物聯網與 5G 技術 - 物聯網 - 第五代技術
5G 是第五代行動、蜂窩技術、網路和解決方案。它承諾行動性將發生重大變化，在許多國家被視為下一代（工業）數位化轉型的主要驅動力，儘管它不僅是為物聯網「建構的」，但它被預示著成為物聯網、工業物聯網和工業 4.0 成長的主要驅動力。
在本概述中，我們主要在物聯網趨勢範圍內解決了 5G 問題，並簡要解釋和預測了 5G 在物聯網中的使用和作用，以及它對不斷變化的互聯業務現實中的移動性預期影響。
當透過利用物聯網和網路實體系統連線數位和實體系統時，當努力在智慧工廠、自動駕駛汽車、智慧建築、智慧城市和物聯網在製造中的互聯工業應用等環境中，實現更多的自動化和自主決策時，你確實需要相當多的資源來處理由此產生的大量資料，這些資料需要首先需要分析和收集。
到 2021 年，5G 廣泛的物聯網用例將推動 70% 的 G2000 公司在連線管理解決方案（IDC）上花費 12 億美元
這就是為什麼邊緣運算、高階分析和人工智慧在物聯網中變得如此重要，以及為什麼邊緣運算肯定是頂級的「物聯網演變」之一。
在 2017 年 11 月 1 日網路廣播中宣佈的 2018 年全球物聯網預測中，IDC 表示，到 2020 年，IT 在物聯網邊緣運算邊緣基礎設施上的支出，將高達物聯網基礎設施總支出的 18% —— 並且有相當多的基礎設施。
然而，為了實現一個超連線的環境，即時和大規模地利用物聯網，在支援物聯網的應用程式中，存在如此多的變化（有些有行動部件，有些有遠端定位的部件，有些需要波動頻寬，有些需要極其可靠性，清單還在繼續），最終我們今天擁有的許多網路技術，並不真正適合未來。即使在今天，我們也經常需要使用固定和無線網路技術的組合，來實現大規模的物聯網專案，更不用說我們在未來十年，看到輸入 5G 的超連線性了。
5G 和大規模物聯網的承諾
今天的許多物聯網專案都很好地利用了它們執行所需的低資料速率解決方案，以及低成本，這解釋了非蜂窩 LPWAN 技術在多個領域的成功和當前的蜂窩物聯網解決方案。
但是，在明天的大規模物聯網應用中，以及在上述一些領域，如連線車輛（行動部件）和工業 4.0 的工業流程中，規模化或更上一層次的智慧城市，具有關鍵任務、高效能和可靠的連線呢？ 幾種現有 LPWA 網路技術的覆蓋範圍和能力正在增加，4G LTE 等蜂窩解決方案的可能性繼續被推動，但 5G 即將應對這些問題。
5G 承諾為物聯網空間內外的幾項關鍵任務服務帶來所需的可靠性、延遲、可擴充套件性、安全性和無處不在的行動性。
此外，5G 承諾提供具有固有能力的新基礎設施和設計，這些功能已經提供了幾項新服務。最後但並非最不重要的是，它承諾以低成本、高敏捷性和低能耗（隨著 5G，將推出適合低功耗應用的新型裝置），使其成為物聯網技術堆疊通訊和連線層的關鍵組成部分。 這聽起來幾乎好得令人難以置信。
5G 和物聯網——工業物聯網和無邊運算
雖然這聽起來確實很好，但 5G 競賽從幾年開始就在營運商的土地上進行，並繼續採取措施在未來十年（迅速逼近）大規模佈署。
由於延遲的逐步變化，5G 可用於控制在不可預測的條件下工作的機器人（David Hutton，GSMA）
如果你是 5G 的新手，重要的是要知道還沒有真正的 5G。 此外，對下一代流動性有不同的看法。你還需要知道，在物聯網和工業物聯網（IIoT）中，LPWA（N）或低功耗廣域（網路）都在向更多的無線連線演變，直到 2021 年，工業物聯網連線成長最快，這為 IIoT 和工業 4.0 的演變提供了動力，正如我們在 2017 年 IIoT 通訊和連線技術的文章中描述的那樣。
5G 不僅用於工業物聯網，它還會進一步延伸或將進一步延伸，支持者表示，它將大規模改變我們今天所知道的流動性。 儘管如此，從物聯網的角度來看，希望促進工業轉型和工業網際網路或工業 4.0 的公司和協會對 5G 進步的重大支援。
原因：作為增強的行動寬頻，5G 目的在實現大規模物聯網，在最多樣化的背景下為物聯網的無數應用提供網路容量和效能：從連線的車輛和其他行動物體到大規模機器型別的通訊、遠端手術、數十億和數十億個物聯網裝置的連線、需要更高水準體驗的應用程式型別、機器人的轉向和更平凡的應用程式，以及一個無線網路實現這一切的優勢，並承諾上述可靠性等。
57% 的終端使用者組織受訪者認為，他們組織的主要意圖是使用 5G 來推動物聯網（IoT）通訊（Gartner）
作為對 5G 工業支援的象徵，舉幾個例子。OpenFog 聯盟由思科在其霧運算方法的背景下推出，主要用於資料密集型物聯網應用程式，其中智慧（分析）被推向邊緣，目的在透過霧運算實現人工智慧、物聯網和 5G，並且是 5G 的支持者。
或者以 2017 年 10 月釋出的 Made Smarter Review 為本，這是一份令人印象深刻的檔案，應該是英國未來幾年智慧製造工業轉型戰略的基礎：它還預見到在 5G 就是其中之一的幾個工業物聯網連線領域推動研發。我們可以繼續下去：同樣在歐洲其他地區（歐盟關於 5G 的行動計劃在其數位單一市場策略範圍內），在美國和全球，目的在推動工業物聯網的協會參與了新生的所謂「5G 時代」。
順便問一下，我們提到 OpenFog 聯盟並不是巧合。 5G 還具有無邊運算的味道，因為裝置成為網路的一部分，而不是我們今天所知道的端點。換句話說：更接近人，在 IIoT 範圍內，更接近機器人等機器。
5G 和物聯網的未來——以及物聯網以外的 5G 的未來影響
5G 是否會成為細胞物聯網連線中高度適應性強、可擴充套件性、可靠和重新設計的下一步，適合我們不斷擴大的連線需求？
同樣，我們根本沒有到那裡，但知道 5G 是 LTE 和所有 LTE 高階網路的擴充套件，但同時它伴隨著一個全新的網路架構（對需要利用軟體定義的網路和網路功能虛擬化的營運商產生影響），它提供的不僅僅是令人印象深刻的資料速率（更多在下面），它還承諾在組織今天已經進行的投資的基礎上再接再厲，在 10-20 年後可能無處不在，遠超出物聯網，機會是真實的。
在衡量終端使用者組織為 5G 支付更多費用的意願時，2017 年夏天，Gartner 發現，根據受訪者的預期，5G 將在物聯網中在其組織中發揮重要作用。
儘管受訪者對 5G 何時會廣泛使用存在一些困惑（絕大多數人認為 2020 年），但物聯網通訊出人意料地證明是 5G 的主要用例（57% 的受訪者）。
如上所述，由於許多原因，這令人驚訝：正如研究主任 Sylvain Fabre 提醒的那樣，需要蜂窩連線的物聯網物品數量不會超過 2023 年之前全球大多數地區當前蜂窩物聯網連線解決方案提供的能力。
此外，即使 已經完全準備就緒，他預計只有一小部分物聯網用例需要 5G 提供的高資料速率和低延遲，最後，他預計 5G 要到 2020 年才能支援它承諾的大規模機器型通訊或高度可靠的低延遲通訊。
與此同時，世界不會停止，總是需要混合，因為總有一些東西需要不同的方法，或者根本不需要 5G 的容量。GSMA 將 5G 視為與 LPWA 等其他連線解決方案的異構網路環境的中心。
此外，還有那些聲音敦促等待或採取不可預見的措施。 2017 年 9 月，180 多名科學家、腫瘤學家和健康專家確實向歐盟委員會提交了一封信，要求有更多時間對 5G 輻射進行獨立研究，因為他們擔心 5G 的健康後果。
在所有可能級別上無處不在的高資料速率連線確實意味著無處不在的輻射，如果確實需要更多時間，這並不奇怪。 畢竟，最終使用 5G，我們談論的是連線物聯網和消費者應用程式中傳送的所有內容和資料負載，影像是其中之一。 此外，5G 還承諾在建築物深處（確實是輻射）正常工作。
然而，與此同時，營運商和工業市場當然也不會靜止不前。 比 Gartner 調查，更多的研究顯示 5G 對物聯網的預期作用。
根據 2017 年 11 月初在網路廣播中公佈的上述「IDC FutureScape：全球物聯網 2018 預測」，到 2021 年，5G 廣泛的物聯網用例將推動高達 70% 的全球 2000 公司在連線管理解決方案上花費 12 億美元。
36% 的組織已經考慮了物聯網的 5G，他們認為這是一次增量升級（沃達豐物聯網晴雨表）
這是該公司 2018 年及以後物聯網預測的十個預測之一。儘管有擔憂，儘管還沒有真正的 5G，5G 的最終完整規格預計將於 2019 年底，2018 年和 2019 年，我們將主要看到 5G 在有限的規模上展示和測試/佈署，但 5G 預計將推動物聯網的進一步和加速佈署。在物聯網和其他方面，人們確實可以說，5G 是一個熱門話題。它已經好幾年了，但現在更是如此，5G 可以新增到你的物聯網 2018、2019 年、2020 等趨勢列表中。
參加 5G 競賽的營運商對 5G 和物聯網本身有何看法，或者更好的是，他們的調查說什麼？根據 2017 年 9 月 27 日宣佈的沃達豐物聯網晴雨表，36% 的響應組織已經在考慮物聯網的 5G，他們認為這是一個增量升級。
如前所述，5G 不僅僅是物聯網，從長遠來看，5G 時代及其轉型方式，以及我們所知道的行動性的本質，它導致了更令人印象深刻的預測。
例如，根據 IHS Markit 的說法，在 2035 年，5G 將實現 12.3 萬億美元的全球經濟產出（或多或少與 2016 年美國消費者支出總額相同），2035 年，全球 5G 價值鏈將產生 3.5 萬億美元的產出，支援 2200 萬個就業機會（這高於今天的整個行動價值鏈的產出），從 2020 年到 2035 年，5G 對實際全球 GDP 的總貢獻將相當於印度規模的經濟體。這確實很多。
現有無線物聯網網路解決方案中的 5G
返回 5G 和無線物聯網連線。因此，5G 是蜂窩網路（如 2G、3G、4G、LTE-Cat M 和 NB-IoT）無線廣域網標準（請參閱我們的無線物聯網協議和網路技術文章以瞭解所有這些名稱）。
你知道什麼是 2G、3G 和 4G。CAT-NB1/NB-IoT 專注於非常低的資料速率，可以使用 2G、3G 和 4G 頻譜，使其成為所謂的 LPWA 技術。然後是 LTE Cat-M1，就像為物聯網設計的 NB-IoT 一樣，它也被歸類為蜂窩 LPWA 傘，並提供最高的蜂窩 LPWA 技術頻寬。除了蜂窩 LPWA 之外，你還有非蜂窩 LPWA 網路，如 LoRa（WAN）、Sigfox 等。
LPWAN，包括 NB-IoT（窄頻物聯網）和 LTE-M（機器的長期進化），都在 3GPP（也標準化了 2G，3G，4G，並將標準化 5G）中正在物聯網土地上實現主流。這不僅是我們對 2017 年物聯網的預測之一，而且仍然是 2018 年物聯網的預測。
工業物聯網也是如此，據說，LPWA是增長最快的，當然在新的物聯網連線中（即使大多數仍然是固定線路）。
那麼，5G 呢？ 預計同一 3GPP 最終確定 5G 規範的首次階段將於 2018 年，如上所述，完整的規格預計將於 2019 年底完成，正如你在 GSMA 技術總監 David Hutton 的 這篇文章中所讀到的那樣。
到 2035 年，全球 5G 價值鏈將產生 35 萬億美元的產出，支援 2200 萬個就業機會（IHS Markit）
5G 預計將達到高達 20 Gbps（每秒千兆位）或更高的網路速度。2017 年 10 月 17 日，高通宣佈，它已在行動裝置的 5G 調變解調器晶片組上實現了 5G 資料連線，實現了千兆位下載速度。相比之下：LTE Cat-M1 專門為將物聯網裝置連線到 4G 網路而開發，最高可達 10 Mbps，而 NB-IoT 或 Narrowband-Internet of Things 的範圍低於 350 Kbps。你看得見了。
如上述數字所示，5G 不僅能夠以比 4G LTE 快得多的資料傳輸速率傳輸更多資料，它還將同時支援特定範圍內的大量裝置，其連線密度約為 4G 的 500 倍。
同樣，今天當然，遠非所有物聯網案例都需要 5G 或 NB-IoT。在大多數工業物聯網案例中，你平均還可以找到四個連線解決方案的組合。5G 總體上如此熱門的原因之一是營運商的推動。物聯網在未來幾年的重要性的原因之一是，即資料密集型和複雜的物聯網佈署越來越多，無處不在的快速行動連線變得重要。
這當然不是關於 5G 的全部，也不是關於 5G 和物聯網的全部，但請記住，隨著營運商之間的 5G 競爭像幾年來一樣不斷激烈，2018 年和 2019 年 5G 將看到重要的演變，使其準備好在 2020-2021 年更大規模地使用物聯網。
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