5G Technology - Smart Cities, Smart Dust, Internet of Things & Our Future
 |
| Nx Witness v3.0 - 雲端影像平台解決方案 — |
來源：智东西
5G被認為是萬物互聯的開始。第五代通訊技術將不僅僅帶來網速的提高(eMBB)，更意味著可靠的低延時(uRLLC)海量物聯網(mMTC)。
本期的智慧內參，我們推薦來自埃森哲的5G智慧城市趨勢報告，從經濟效益和應用規模的角度介紹，基於第五代通訊技術的智慧城市解決方案，包括智慧電網、智慧交通和智慧安控。
以下為筆者整理呈現的乾貨：
▲5G與智慧城市將造福所有社群型別
相比於以前的通訊技術，5G所需的基礎模組將更(以前的大概需要250英尺高的訊號發射塔)小( small-cell sites)，佈局更密(大概是3、4G的10到100倍)，以支援更全面、更穩定、更高效的網路連線。
因此，5G的基建佈署不僅需要電信商的投資，還需要政府提供鼓勵措施予以支援，規劃佈署，改變收費結構。
作為下一代通訊技術，5G龐大的高速無線網路提供了(美國)智慧城市解決方案，可以應用於車聯網(智慧城市交通)和智慧電網管理，帶來1600億美元規模的成本節約和相關收益，顯著改善資源利用率，減少交通時間，提供更全面的高速寬頻覆蓋(目前沒有高速寬頻的美國人近5%)以支援遠端辦公、線上學習和技術認證等，以幫助各類社群發揮槓桿作用，確保政府、企業競爭力。
▲5G經濟效益
為此，電信行業/電信商將從2017年開始，投入2750億美元資金。其中，930億美元用於基建，剩下的用於網路裝置、工程、規劃等。除了這些直接收益，佈署5G的過程中，也將創造300萬個工作崗位，為美國提供5000億美元的GDP成長。
▲5G可能帶來的就業機會
其中，220萬個工作崗位來自(7年間)基建佈署過程，產生的5萬新的建築工種(每年12萬就業機會)，對應4200億美元GDP;87萬工作崗位來自於更廣的高速寬頻對於工作(遠端辦公)、就業培訓方式(線上學習課程、技能認證/證書)的支援帶來的勞動力競爭優化，對應約900億美元GDP。
對於大型社群，如芝加哥，我們可以創造9萬就業崗位；對於人口較少的中小城市(3到10萬)，新增就業崗位月300到1000個；預計整個加州新增11000個就業機會，受影響的相關長期工作崗位有375000個。
▲5G滿足了智慧城市對通訊的要求
除了上述社會效益，5G還能直接推動智慧城市建設程序，上至街燈下至下水道，5G意味著更快的應用程式響應和更廣的裝置連線，用例包括車聯網、自來水管自動檢漏感測器等。
本報告接下來將擷取能源、交通和公共安全三個領域的5G智慧城市用例進行詳細說明。
智慧電網
▲智慧電網為查特怒加市節省了140萬美元
基於5G的智慧城市重要解決方案之一，就是智慧電網(Smart Grid)，預計未來20年相關整體效益達2萬億美元。
智慧電網是電力傳輸網路系統，又稱電網2.0，體現出電力流、資訊流和業務流高度融合的顯著特點，可以幫助更好的檢測能源消耗，預測應用需求，支援負載平衡，減少用電高峰和停電、維修時間，從而降低能源成本，提高能源輸送和使用效率，增強電網執行的安全性、可靠性和靈活性，實現電網與使用者的雙向互動。
透過安裝智慧電網，查特怒加市(美國田納西州東南部城市)在一場嚴重風暴中減少了50%的停機時間，節省了140萬美元的風暴中的營運成本。
 |
| Smart Grid Market to Surpass $400 Billion Worldwide by 2020 ... |
根據派克調查機構的最新報告，智慧電網技術市場將從2012年的330億美元，成長到2020年的730億美元，8年間，市場累積達到4940億美元。
更具象的能源用例還有智慧照明，即根據路段有無行人、車輛自動調光的照明系統，既能節約能源，又能保護社群安全，結合空氣品質檢測裝置，還能節約裝置營運、維護成本。目前，聖地亞哥和巴塞羅那已經採用智慧照明系統。
因為這些路燈，聖地亞哥每年省了190萬美元，預計該系統有潛力每年為全美節約10億美元。
智慧交通
▲5G V2V有望減少25%的油耗
基於5G的智慧交通系統將更為聯動，可以提高社群交通效率，減少堵塞的發生。
對於公共交通，5G可以幫助減少乘客等待時間，優化公交車庫存，提供即時更新的乘客資訊、車輛資訊，甚至支援動態公車路線；
車輛、路燈等裝置的資訊互通還能幫助智慧停車，避免停車位的擁堵和閒置，提高27%的停車收入；
此外，5G智慧交通將幫助實現車型分類，根據路段運載能力安排車輛形式路線，支援智慧交通管理，每年為中型城市的司機和相關人員節省約1億美元，減少40%的交通堵塞事件，從而帶來額外的生產力，改善居民生活品質。
智慧安控
▲5G即時監控幫助警察和民眾提高危機反應時間
公共安全是智慧城市很重要的一個環節，其背後的創新驅動力在於可控的廣泛的無線連線。
目前，芝加哥正在利用基於4G的即時監控視訊，幫助急救人員在到達場景之前進行狀況評估。而基於5G的智慧城市安防系統，將不僅提供高清、即時的視訊資訊，甚至還可以實現自動的臉部辨識(針對罪犯和失蹤人員)。
舊金山也運用無線感測器，生成詳細的即時的火器/槍支探測，一旦發現有人使用槍支，感測器可以對其進行三角定位，有時甚至能辨識強制型號，並將資訊傳送給警局，從而加快響應時間和佈署時間，最終減少了佈署該系統的社群近50%的槍支犯罪事件。
此外，還有很多社群運用無線感測器進行氣象系統佈署，發出氣候預警，在龍捲風、洪水等氣候事件中為司機提供路線導航，避免極端氣候造成的死亡。
5G發展的利與難
▲5G「基建」模組佈署示意
如上所述，針對智慧城市的5G網路，是連線整個城市系統無線感測器的網路，因此比之4G需要更高密度的基建佈局。有幸的是，目前的5G技術支援小單元基建，不用辛苦搭高塔了。5G「基建」模組將被密集的放置在路燈、建築物的側面、電線杆等地方，實現全面覆蓋。
這種基於中央排程(升級現有的4G訊號塔)的廣泛的分散式「基建」模組佈署，有利於實現更快、更多資料、覆蓋更廣的可擴充套件的資訊傳輸，避免因為一個模組的故障，而造成的通訊中斷，同時滿足專業化和多樣化的使用者需求，確保最優的應用程式服務品質(如道路-V2V、社群-槍支監測等)。
雖然有點多多，佈署起來卻要面對以下三方面挑戰：當地法規、公共權力、成本結構。
目前，(美國)地區對於5G「基建」模組的批准程式，大概耗時18到24個月(在許多城市，審批週期需要數個獨立的法庭批准)，比得上一個大型發射塔了，再想想5G「基建」模組的佈局密度是4G的100倍(有些城市對基建模組的審批是一個一個獨立來的)，電信服務商和市政當局可謂壓力山大，心疼老美。
 |
公共權利方面，運營商在佈署5G基建模組的時候，需要找一個有資料庫權利的合作伙伴，以及操作管理員。換言之，5G涉及的利益方太多，對應了太多的授權和審批，不利於便捷快速的站點訪問/智慧城市服務。
為此，聯邦通訊委員會(FCC)，正在針對個體案例，促進當地公共事業單位和企業之間的合作。
再來看成本結構，包括佈署基建模組的費用，和其他的收購費用(包括租金) ，這個肯定不能一個一個模組獨立來，但5G卻還要求高容量光纖、新頻譜等，以此造成的投資回報擔憂(運營商成本考量)可能導致5G佈署程序的減慢，影響社群競爭力和經濟發展。
因此，如何協調利益方，優化成本結構，促進釋放經濟效益成為5G佈署的關鍵考量。
埃森哲建議，市政當局應簡化批准過程，節約佈署的時間成本，並利用街燈和其他街道設施，允許資源的重複應用，對基建模組進行批量審批；同時，社群不應僅從付費服務考量成本收益，還應考慮新型城市網路帶來的就業機會和經濟競爭力(聯通城市和鄉鎮)，以及對公民生活的改善，鼓勵電信商佈署5G，並針對基於街道設施的5G基建創造簡單的管理方式，減少不必要的文書工作，優化管理費用。
筆者認為，5G的本質是更廣、更快、更強的基於無線感測器的資訊科技，指向了更高效、更及時的資源利用，為智慧城市的電網/能源、交通、安防等方面提供了直接的解決方案，從而帶來多方面的社會效益和經濟效益。
在基建佈署方面，基於大型訊號塔，結合分散式小型高密度基建模組的方案比較成熟，滿足了廣覆蓋、快響應的專業化，並且多樣化的需求。
 |
0 comments:
張貼留言