2021年5月31日 星期一

.5G 的應用和目前案例

 

5G Built Right for AR with Pros - Augmented Reality in Sports - Verizon 

專為 AR 打造的 5G 優勢 - 體育中的增強現實 - Verizon


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DIGI  



隨著 5G 佈署的進行,許多人對 5G 應用和用例以及佈署後的互聯生活會產生什麼樣的疑問。 事實是,5G 將是變革性的。它將啟用許多今天不可行的新應用,特別是在城市地區和城市。 這是相關的,因為根據聯合國的數據,到 2050 年,世界上三分之二以上的人口將居住在城市地區或城市。 


今天,有很多關於 5G 的新聞和炒作


作為該行業的思想領袖,我們會定期分享有關 5G 佈署發展的知識,以及你的期望,尤其是當你參與商業和工業物聯網領域時。與消費領域相比,商用 5G 走的是一條截然不同但並行的道路


以下是我們過去的一些文章:

.冒險進入 5G 炒作的迷霧

.什麼是 5G 第 1 部分:演進和下一代

.誰將在何時採用 5G 技術


在本文中,我們將探討 5G 的一些預期應用。


5G 物聯網應用和用例

隨著 5G 的推出,我們將看到哪些新的物聯網應用?更高的頻寬和更快的吞吐量,將支持哪些 5G 用例?生活會改變我們所知道的嗎?


是的,生活將隨著 5G 及其將實現的預期應用而改變,但並非無處不在。城市和農村地區之間的網路連接,和服務鴻溝將越來越大,因為立即在任何地方佈署 5G 是不切實際的。


5G 背後的基本理念是一個足夠靈活的單一網路,可以處理各種不同的用例。為了兌現 5G 的承諾,行動網路營運商 (MNO) 必須建構一個具有大量網路節點的密集網路,這些網路節點將構成 5G 基礎設施



每個節點都需要花錢,行動網路營運商將首先在城市,透過網路升級和密集化投資5G,在那裡他們可以接觸到許多付費客戶並獲得更快的投資回報。 在農村地區,5G 的推出速度會較慢。

 

5G 應用分類

5G 的推出將在三個主要領域帶來好處,也稱為「5G 三角」:


.uRLLC:超可靠低延遲通信用例

.mMTC:大規模機器類型通信 (IoT) 用例

.eMBB:增強型行動寬頻 —— 高速用例   


圖片來源:今天的 4G LTE 讓你踏上通往明天 5G 的道路 — Samsung.com


uRLLC – 5G 的高可用性、低延遲用例

一旦 5G 全面佈署,超可靠低延遲通信 (uRLLC) 將成為最大的遊戲規則改變者之一。 在這裡,我們將看到需要在幾分之一秒內,做出響應的新應用。


自動駕駛汽車

自動駕駛汽車,是最受期待的 5G 應用之一。 車輛技術正在迅速發展,以支持自動駕駛汽車的未來。 機載電腦系統正在以,以前僅在數據中心中,才能看到的計算能力水準發展。 



我們今天聽說了自動駕駛汽車,許多人想知道使這項未來技術,成為現實的障礙是什麼。汽車技術、網路速度、數據吞吐量和機器學習方面,許多不同的發展,必須結合在一起,才能實現完全自動駕駛汽車的未來。


由於延遲顯著降低,5G 網路將成為自動駕駛汽車的巨大推動力,因為車輛的響應速度將是當前蜂窩網路的 10-100 倍。


最終目標是車輛到一切 (V2X) 通信網路。這將使車輛能夠幾乎瞬間自動響應物體和周圍的變化。車輛必須能夠在幾毫秒內發送和接收消息,以便根據路標、危險和過馬路的人進行製動或改變方向。


讓我們比較 4G 和 5G 延遲:假設一輛以每小時 30 英里的速度在路上行駛的汽車需要接收信號以避免撞到物體。當前 4G 延遲約為 100 毫秒,汽車將行駛約 4 英尺或 1.2 米。 5G 延遲約為 10 毫秒,車輛只能行駛 5 英寸或 12 厘米。這種差異是顯著的,可能意味著生或死。


智慧城市基礎設施和交通管理中的 5G 物聯網

當今世界上許多城市都在佈署智慧交通系統 (ITS),併計劃支援聯網汽車技術。使用當前支持智慧交通管理的通信系統,來處理車輛堵塞,和安排緊急車輛的路線,這些系統的各個方面相對容易安裝



聯網車輛技術,將實現從車輛到車輛 (V2V), 以及車輛到基礎設施 (V2X) 的雙向通信,以提高整個交通系統的安全性。智慧城市現在正在每個十字路口,安裝感測器,以檢測運動並使聯網和自動駕駛車輛,根據需要做出反應。


在 5G 完全佈署之前,支持聯網車輛技術的通信主幹,現在可以分階段投入使用,從而顯著提高行人和車輛的安全性。


注意:Digi 提供這些通信系統,現在正與美國主要城市合作佈署它們,作為交通擁堵和災難管理策略規劃的一部分。 Digi WR54 帶有 FirstNet™ Ready 選項,目的在支持交通管理和應急響應用例,而預先認證的 Digi XBee 3 蜂窩模組,則佈署在交通和停車感測器、計量應用、城市照明等中。


USDOT 網站提供了對該計劃的出色介紹:

美國交通部 (USDOT) 的聯網車輛計劃,正在與州和地方交通機構、車輛和設備製造商,以及公眾合作,以測試和評估使汽車、公共汽車、卡車、火車、道路和其他基礎設施,成為可能的技術,以及我們的智慧手機和其他設備相互「交談」。例如,高速公路上的汽車,會使用短程無線電信號相互通信,因此路上的每輛車都會知道,附近其他車輛的位置。駕駛員會收到危險情況的通知和警報,例如有人在接近十字路口,或即將駛來的汽車時闖紅燈,看不見彎道,轉彎進入車道以避開道路上的物體。


工業自動化中的 5G 物聯網應用

5G 在工業自動化領域的主要優勢是無線靈活性、降低成本和應用的可行性,這是當前無線技術無法實現的



工業自動化目前正在使用中,你很可能已經看過,顯示同步機器人在工廠和供應鏈應用中,工作的影片。如今,這些應用需要電纜,因為 Wi-Fi 無法提供工業控制所需的範圍、行動性和服務品質,而且當今蜂窩技術的延遲太高。借助 5G,工業自動化應用可以切斷電源線,並實現完全無線化,從而實現更高效的智慧工廠。


正如 5G ACIA 所說,「工業 4.0 將物聯網和工業製造中的相關服務整合在一起,並在整個價值鏈和自動化金字塔的所有層面,提供無縫的縱向和橫向整合。連接性是工業 4.0 的關鍵組成部分,它將透過在機器、人和物體之間,提供強大而普遍的連接性,來支持正在進行的發展。」


例如,透過工業 4.0,人類和機器人將能夠交互和協同工作;一台機器可以舉起沉重的零件,工人可以把它們裝上。為此,機器人需要與工廠及其周圍環境保持持續溝通。它必須是可行動的,具有完整的物理運動範圍和環境傳感器。這些進步將使共生的人機合作夥伴關係成為可能,每個人都扮演自己最擅長的角色。


增強實境 (AR) 和虛擬實境 (VR)

5G 的低延遲,將使 AR 和 VR 應用,既身臨其境又更具交互性。例如,在工業應用中,佩戴 5G AR 護目鏡的技術人員,可以看到機器的覆蓋圖,可以辨識零件、提供維修說明,或顯示觸控不安全的零件。支持複雜任務的高響應工業應用的機會,將是廣泛的



在商業環境中,你可以召開 AR 會議,看起來兩個人坐在同一個房間裡,將無聊的電話或 2D 視訊會議,變成更具互動性的 3D 聚會。


體育賽事和體驗,可能是消費領域 5G 的一些頂級應用。 任何時候你需要對刺激做出快速反應,例如在運動訓練應用中,它必須以最小的延遲發生。 例如,如果兩個戴著 4G LTE 護目鏡的人,試圖來回踢足球,就很難正確計時,因為當他們的大腦收到球,已經來到他們的輸入時, 太晚了。 但是使用 5G 護目鏡,較低的延遲使接收者能夠看到球,並在球傳過去之前將其踢回



我們還將在運動場上,看到更多的 AR 沉浸式體驗。 如果你有 5G 手機和 AR,虛擬玩家會在你走進時歡迎你,並為你打氣。在遊戲過程中,你將能夠看到超現實的回放,和玩家統計數據。


在娛樂方面,預計會看到更多全像圖藝人和迎賓員。 例如,我們將能夠透過全像圖讓 Elvis Presley 或 Patsy Cline 起死回生。 或者你可以創建你的個人 AR 舞伴。


無人機的 5G 物聯網應用

如今,無人機擁有大量且不斷成長的用例,超出了消費者用於拍攝和攝影的範疇。 例如,如今公用事業公司,正在使用無人機進行設備檢查。 物流和零售公司正在考慮使用無人機運送貨物。這一趨勢將繼續下去,與 5G 一起,我們將能夠突破當今存在的無人機的極限,尤其是在範圍和交互性方面



如今,無人機僅限於場地線和控制器的距離。如果你看不到無人機或它超出範圍,你就無法看到它的去向並保持控制。但是,借助 5G,你將能夠戴上護目鏡,以低延遲和高解析度影像「看到」超出當前限制的範圍。5G 還將控制器的覆蓋範圍,擴展到幾公里或幾英里之外。這些進步將對搜救、邊境安全、監視、無人機交付服務等領域的案例產生影響。


5G 的大規模物聯網用例

物聯網即將面臨的挑戰之一,將是其爆炸性成長。 Statistica/IHS 預測,到 2025 年,全球每個人擁有物聯網連接設備的比例,將從今天的每人 2 台增加到每人 10 台。預計需要數據連接的連接設備數量,對通信基礎設施提出了很高的要求 – 例如蜂窩塔。儘管如今 4G 在蜂窩密度相對較高的地區,可以很好地滿足這一需求,但 5G 可以進一步改善這一需求。


IMT-2020 標準(與 5G 相關的標準)的最低要求文檔要求每平方公里(大約 0.38 平方英里)的最低連接密度為 100 萬台設備。相比之下,4G LPWA 標準在相同的覆蓋範圍內,支持 60,680 台設備 —— 與 5G 所能提供的相去甚遠。


將從大規模物聯網中,受益的應用 —— 可穿戴設備和行動設備,為什麼會引發聯網物聯網設備的這種成長?可穿戴設備、追踪器和感測器,將成為 5G 大規模物聯網方面的一個大市場。考慮一下,除了今天已經連接的手機、平板電腦和筆電之外,你每天與之交互的所有小工具、設備和機器,任何時間都透過蜂窩直接連接。 5G 將使更多設備能夠在任何給定區域無縫運行(無感知延遲、信號丟失等)



5G 的高速

在高速用例中,我們將看到一系列當前受到低速阻礙的應用。固定無線接入 (FWA) 將為消費者和企業,提供超高速互聯網路。


更高頻寬的應用,如 4K 和未來的 8K 流媒體,或 360 度影像,將為消費者提供即時、高品質的沉浸式體驗。作為觀眾,你將能夠控制你想要拍攝的角度。例如,在視訊汽車比賽中,你可以環顧四周,看看誰在你旁邊或身後。


企業將能夠在雲中儲存更多資訊,並透過快速、低延遲的 5G 進行訪問,就像儲存在本地一樣。這減少了對昂貴的本地服務器的需求。而且不需要使用快速的筆電在本地渲染資訊,你可以在雲中渲染,並將其流式傳輸給你。它就像本地一樣,但你可以將手機用於這些高端應用 app。


5G 還將改變公司對業務連接的看法。今天,你可能有一條光纖、DSL 或電纜調製解調器線路,來連接你的企業,以實現主要連接,並在主要連接出現故障時,使用蜂窩備份。但是有了 5G,蜂窩網路可以成為你的主要連接,具有高頻寬、可靠性和低延遲。你不必擔心建築佈線和相關的安裝成本。使用蜂窩網路,你可以接收設備,插入電源並運行。


概括

5G 將具有變革性,並支持許多目前尚不可行的新應用,尤其是在城市地區和城市中。 5G 用例將不限於特定領域:消費者、企業、行業和城市將從「5G 三角」的一個或多個維度中受益:


.uRLLC:超可靠低延遲通信

.mMTC:大規模機器類型通信 (IoT)

.eMBB:增強型行動寬頻


然而,與其等待 5G 全面推出,我們現在可以開始使用 4G LTE 技術構建未來,並驗證應用和商業模式。然後在 5G 變得更廣泛可用時進行改進和擴展。


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