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为什么物联网需要 5G 连接

时间:2022-02-16 17:21:00来源:千家网

导语:​随着参与互联社会的不断发展和影响我们的日常生活,作为物联网一部分的设备数量正在以惊人的速度增长。根据您订阅的预测,到 2023 年底,可能会有多达 32 亿台设备在运行,这比今天物联网的 7 亿台设备显着增加。

  尽管连接设备数量上升的原因有很多,但毫无疑问,期待已久的 5G 通信技术的融合将对这一增长产生影响。由于 5G 不仅取代了现有的 4G 标准,而且成为常态,因此公司和制造商明确需要在设计、测试和推出其物联网特定设备和传感器时考虑到下一代连接。

必威体育官网下载  我们不再需要想象这样一个世界:糖尿病等慢性健康状况可以 24/7 全天候进行管理,而不会出现高血糖和低血糖,车祸是可以预防的,或者只需简单的面部扫描就可以解锁车门。任何参加过被称为 CES 的下一代消费技术年度盛会的人都会知道,自动调节家庭照明和温度,或在您用完之前订购您需要的杂货的技术已经出现。

  然而,从科幻小说到以商业为中心的事实的转变需要有一个能够支持需求和数十亿连接设备的基础设施。这就是 5G 的用武之地。当你将物联网的承诺与 5G 的实际功能结合起来时,你就会拥有一个超级强大的技术生态系统,可以以非常高的速度传输大量数据。

  再加上物联网通信和传感器小型化的进步,来自数百个(如果不是数千个)无数传感器的数据可用于收集信息并提供可操作的见解。然后,这些信息无论多么大,都可以通过 5G 连接以极快的速率进行通信和处理。

  更快的连接是显而易见的未来

必威体育官网下载  根据泰雷兹集团最近举办的网络研讨会,到今年年底将有大约 4.38 亿台设备具有 5G 连接。这就是为什么 5G 将成为推动物联网更上一层楼的关键因素的根本原因。

  然而,需要回答的问题是,除了更普遍的 4G、快速和低延迟之外,5G 连接将提供多少优势。该问题的答案取决于您的数字需求实际是什么。

必威体育官网下载  正如我们都知道的那样,连接已经从简单地提供对互联网的访问发展到实施复杂的架构,这些架构是数字世界的基石。例如,如果您考虑智能城市,它们能够将汽车、家庭和公用电网,甚至垃圾收集系统与物联网连接起来。

  公司面临的挑战是设备数量的增长和对更快数据通信的需求意味着现有网络需要升级。 Wi-Fi、蓝牙、3G 和 4G LTE 等无线技术依赖于与其网络上的连接设备进行性能权衡。 5G 并非如此。

必威体育官网下载  5G 连接速度高达 10 Gbps(比 4G 快 100 倍),该技术可以提供更适合我们日益互联的社会需求的网络。无论您是在智能手机上播放电影还是驾驶智能汽车,现有的 4G 网络并不总是提供必要的连接级别。 5G 既可以解决这些问题,又可以提供消费者期望的速度。

  那么,5G 对 4G 有这么大的改进吗?毕竟,电信公司和 ISP 多年来一直在谈论 4G 有多棒。

  对此的简单回应是:是的,5G 更好。

必威体育官网下载  不仅因为它是一项革命性的无线技术,许多人认为它与光速有关,还因为 5G 更节能、延迟更低,并且每个节点可以支持更多设备。我们有没有提到 5G 真的很快?

必威体育官网下载  Strategy Analytics 最近的一份报告指出,当前所有蜂窝 5G 连接中只有不到 1% 是物联网设备。预计该数字将在未来九年内增长,该报告的作者预测,到 2030 年,所有连接的 40% 将与物联网相关。他们表示,大部分增长预计将在 2026 年以后发生,因为 4G仍将是最流行的网络通信形式。

  5G 和物联网:强大的结合

  随着公司努力融入 5G,必须要求任何要连接的设备都旨在充分利用其优势。

  迄今为止,物联网设备的商业成功取决于它们与其他设备(智能手机、平板电脑、家庭集线器、语音用户界面等)的通信情况。设备之间的通信速度越快,它们带来的好处就越多最终用户。此外,如果一个项目或数字计划依赖于闪电般的连接,那么我们可以将 5G 纳入其中。

  在一个非常简单的层面上,提议的万物互联必须建立在速度、低延迟和大带宽的基础上。这反过来又在可能的方面释放了强大的进步。 5G 可以成为催化剂,在庞大的物联网生态系统中实现稳定和安全的连接,在这个生态系统中,数十亿连接的设备能够协同工作,以提供公司和关联客户想要的东西。

  5G 兼容性是关键

  为了获得 5G 的无可置疑的好处,制造商必须首先投资构建兼容 5G 的设备。

必威体育官网下载  此外,OEM 必须优先考虑针对这些 5G 设备的全面质量保证测试。如果软件和硬件在各种预先确定的条件下不能按预期运行,那么设备很有可能被标记为故障。存在测试以发现和修复可避免的错误;如果这一基本要求不是流程的一部分,那么 5G 提供的任何潜在收益都将被浪费掉。

  首先,物联网测试需要大的测试覆盖率。物联网网络应与一系列旧设备和新设备或即将推出的设备兼容,请记住系统碎片可能成为一个问题。根据我们的经验,构建一个在不同操作系统上运行良好的物联网测试网络并不总是那么容易,因此至关重要的是,兼容 5G 的设备已经在一系列系统中进行了测试,以限制碎片化出现错误的机会.

必威体育官网下载  其次,必须从各个角度对物联网和相应的软件进行测试。此操作将发现可能影响设备及其与 5G 网络连接的错误。通过测试软件和物联网的可用性和功能以获得 5G 连接质量(软件到对象、对象到软件和行为)的准确报告,公司可以更清楚地了解相关交互。

必威体育官网下载  这意味着,如果存在任何会阻止关键功能并降低用户体验的错误,QA 团队将在测试阶段发现它们。

  第三,测试需要评估物联网与其他智能设备连接和保持连接的能力。在许多方面,这是测试阶段最重要的部分。不稳定的连接可能会阻碍设备之间的交互并导致数据丢失,这可能是一个问题。稳定性是关键,5G 网络上的连接依赖于这个因素。如果连接不稳定,那么与其他设备保持连接就会有问题。因此,在不同的连接场景下对物联网进行测试以避免这些困难至关重要。

  公共与私人 5G

必威体育官网下载  当大多数人提到 5G 时,他们指的是公共 5G 网络。为了使用这个公共 5G,您必须在兼容网络的范围内,并且可以访问通常由移动网络运营商 (MNO) 拥有的频谱。因此,该公共 5G 网络的管理和服务是 MNO 的责任。

  有人会假设相同类型的基本条件将适用于私有 5G 网络,而 MNO 被本身不是电信提供商或运营商的公司所取代。否则称为非公共 5G,设计人员和开发人员需要注意明确的差异。

必威体育官网下载  一个主要区别是,公共 5G 旨在供普通民众使用,全国网络上有数百万用户。另一方面,私有 5G 网络具有由给定位置的单个企业或组织定义的专用目的。这些物理元素的范围可以从单个建筑物到整个港口,著名的例子包括制造设施、大学校园、医院、军事基地和其他具有关键基础设施或关键任务应用程序的地方。

必威体育官网下载  由于高容量、快速通信和低延迟,私有 5G 网络的采用率正在提高。 5G 被视为数字通信发展的下一个阶段,因此决策者希望将该技术整合到他们的工作实践中是有道理的。

必威体育官网下载  如果你想进一步证明这一点,那么你只需要看看工业和制造公司都在密切关注 5G 的事实。这些组织中的许多组织都渴望将 5G 网络无缝集成到他们的仪器、互连传感器和其他设备中,所有这些都将与现有基础设施和工业应用程序联网,其中包括制造和能源管理。

  5G 和工业物联网

  2020 年的封锁迫使每个商业部门审视他们的沟通方式,更重要的是,审视他们在所需的数字化转型之旅中所处的位置。

  ComputerWeekly 报道说,这种流行病不仅在商业意义上具有破坏性,而且还是物联网采用率增加的催化剂。新闻来源援引 Gartner 对全球商业领袖的调查发现,数字孪生和人工智能等创新正在推动对物联网特定解决方案的投资增加,402 名受访者中有 47% 计划将更多数字解决方案集成到他们的公司。报告称,主要原因是“物联网在管理期内产生了可预测的投资回报率”。

  根据瞻博网络研究,到 2025 年,工业物联网 (IIoT) 预计将包括 220 亿台设备,复合年增长率 (CAGR) 为 107%。 更普遍地称为工业 4.0,IIOT 将成为“未来工厂”,将智能制造与实体生产和运营相结合,通过使用智能数字技术、机器学习和大数据来创建一个更全面、更紧密的连接 产业生态系统; 这家工厂需要正确的连接。

  Startus Insights 的一份专注于 5G 重大里程碑的报告称,从 2015 年起,IIoT 领域已投资 23 亿美元。 综上所述,这一投资水平仅次于同期投入物流的 28 亿美元。

  考虑到上述情况,5G 技术提供商高通公司宣布了自己的物联网调制解调器解决方案,该解决方案针对工业物联网应用进行了优化,并配备了 5G 连接。

  这些支持 5G 的最新物联网调制解调器支持全球 5G 新无线电低于 6 GHz 频段,并以独立模式运行。除此功能外,调制解调器还可以根据需要切换到 LTE,并使用网络切片或单独部署在公共或专用 5G 网络上。据说该解决方案最适合可与有线技术和现有以太网集成的工业物联网应用。此外,新调制解调器配备了延长寿命的硬件和软件。

  高通声称,这项技术将为组织提供新一代快速、高性能、强大的物联网解决方案,涵盖不同的细分市场,包括建筑、制造、公共场所和精准农业。例如,315 5G 物联网调制解调器在设计时考虑了工业和企业应用,具有热效率功能,并提供低功耗千兆级性能以实现工业物联网。

  Enea 也在追求 5G 创新所创造的势头。这家总部位于瑞典的全球 IT 公司推出了面向企业的 5G Microcore,专注于智能制造和工业 4.0 计划。作为一项额外的奖励,Enea 已将其产品开发为最小占用空间的一部分,该产品基于该公司由多家 1 级运营商开发的 5G 核心解决方案。

  在撰写本文时,Enea 的产品在亚洲进行了大量试验。一些企业已经在智能工厂中引入了私有 5G 网络,并且需要对机器人技术和自动化进行强大的数据管理,以支持工业 4.0 计划。这使得此类产品的开发不仅在 5G 兼容性方面更加相关,而且在它将如何影响物联网本身的未来方面也更加重要。

  为什么 5G 很重要

  尽管移动网络运营商已多次尝试将 5G 的明显优势推广给其用户,但公众仍然对 4G 提供的速度感到满意。这并不是说消费市场不会发生演变,而是说社会似乎(目前)满足于现状。

  从工业或商业的角度来看,餐桌上的赌注要高得多。例如,Juniper Research 将 5G 确定为 IIoT 增长的关键,利用该技术获得更高水平的运营。此外,报告预测,5G 和低功率广域(LPWA)等技术将在吸引制造业接受“智能制造”概念方面发挥关键作用,其中高连接密度和实时数据传输提供高度自主性制造商的操作。

  尽管公共网络是 5G 的主要用例,但私有网络对于在高连接密度环境中生成大量数据的公司来说将是无价的。如果网络正常运行,运营支出将通过提高效率而减少。如果您还考虑到更多智能手机制造商正在生产具有内置 5G 兼容性的设备,那么您无需成为火箭科学家即可了解 5G 将成为所需连接方面的主导力量。

  事实上,5G 不仅仅是 4G 的逻辑升级。随着对快速通信门户和无缝数据传输的需求不断增长,物联网变得不再关注事物本身,而是更多地与它们如何使我们的生活更美好、更高效和更数字化相关。仅出于这些原因,5G 就让无线技术更接近科幻小说几十年来向我们承诺的未来可行愿景。

必威体育官网下载  然而,就目前而言,我们仍处于采用 5G 的初期。是的,技术就在这里,它将改变游戏规则,但公司需要确保他们以正确的方式接近网络连接的最新发展。

  有些人仍在努力应对从 3G 到 4G 的转变,因此将 5G 添加到等式中会引发一系列全新的挑战需要克服。如果决策者明白这些痛点是可以解决的,那么将 5G 融入互联社会将是我们数字化未来的下一步。

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