(文章来源:上海静安国际大数据论坛)
移动通信进入到5G的时代,正在把空间、时间、频率更充分地利用。整个移动通信发展过程是十年一代,每一代的速率都提升了一千倍,如果1G的设计是面向个人的,那么5G就扩展到产业互联网和智慧城市的应用,它有三代应用场景,还有支持产业、智慧城市的应用。
物理层的技术改变也是需要的。5G和4G比,在多速性能上有1-2个数量级的提升,控制速率提升30倍,用户体验数据的提升10倍,移动性能做到每小时500公里时速的高铁。整个空中接口的延时减少50%,可以压缩到一个毫秒,还有连接数大大的增加,一平方公里可以支持一百万个传感器联网,另外能效和流量密度可以提高100倍。
但在企业里面提倡边缘计算并不意味着不要中心云,两极的协作从成本上比单极的还节省。据IDC预测,未来将有超过50%的数据在边缘侧处理。其中,边缘与中心云之间是通过5G的连接,企业本身到边缘云也通过5G的连接。到2020年边缘计算支出将占物联网基础设施总支出18%,成本仅为单独使用中心云计算的39%。
数据离不开物联网。现有的物联网比较常用的是NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,窄带物联网),因为它比较简单,具有四大优点:比GSM覆盖面积大百倍,比移动网高50~100倍,终端模块功耗为2G的1/10,单个接连模块目标1美元。NB-IoT是在一个公众网上的专用物联网,中小企业可以省去建专网的需要。但这并不妨碍大企业用非许可频率的LoRa来建内部物联网,无论NB-IoT还是LoRa,都有局限。
NB-IoT对应的传感器是不能动的,而工业上的工件机器人是需要移动的,未来我们需要适应支持移动传感器的物联网,而且带宽还要多种多样,并且能跟人对话。所以,现在出现了增强物联网,就是eMTC,也就是增强的机器通信。
整个5G未来还会有多种物联网的标准出现,有高带宽或低带宽的。5G对物联网的大连接要求是什么?是要做到100万/1km 设备联网,传输时延10秒内,丢包率不高于1%,并且要有一定的连接效率。原来的NB-IoT、eMTC是不满足这个要求的,但在LTE和未来5G频段工作的NB-IoT和eMTC能满足5G的连接密度要求,因此NB-IOT和eMTC可纳入5G低功耗广域网(LPWAN)物联网标准。未来5G还会进一步引领物联网标准的演进。
此外,5G是用IPv6的,传统的物联网没有那么多地址,它是私有地址。我们看路由器,对外是一个公有地址,对内是私有地址。从物联网终端访问网络服务器是没问题的,服务器有地址。可是服务器访问物联网终端是访问不到的,因为找不到物联网,它只有私有地址。除非物联网的终端认为中间隔离了,所以没有办法访问。
怎么解决?过去我们是让物联网终端保持“心跳”,不断的告诉服务器自己的存在。而5G 的IoT终端采用IPv6地址,服务器能够找到IoT终端,不需要采用心跳机制或休眠机制,大大节省IoT终端的功耗,又避免了信令风暴。5G可为IoT终端配置真实的IPv6地址,有利于获得精准的IoT终端画像信息,为对IoT终端的智能管理奠定了基础。
另外,传统互联网根据目的地地址按OSPF协议选择最近一个路由器转发数据,逐路由器独立选路,即无连接传送。现在SDN控制器收集全网拓扑和链路状态信息,根据业务带宽或时延等要求,计算并选定路径,分配SR(源选路)标签。SR会在源节点IPv6扩展包头压入转发标签路径即标签栈。源选路减少了转发延时,优化了网络资源配置。所以,这种方式对简化整个选路提高可靠性,降低时延是非常有效的。
实际上这个概念在几年前就提出来了,但在4G时代做不到的,因为时延比较大,另外也没有边缘计算,现在5G时代就可以实现所见即所得,比如在旅游的时候,可以进行景点介绍、导航,通过5G的视频数据快速上云实现所见即所知。
纤联网是5G的很好应用,我们只有雷达是不够的,它只能说感知。那么只有通信才能赋予纤联网对周边的了解,实现纤到纤,纤到路边,纤到停车场,纤到红绿灯等等。这实际上是一种可以提供交通效率和安全的防护,而且现在汽车整个来讲销量在下降,但是纤联网本身是一个大产业,包括纤类的电子,以及纤类的服务,全球2030年1.5万亿美元,这个规模超过了现在全世界的汽车产业。
此外,还有物联网跟人工智能结合,即AIoT。利用5G的第一时间高可靠、高宽带、大连接,可以实现在港口、炼油厂、建筑公司等等场景的应用。比如上海的商飞,建成了全世界第一个5G+工业互联网的园区。通过5G+8K+AI实现机翼复合材料铺设质量实时检测、飞机蒙皮铆钉安装质量检测,实现飞机装配精度3D检测;通过5G+AR 头盔支撑飞机分段组装的内部电缆精准连接。
(责任编辑:fqj)
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