5G如何幫助實(shí)現(xiàn)大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)

當(dāng)討論即將到來的5G時(shí)代時(shí)，人們的注意力往往集中在承諾的令人難以置信的高速度和低延遲，以及自動(dòng)化流程、車輛和機(jī)器的能力上。雖然這些無疑是5G非常令人興奮的方面，但它們肯定不是5G的唯一元素。

事實(shí)上，5G時(shí)代被分為三個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)類別，每個(gè)類別都包含滿足不同類型用例的自身功能。在概述這三個(gè)部分之前，先來確定一下5G是什么。本文要討論的是第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)——一個(gè)專注于電信的標(biāo)準(zhǔn)化合作組織，所指定的新的蜂窩技術(shù)。在最近的3GPP版本中，指定了5G，以及基于不同頻段的其他網(wǎng)絡(luò)。

本文是關(guān)于5G及其三個(gè)不同領(lǐng)域的系列:大規(guī)模機(jī)器類型通信(mMTC)、增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶(emBB)和超可靠低延遲通信(URLLC)?；蛘吒唵蔚卣f，因?yàn)槠渖婕拔锫?lián)網(wǎng)(IoT)、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)、關(guān)鍵物聯(lián)網(wǎng)和超可靠物聯(lián)網(wǎng)。

如今我們正處于見證5G時(shí)代爆發(fā)的風(fēng)口浪尖，創(chuàng)造出還沒有想到的新用例。對(duì)于整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)和技術(shù)而言，這是一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)刻，因?yàn)檫@比以往任何時(shí)候都更有效地實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

本篇文將重點(diǎn)介紹通過低功耗廣域(LPWA)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的mMTC，以及其如何為大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)做出貢獻(xiàn)。

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商已經(jīng)認(rèn)識(shí)到需要LPWA網(wǎng)絡(luò)，允許數(shù)十億設(shè)備連接，同時(shí)使用更少的功率，將其生命周期延長至12至15年。他們?cè)O(shè)計(jì)的這些網(wǎng)絡(luò)是長期演進(jìn)(LTE)時(shí)代的一部分，能夠與4G和5G共存，甚至進(jìn)一步向6G發(fā)展。隨著“網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)”方法站穩(wěn)腳跟，實(shí)現(xiàn)真正的互聯(lián)互通星球。

該版本中的另外兩個(gè)進(jìn)入5G時(shí)代的蜂窩網(wǎng)絡(luò)是窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)和機(jī)器型通信的長期演進(jìn)(LTE-M)。它們一起被歸類為LPWA網(wǎng)絡(luò)。

假設(shè)一位農(nóng)民想要在田地里安裝500個(gè)土壤傳感器，以便為作物提供最好的支持。這些設(shè)備在改變農(nóng)民對(duì)土壤的看法方面具有強(qiáng)大的能力，但就典型的電信設(shè)備而言，其復(fù)雜性很低。農(nóng)民不會(huì)在土壤里埋入500個(gè)高功率設(shè)備來測(cè)量濕度和酸度。用于將這些設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接也是如此。人們不需要4G LTE每隔幾分鐘就提取一次小字節(jié)數(shù)據(jù)。這將非常昂貴，而且電池壽命會(huì)非常短。

這就是LPWA網(wǎng)絡(luò)的重要之處。其設(shè)計(jì)目的是支持這些低復(fù)雜度的設(shè)備，這些設(shè)備的大部分生命周期都處于睡眠模式。其可以打開電源、讀取數(shù)據(jù)、將非常小的數(shù)據(jù)包傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)，然后返回睡眠模式。

當(dāng)2G和3G網(wǎng)絡(luò)關(guān)閉時(shí)，LPWA網(wǎng)絡(luò)將填補(bǔ)這一空白，但會(huì)進(jìn)行增強(qiáng)。這些網(wǎng)絡(luò)將提供適用于廣泛的物聯(lián)網(wǎng)解決方案的可達(dá)性，例如農(nóng)業(yè)。LPWA網(wǎng)絡(luò)一方面提供穿透性，比如地下管道和儲(chǔ)罐監(jiān)控；另一方面提供密度，比如在一個(gè)很小的區(qū)域內(nèi)有數(shù)千個(gè)設(shè)備。最后，LPWA網(wǎng)絡(luò)將提供壽命和經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，因?yàn)樵O(shè)備可以在其整個(gè)生命周期(10年或更長時(shí)間)大量部署，且由于它們只傳輸小數(shù)據(jù)包，使用成本是非?？尚械?。

巨大的物聯(lián)網(wǎng)機(jī)遇

這就是大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)的代表。其含義就在于名稱，大量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將以數(shù)百個(gè)用例的形式連接到關(guān)鍵垂直領(lǐng)域的智能應(yīng)用程序。

在物聯(lián)網(wǎng)部署中連接成百上千臺(tái)設(shè)備，能看到什么樣的好處?回到農(nóng)業(yè)的例子，設(shè)備不僅可以監(jiān)測(cè)土壤，還可以監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量，以幫助確保作物健康和營養(yǎng)。可以優(yōu)化產(chǎn)量，簡化用水，并在支持可持續(xù)性和提高產(chǎn)量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)整體節(jié)約。

其他行業(yè)也不例外。在過去的幾年里，物流業(yè)一直被圍困，經(jīng)濟(jì)已經(jīng)感受到供應(yīng)鏈?zhǔn)艿矫{迫的影響。通過對(duì)從制造車間到渠道或門口的所有接觸點(diǎn)的精細(xì)可見性，可以獲得分析和情報(bào)，可以為這條重要的經(jīng)濟(jì)動(dòng)脈建立敏捷性和彈性。

制造業(yè)、醫(yī)療保健、車隊(duì)、公用事業(yè)、大學(xué)、商業(yè)校園等等——可以從一個(gè)連接開始，并有可能建立物聯(lián)網(wǎng)帝國。

戰(zhàn)略、安全與穩(wěn)定

通過物聯(lián)網(wǎng)，很容易看到一個(gè)數(shù)字化增強(qiáng)的世界。但事實(shí)是，我們有責(zé)任構(gòu)建這些解決方案。如果沒有適當(dāng)?shù)拇胧?zhàn)略和深思熟慮的建設(shè)，大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)的好處是無法實(shí)現(xiàn)的。

由于有如此多的端點(diǎn)可能上線，因此攻擊面更廣，不同的行業(yè)對(duì)安全需求的風(fēng)險(xiǎn)偏好也不同。因此，解決方案應(yīng)為長期構(gòu)建，并具有可擴(kuò)展?jié)摿?，以免目光短淺。這意味著在用例中為新技術(shù)和新應(yīng)用構(gòu)建彈性和安全性。

物聯(lián)網(wǎng)可以徹底改變世界，而大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)是積極變革的主要驅(qū)動(dòng)力。組織可以準(zhǔn)備必要的人員、平臺(tái)、設(shè)備甚至第三方提供商來幫助取得成功。

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