随着数字化转型的全面开展,连接设备的数量正在快速增长。IDC 预测,到2025年,每分钟将有152,200台联网的IoT设备。尽管这将转化为更多的数据,随后还会有更多的途径来提高效率,但强大的网络对于这种数据交换是必不可少的。
第五代无线技术的功能不仅将支持高速移动通信,而且还将使IoT数据传输更加高效。让我们对比一下现有4G网络的这些功能:
更高的频带吞吐量;
比现在的网络快100倍;
延迟(延迟)降低25倍;
支持大规模物联网通信的能力:据估计,每平方公里将连接约100万台物联网设备,比现在多1000倍;
减少90%的电力消耗,保证低功率物联网设备长达10年的电池寿命;
提供网络切片能力:简单地说,网络切片意味着在共享的物理基础设施上运行多个逻辑网络,它们实际上是独立的操作,网络切片将为企业提供根据其需求设计网络系统的灵活性,如在更高带宽上的低延迟或在低延迟上的更多设备连接,所有这些功能使5G网络能够适应外部环境,这与其前身的网络灵活性有限不同。
既然我们知道了5G的能力,让我们来看看它与物联网结合后将如何给各个领域带来革命。
智能制造
5G将把工业4.0提升到一个新的水平。广泛的实时数据收集可以通过更快地识别缺陷来改进质量控制。露天矿生产自动化和自动车辆控制所需的广泛移动性、低延迟和高(关键任务)可靠性只有在超可靠的5G网络中才能实现。
此外,在制造业设置中,由于金属结构和障碍,来自传统网络布局的无线电连接经常被阻塞。基于蜂窝网络的定位系统在设备内部署多个传输/接收点(TRPs),可以从不同方向与机器交互。因此,即使一条路径被阻塞,信号也可以来自其他方向,从而造成信号冗余,防止通信中断。
在风能和太阳能领域,物联网传感器和设备以及人工智能正在通过先进的天气预报和分析帮助提高生产力。智能调节机制自动调整控制设置,以适应不同的天气。
智能电网将更有效地管理能源负荷。基于物联网设备收集的常规数据的计划能源基础设施可以帮助最小化停机时间和能源成本。
所有这些都涉及到通过网络以最小延迟无缝传输大量数据。维护(预测的和预防的)也将看到更高的效率,更多的数据收集和更低的延迟。
供应链
供应链需要大量的人工监督,特别是在运输到仓库和在仓库内移动的过程中。5G将通过物联网传感器提供单个产品级别的信息,而不是目前可用的车辆级别的详细信息。这将使跟踪和跟踪货物更加容易。对于易腐产品,可以远程监控拖车的温度和湿度等条件。库存处理、定位和重新路由现在可以实时进行,有了5G的物联网跟踪器。5G和物联网的结合将提供整个供应链的端到端的视图。
新零售
5G和物联网可以改善零售购物体验,使其更加个性化和情境化。配备屏幕的人工智能试衣间只需按下按钮,就能显示相似的服装和搭配的配饰。顾客还可以跟售货员说话,询问其他商品,而不用对着门尴尬地大喊大叫。
物联网智能货架可以自动进行库存管理。他们可以提供实时的库存数据,建立全方位的客户关系,并根据需求动态调整价格。5G网络的高速和吞吐量将使处理如此庞大的数据成为可能。
为了了解支持IoT的自动化商店,让我们来看看Amazon Go商店。它没有收银员或结账系统。取而代之的是,购物者必须下载一个应用程序并在进入时扫描。人们可以拿起任何产品,然后直接走出去。一旦退出,该应用程序的自动支付就会激活,并通过电子邮件发送购买收据。这家商店有计算机视觉、深度学习和货架传感器,以及其他技术来跟踪人们所取的和保存在货架上的东西。
智慧城市
智慧城市的基本前提是各种资源、运营和服务的互联互通和自动化。今天,我们在家庭和商业建筑中使用物联网设备。对于智慧城市来说,这项技术应该延伸到公共部门,如水、电、气、垃圾管理、交通监控,甚至环境服务。5G网络将快速处理这些数据。它还将有助于简化自动驾驶汽车行业,使机器之间的通信具有低延迟和高可靠性。
2012年,西班牙巴塞罗那开始在其城市系统中部署物联网技术,包括交通、能源、水和废物管理。截至2013年,Wifi热点数量增长62%,点对点最大距离为100米的热点达到670个,Wifi用户数量翻了一番。在能源部门,他们安装了1.95万个智能电表。我们更新了废物管理系统,安装了智能垃圾桶,以监测住户的废物水平,并优化收集路线。
他们用数字化的公交车站和停车系统使交通部门现代化。这些设施包括公交位置的实时更新、USB充电站、免费Wifi,以及与城市相关的工具和应用程序的信息。他们在停车场内嵌入了传感器系统,这大大减少了交通拥堵和排放。街灯装有运动传感器以节省能源。它们保持昏暗,只有在接收到运动时才会变亮。这些灯柱还提供免费互联网和收集城市空气质量数据。
为了给公园浇水,他们使用传感器来监测雨水和湿度,并确定需要多少水。一个远程控制的电子阀门系统在整个城市中输送水量。
无人驾驶车辆
自动驾驶汽车要想正常运行,就需要进行大量的数据交换。除了追踪温度、交通、天气和GPS位置,关于行人和街道设施(如灯柱)的信息也起着至关重要的作用。
虽然IoT支持的传感器和设备将收集数据,但5G网络将确保这些数据在没有延迟的情况下高效传输到车辆上。事实上,在未来,车辆将会彼此沟通,不再需要交通信号。所有这些都需要智慧城市的发展和广泛的5G网络。
医疗保健
对于医疗保健,生成的数据量是巨大的。一次MRI扫描或PET扫描可能是一个巨大的文件。除此之外,还有其他记录,如药物细节、生命体征、患者对正在进行的治疗的反应等。通常这些记录需要在医生和其他医疗专业人员之间共享,这需要一个具有高带宽和下载速度的网络。
远程医疗正在稳步普及。市场研究机构Future的一项研究预测,从2017年到2023年,远程医疗将增长16.5%。
虽然这对于无法访问医疗设施的人来说是一种福利,但它需要一个高可靠性和低延迟的网络,以确保患者记录的传输和不间断的远程连接。
即使是患有慢性疾病或出院后诊断的患者,也可以通过5G网络连接具有物联网功能的可穿戴设备进行远程监测。这将为慢性疾病患者提供流动性,释放医院资源,缓解医生的压力,同时仍在积极地实时监控他们。
随着5G和物联网的结合,增强现实、虚拟现实和空间计算范围将进一步提高。它将刺激复杂的医疗传感器产生更多的信息。
对于大多数服务提供商来说,在2025年至2030年之前,5G基础设施不会出现在公共网络上。但各公司已开始为特定用途和个别设施建设5G网络,以便在竞争开始前利用这项技术。所以,用不了多久,我们就会在日常生活中看到它们出现在零售商店、食品杂货、汽车甚至公共设施中。
文章来源 | iot for all
作者 | Sushree Mishra


