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5G 連線已成為電信行業行銷的基石，物聯網未來的關鍵話題，以及全面互聯技術未來的流行語。 然而，雖然 5G 有可能徹底改變，我們裝置連線到網際網路的方式，並且自 2019 年以來一直商業化，但該技術尚未像許多人預測的那樣起飛。
是的，隨著 3G 日落的持續，採用率正在上升，但沒有達到許多分析師預測的水準。 這是一項具有巨大潛力的技術，被許多電信公司和消費者所接受，但 5G 目前僅佔全球行動連線的 8% 左右。
為什麼我們還沒有看到，像 5G 物聯網這樣的應用的更大推動？ 為了瞭解這項新興技術面臨的挑戰，讓我們先看看它到底是什麼。
什麼是 5G？
5G 一詞指的是第五代寬頻蜂窩網路標準，該標準將我們所有的裝置，包括手機和平板電腦，連線到語音和資料網路。 從本質上講，資料是透過更高的無線電頻率（28ghz 與 700-2500 MHz 的 4G），從一個地方傳輸到另一個地方，有效地允許以更快的速度，以更低的延遲傳輸更多資料。
作為第一個在毫米波頻譜上，執行的蜂窩網路標準，5G 代表了與 3G 和 4G 或 LTE 等，以前的標準的重大偏離。 毫米波允許在一平方公里內連線的裝置數量，大約是上一代標準的 250 倍（約 100 萬個連線，而 4G 下為 4000 個）。 該技術以前僅限於軍方使用的衛星和雷達系統，但隨著行動連線日益普遍，該技術已進入商業可用的行動網路。
5G 的另一個獨特功能，是引入了大規模 MIMO（多輸入多輸出）系統，該系統使用多個目標光束，在覆蓋區域內追蹤個人使用者，以確保在更大的容量下建立更強大、更快的連線。
5G 採用的挑戰是什麼？
雖然所有這些，都使 5G 聽起來對於物聯網等以資料為中心的應用來說，不費吹灰之力，但有幾個挑戰，減緩了這種新的連線解決方案的採用。
其一，毫米波頻譜允許 5G 支援覆蓋區域內這麼多裝置，透過在較短的波長上操作。 寬頻 5G 屬於 24GHz 及更高頻率，距離基地台只有 300-500 英尺的廣播範圍。 這意味著裝置需要更靠近訊號源，牆壁或樹木等障礙物，可能會限制訊號強度。
高頻還使毫米波更容易受到大氣條件的影響，例如惡劣天氣，甚至是空氣中的氣體，這些氣體可以在到達裝置之前吸收波長。
這意味著要佈署 5G，行動網路營運業者必須在一個地區佈署更多的實體「塔」，以確保全面的覆蓋。 這給採用帶來了許多後勤挑戰。 第一，支援這種佈署所需的所有裝置的財政需求是相當大的。 人們還必須考慮在農村和偏遠地區放置這些裝置的困難，那裡的天線和塔可能不太掩貼。
有辦法解決毫米波問題嗎？
為了解決毫米波頻譜的問題，並使連線在更廣泛的區域更加一致，許多營運業者推出了所謂的「低頻寬 5G」。 這些系統傾向於在低於演出的頻率上執行，即使在建築物內和惡劣天氣下也能實現更一致的覆蓋，但其速度可與 4G LTE 相媲美，而不是 5G 名稱所承諾的超級連線。 低頻段 5G 也被稱為「覆蓋層」，是目前最廣泛使用的這項技術形式，也是當今大多數 5G 物聯網安裝的基礎。
為了提高覆蓋速度，同時減輕高頻段固有的一些風險，MNO 還佈署了中頻 5G，該頻率在 1 至 6 GHz 之間執行。中頻 5G 基地台可以在相當大的區域內，傳輸和接收高容量訊號，使其成為一些使用者更具吸引力的選擇。 當然，這種形式也需要對現有裝置進行必要的升級，儘管一些電信營運業者正在改造現有的 3G 和 4G 基礎設施來支援這一點。
今天 5G 的狀態如何？
最終結果確實是速度的顯著提高。RootMetrics 最近對北美三大捷運業者的審查發現，平均 5G 下載速度，有時是其 4G 產品的兩倍。 當然，《華盛頓郵報》進行的一項進一步研究發現，儘管主要電信公司聲稱全國覆蓋範圍，但 5G 覆蓋的效能和可靠性，因地點而異。
問題是頻譜是有限的。 目前，主要電信公司採用一種名為動態頻譜共享的技術，該技術認為 5G 在與 4G 相同的頻譜上執行。這很有用，因為它允許公司同時執行兩個網路頻率，但給頻寬帶來了沉重的負擔，可能導致效能問題和放緩。
Signals Research Group 的總裁兼創始人 Michael Thelander 告訴 The Verge：「這有點像擁有那輛超快的跑車，而你被困在聖莫尼卡高速公路上。」 「你無法體驗到全部的能力。」
5G 物聯網的未開發潛力？
鑑於目前商業上可用的 5G 的侷限性，其徹底改變自動駕駛汽車，和遠端醫療保健等資料繁重的物聯網應用的潛力，可能仍然有點遙不可及。 隨著時間的推移，以及電信公司和政府機構的大量投資，5G 有可能重塑連線世界，甚至取代網際網路服務業者的商業和住宅網際網路連線。
然而，上述挑戰，以及在高頻段連線上執行的裝置受到的電源限制，以及能夠支援此類連線的平均調變解調器的成本和尺寸，意味著 5G 目前無法始終如一地支援物聯網佈署。
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