5G 高階應用案例
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對 5G 應用案例感到好奇嗎？我們解釋 5G 的好處，當前和未來的現實用例，以及你的組織如何開始使用私有 5G。
5G 應用案例有哪些？
5G 目的在提高傳輸速度，增加網路容量，並減少延遲。這些先進能力對以下行業具有巨大的潛力：
- 醫療保健
- 教育
- 娛樂
- 工業物聯網（IIoT）
- 自動駕駛車輛
- 智慧城市
在我們深入研究一些具體的應用案之前，讓我們簡要談談，為什麼 5G 如此不同，它是如何工作的，以及為什麼它正在改變企業的溝通和擴充方式。
為什麼 5G 改變了一切
5G 似乎是蜂窩世界的最新流行語，但它不辜負炒作嗎？簡短的回答是肯定的。每隔幾年就會釋出一個新的蜂窩標準；這些標準通常被描述為世代。例如，4G（第四代）在各方面都是其 3G 前身的重大升級。4G 為智慧手機鋪平了道路，允許使用者比以往更快地串流式傳輸高畫質影像、快速下載檔案和共享資訊。
5G 也是如此，但 4G 和 5G 之間的效能差距非常大，以至於它使以前無法實施的新技術和服務成為可能。例如，5G 在最佳條件下擁有約一毫秒的超低延遲。這將允許自動駕駛汽車、遠端手術，和先進機器人等技術，幾乎立即接收和執行命令。
5G 目前提供了許多效能優勢，為多個行業創造了新的機會。5G 的幾個關鍵特徵包括：
- 有線類似可靠性
- 超低延遲 < 20ms
- Gbps 資料速率
當你比較 5G 和 LTE 時，5G 在效能方面的飛躍是顯著的。除了這些特性之外，5G 傳輸的資料也與前幾代不同。5G 使用正交頻分複用（OFDM）的改進，稱為 5G 新無線電（5G NR），允許靈活的載波間距，改善頻譜利用率，並減少干擾。這一切都轉化為更可靠的訊號，可以支援大量不同的傳輸。
5G 在傳送和接收資料時，還使用多個頻段。使用多個頻段是短距離可靠的遠端通訊和超低延遲連線的關鍵。5G 使用高頻、中頻和低頻段，來確保資料透過最有效的路徑傳輸。
例如，橫跨數十英里的 5G 訊號將使用低波段，而工廠現場的物聯網感測器，將使用高波段以獲得最佳效能。使用這些波段不僅有助於 5G 訊號覆蓋更遠的距離，還有助於確保訊號穿透玻璃、金屬板和混凝土等材料。
經常被掩蓋的最大好處之一，是能夠完全擁有自己的 5G 網路。當組織擁有其頻譜許可、基礎設施和裝置時，他們重新控制了蜂窩資源，並能夠塑造這些資源，以滿足特定的服務等級協議（SLA）、正常執行時間要求和業務目標。
這種類型的蜂窩架構被稱為私有 5G，它在我們下面介紹的許多 5G 應用案例中很受歡迎。
什麼是私人 5G？
商業可用的 5G 和私有 5G 網路的主要區別，在於組織擁有其私有 5G 網路的每個部分。與企業 Wi-Fi 類似，私有 5G 網路可以完全控制其網路資源，以及這些資源的分佈方式。
過去，對於希望在業務中利用蜂窩網路的組織來說，像 AT&T 或 Verizon 這樣的電信業者網路是唯一可用的選擇。挑戰在於，商業網路在覆蓋範圍或頻寬，在網路上的使用方式方面幾乎沒有靈活性。
例如，醫療保健供應商希望保證其醫療應用程式的可用性。在商業網路中，他們幾乎無能為保證正常執行時間，或確保該應用程式達到某些服務等級。
專用蜂窩網路允許供應商精細控制其網路資源，降低確切的延遲和吞吐量要求。可以為跨企業環境的特定應用、組、裝置和子網設定和同步規則。
尚未獲得 5G 接入的專用 LTE 網路也是如此。同樣的規則和原則適用於專用 LTE 網路，僅在 4G 效能等級。已經使用私人 LTE 的組織將發現，將來升級到私人 5G 要容易得多。
5G 應用案例
以下是 5G 的一些具體用例，每個行業都獨有地受益於 5G 改進的速度、容量和覆蓋範圍。雖然並非每個企業都需要 5G，但幾乎所有需要高正常執行時間、一致效能，和總體可見性的大型環境，都將受益於私有 5G。
工業物聯網（IIoT）
製造公司是最早開始在其環境中，實施私人蜂窩網路並獲益的企業之一。工廠和工業流程負擔不起停機時間；更換機器往往成本高昂，而且是不可能的。相反，製造商利用物聯網感測器，來幫助獲得對舊機器的新見解，並在問題可能出現時向維護傳送警報。
IIoT 感測器通常需要數千平方英尺的連續無線訪問。專用 5G 網路使工廠能夠建構支援 IIoT 感測器，和其他技術所需的確切網路。透過策略性地規劃蜂窩網路，企業可以確保其工廠沒有死區，並達到服務水準。
私人 5G 透過增加容量和低延遲要求，在複雜環境中可靠地支援數千個 IIoT 感測器和機器人機器，從而應對工業挑戰。
一些關鍵的工業 5G 應用案例如下：
- 透過物聯網感測器進行預防性維護
- 生產力和效能監控
- 為傳統機器提供網際網路連線，而無需更換
- 遠端控制機器人，沒有明顯的延遲或干擾
醫療保健
醫療保健網路通常很複雜，包括多台醫療機器、患者感測器、醫療保健應用程式和跨越數千平方英尺的監控裝置。裝置必須保持安全，並可連線訪問。患者資料必須保密，但可供合適的工作人員使用。
醫院使用物聯網感測器來追蹤胰島素泵、呼吸機、碰撞車和心電圖機等，關鍵硬體的效能和位置。這些感測器可以幫助維護人員瞭解，裝置在哪裡，以及何時需要維修。經理們也可以使用這些資料，來瞭解他們裝置甚至藥物的能力和庫存水準。
由於蜂窩裝置使用安全的 SIM 卡身份驗證，蜂窩網路被證明是比其他無線替代品更安全的選擇，因此更容易保持合規性。即使在最繁忙的時間，醫院的 IT 員工也可以放心，因為他們的 5G 網路可以可靠地支援越來越多的病人、訪客和裝置庫存。
一些關鍵的醫療保健 5G 應用案例如下：
- 機器、藥品、用品和醫療廢棄物的庫存管理
- 救生裝置的實體位置追蹤
- 自動建立工作訂單的預防性維護感測器
- 為員工和患者提供安全的跨校區服務
自動駕駛車輛
自動駕駛車輛需要能夠在儘可能短的時間內，處理資訊並進行相應調整。超低延遲、增加的容量和覆蓋範圍，將使自動駕駛汽車車隊能夠接收更新，並進行更改。雖然無人駕駛汽車還沒有隨處可見，但 5G 將在車輛大規模通訊和功能方面發揮關鍵作用。
氣象站可以與空中的自主無人機分享見解，允許它們在沒有人工輸入的情況下自動調整航向。其他車輛可能能夠相互分享見解，以幫助避免事故，減少高速公路擁堵，並提高安全標準。
汽車製造商將能夠利用 5G 網路更新韌體、修補安全漏洞和新增新功能。隨著這項技術的發展，公司將出現新的機會，透過使用私人 5G 作為其業務的支柱來為自動駕駛汽車市場服務。
一些關鍵的自動駕駛汽車 5G 應用案例如下：
- 自動更新、安全補丁和功能新增
- 線上車輛的即時天氣、交通和安全更新
- 安全找回被盜車輛
- 車對車通訊
教育
大學校園和 K-12 學校都可以利用私人 5G，提供校園範圍的網路接入，並彌合數位鴻溝。大學校園的任務是為規模較小的學生和教職員工，提供安全的網路連線訪問。這可能是一個挑戰，特別是在需要無線接入的多棟建築，和戶外學習區的情況下。
電力級蜂窩網路提供，可以輕鬆地在許多英畝的室內和室外空間上提供覆蓋。透過室內和室外基礎設施的結合，大學校園可以確保演講廳、學習區和室外空間被充分覆蓋。
遠端屋頂天線可以延伸到校園地面之外，允許學生從家裡連線訪問學校資源，即使他們家裡沒有網際網路。由於每台裝置都使用 SIM 卡技術，IT 員工可以輕鬆管理裝置，輕鬆分段員工和學生網路。
一些關鍵的教育 5G 用例如下：
- 在家為學生提供受控的網際網路接入
- 設計整個校園的可靠蜂窩覆蓋
- 使用物聯網感測器追蹤課堂出勤率、學習室可用性和公共交通
- 安全地分割員工和學生網路
- 促進快速可靠的戶外學習
智慧城市
智慧城市可能看起來像是未來的概念，但它們已經在這裡了。市政府使用 5G 網路為公民提供更好的服務，追蹤公用事業，並主動監控城市基礎設施。在某些情況下，市政當局將 5G 網路的一部分，提供給其公民作為免費服務使用。
廢棄物管理和水處理等服務，可以使用 5G 網路來追蹤，其車隊並監控關鍵基礎設施的問題。支援物聯網的垃圾箱和卡車，可以監控車隊庫存，並幫助城市瞭解他們產生的廢棄量，以及廢物堆積在哪裡。
交通部門可以使用 5G 來監控高速公路擁堵情況，並可靠地連線訪問整個城市的交通攝影機的高畫質即時影像。 5G 網路能夠跨越數百英里，並支援數百萬臺裝置，使智慧城市成為現實。
一些智慧城市 5G 用例如下：
- 艦隊追蹤
- 使用物聯網感測器進行基礎設施監控
- 全市影像監控和交通攝影機
- 居民的安全和受控的網際網路接入
運輸
無論你是行動人員還是產品，5G 的規模都能更及時、更準確地洞察事物的走向和何時到達。在航運方面，大型倉庫需要保持聯絡，以便向經理提供更新。托盤和貨櫃上的物聯網感測器，可以自動共享其到達和離開設施。在後端，經理可以使用這些資料，根據他們的基線追蹤績效，甚至更準確地預測新貨物的未來到達時間。
同樣，車隊追蹤為公共和私人運輸提供了洞察力。組織可以使用即時指標，來瞭解其效率、利用率，和基於最新資料的最佳路線。
一些關鍵的交通 5G 用例如下：
- 艦隊追蹤
- 發貨和收貨產品的自動時間戳
- 基於實時資料的動態洞察
- 高度準確的庫存管理和容量規劃
娛樂
戶外場地、體育場和主題公園，在提供可靠的網路接入方面，都面臨著相當大的挑戰。這些環境往往在室內和室外，覆蓋大片土地，並擁有大量需要支援的裝置。
功率等級 5G 執行允許組織，以比其他無線技術少得多的硬體覆蓋大面積。透過使用多個頻段和一系列不同的硬體，娛樂公司可以確保室內和室外的可靠性和速度。
位於整個公園的中小型蜂窩塔，可以為客人和工作人員提供全面覆蓋。由於 5G 的裝置容量如此之大，當公園爆滿或體育場擠滿時，網路不會停止。
一些關鍵的娛樂 5G 應用案例如下：
- 透過物聯網感測器進行主動維護
- 透過中立主機服務進行安全可靠的來賓訪問
- 確保室內和室外區域都有高速網路接入
- 為大量不可預測的裝置提供可靠的服務
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