǎng)絡，以便在競爭開始之前利用該技術。因此，不久之后，我們就會在零售店、雜貨店、車輛和商店中，甚至公共基礎設施看到5G技術的日常生活應用。(編譯/蒙光偉)
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