5G 和物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 的融合是兩種先進(jìn)技術(shù)的下一個(gè)自然舉措，旨在讓用戶(hù)的生活更方便、更輕松、更高效。但在談?wù)撍鼈儗⑷绾谓Y(jié)合之前，我們需要了解這兩種技術(shù)中的每一種。

簡(jiǎn)單定義；與當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn) 4G 相比，5G 代表著下一代蜂窩網(wǎng)絡(luò)；4G的上傳速度從 7 Mbps 到 17 Mbps，下載速度從 12 Mbps 到 36 Mbps；而5G 傳輸速度可能高達(dá) 20 Gbps。延遲也只有將接近 4G 傳輸?shù)?10%，并且可以連接的設(shè)備數(shù)量顯著增加，這保證了與物聯(lián)網(wǎng)的融合。

物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 是一個(gè)日益復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)；提供關(guān)鍵物理數(shù)據(jù)并在云中進(jìn)一步處理這些數(shù)據(jù)以提供業(yè)務(wù)洞察力的互聯(lián)事物的世界——為所有企業(yè)和行業(yè)的許多參與者帶來(lái)了巨大的機(jī)會(huì)。許多企業(yè)正在組織起來(lái)，專(zhuān)注于物聯(lián)網(wǎng)及其未來(lái)產(chǎn)品和服務(wù)的連接性。

物聯(lián)網(wǎng)可以通過(guò)其四個(gè)構(gòu)成要素更好地理解：傳感器、網(wǎng)絡(luò)、云/人工智能和應(yīng)用，如圖 1 所示。

圖 1：物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成要素

當(dāng)你將這兩種技術(shù)結(jié)合起來(lái)時(shí)，5G 將直接或間接地沖擊物聯(lián)網(wǎng)的所有組件，傳感器將有更多帶寬來(lái)報(bào)告動(dòng)作，網(wǎng)絡(luò)將更快地傳遞更多信息，對(duì)于云和人工智能，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的情況將成為現(xiàn)實(shí)，應(yīng)用也將成為現(xiàn)實(shí)。鑒于 5G 提供的寬帶寬，將具有更多功能并涵蓋許多選項(xiàng)。

在物聯(lián)網(wǎng)中使用 5G 的好處

1. 更高的傳輸速度

由于傳輸速度可以達(dá)到 15 到 20 Gbps，我們可以更快地訪(fǎng)問(wèn)遠(yuǎn)程應(yīng)用上的數(shù)據(jù)、文件和程序。通過(guò)增加云的使用并降低所有設(shè)備對(duì)設(shè)備內(nèi)部存儲(chǔ)器的依賴(lài)，因此無(wú)需在設(shè)備上安裝大量處理器，因?yàn)橛?jì)算可以在云上完成。這將延長(zhǎng)傳感器的使用壽命，并為更多類(lèi)型的傳感器打開(kāi)大門(mén)，這些傳感器具有不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)，包括高清圖像和實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)等。

2. 連接更多設(shè)備

5G 對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的影響顯然是增加了可以連接到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備數(shù)量。所有連接的設(shè)備都能夠?qū)崟r(shí)相互通信并交換信息。例如，智能家居將有數(shù)百個(gè)設(shè)備以各種可能的方式連接，通過(guò)智能電器、能源、安全和娛樂(lè)設(shè)備使我們的生活更加方便和愉快。就工業(yè)工廠(chǎng)而言，我們談?wù)摰氖菙?shù)以千計(jì)的連接設(shè)備，用于簡(jiǎn)化制造過(guò)程并提供安全保障。此外，建設(shè)智慧城市的概念將在規(guī)模上成為可能和可管理的。

3. 更低的延遲

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，延遲是指從給智能設(shè)備的命令到操作發(fā)生之間經(jīng)過(guò)的時(shí)間。多虧了 5G，這次將比 4G 少十倍。例如： 由于較低的延遲，可以在工廠(chǎng)中增加傳感器的使用，包括：現(xiàn)在可以控制機(jī)器、控制物流或遠(yuǎn)程運(yùn)輸。另一個(gè)例子，較低的延遲導(dǎo)致醫(yī)療保健專(zhuān)業(yè)人員借助可遠(yuǎn)程管理的精密儀器從偏遠(yuǎn)地區(qū)干預(yù)外科手術(shù)。

5G與物聯(lián)網(wǎng)融合面臨的挑戰(zhàn)

1. 跨多個(gè)頻段運(yùn)行

5G 不會(huì)很快取代所有現(xiàn)有的蜂窩技術(shù)，它將成為我們現(xiàn)在擁有的之外的一種選擇，而且充分利用 5G 的力量所需的新硬件，物聯(lián)網(wǎng)的第二個(gè)組成部分“網(wǎng)絡(luò)”現(xiàn)在將有更多選擇并且可以根據(jù)需要處理廣泛的頻率，而不是僅限于少數(shù)選項(xiàng)。

2. 4G到5G的逐步升級(jí)

計(jì)劃是用現(xiàn)在所有可用的基礎(chǔ)設(shè)施逐步取代 4G，這必須在多個(gè)層次和階段完成；軟件、硬件和接入點(diǎn)。這需要雙方用戶(hù)和企業(yè)的大量投資，全國(guó)不同地區(qū)替代4G的時(shí)間表不同，這將給基于5G提供的服務(wù)帶來(lái)挑戰(zhàn)，以及用戶(hù)升級(jí)設(shè)備的能力和愿望到“5G 兼容”設(shè)備仍然是一個(gè)很大的未知數(shù)，需要大量的激勵(lì)和教育來(lái)說(shuō)服個(gè)人和企業(yè)采取行動(dòng)。

3. 數(shù)據(jù)互操作性

隨著行業(yè)的發(fā)展，這是物聯(lián)網(wǎng)方面的一個(gè)問(wèn)題，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型來(lái)執(zhí)行常見(jiàn)物聯(lián)網(wǎng)后端任務(wù)（例如處理、存儲(chǔ)和固件更新）的需求變得越來(lái)越重要。在這種新尋求的模型中，我們可能會(huì)看到不同的物聯(lián)網(wǎng)解決方案與通用后端服務(wù)一起工作，這將保證當(dāng)前一代物聯(lián)網(wǎng)解決方案幾乎不可能實(shí)現(xiàn)的互操作性、可移植性和可管理性水平。以任何想象水平來(lái)說(shuō)，創(chuàng)建該模型絕非易事，物聯(lián)網(wǎng)解決方案的標(biāo)準(zhǔn)化和實(shí)施面臨著障礙和挑戰(zhàn)，該模型需要克服所有這些障礙和挑戰(zhàn)，互操作性是主要挑戰(zhàn)之一。

4、建立5G商業(yè)模式

這是啟動(dòng)、投資和運(yùn)營(yíng)任何業(yè)務(wù)的一大動(dòng)力，如果沒(méi)有一個(gè)健全、穩(wěn)固的 5G-IoT 融合商業(yè)模式，我們將再次出現(xiàn)泡沫，這種模式必須滿(mǎn)足各種電子商務(wù)的所有要求;垂直市場(chǎng)、水平市場(chǎng)和消費(fèi)者市場(chǎng)。但這一類(lèi)別始終是監(jiān)管和法律審查的受害者。

5G在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用實(shí)例

人工智能算法和自動(dòng)化可以并且將在不久的將來(lái)取代許多人類(lèi)工作，以下是簡(jiǎn)要的方式和原因：

1. 汽車(chē)

5G 的主要用例之一是聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)的概念、增強(qiáng)的車(chē)輛通信服務(wù)，包括直接通信（車(chē)輛之間、車(chē)輛與行人以及車(chē)輛與基礎(chǔ)設(shè)施之間）和用于自動(dòng)駕駛的網(wǎng)絡(luò)輔助通信。除此之外，支持的用例將側(cè)重于車(chē)輛的便利性和安全性，包括意圖共享、路徑規(guī)劃、協(xié)調(diào)駕駛和實(shí)時(shí)本地更新。

這讓我們想到了邊緣計(jì)算的概念，它是云計(jì)算的一個(gè)有前途的衍生物，其中邊緣計(jì)算允許通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行計(jì)算、決策和采取行動(dòng)，并且只將相關(guān)數(shù)據(jù)推送到云，這些設(shè)備稱(chēng)為邊緣節(jié)點(diǎn)，可以部署在任何有網(wǎng)絡(luò)連接的地方：工廠(chǎng)車(chē)間、電線(xiàn)桿頂部、鐵路軌道旁、車(chē)輛中或石油鉆井平臺(tái)上。任何具有計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備都可以成為邊緣節(jié)點(diǎn)。示例包括工業(yè)控制器、交換機(jī)、路由器、嵌入式服務(wù)器和視頻監(jiān)控?cái)z像頭?！保?G 將使邊緣設(shè)備和云之間的通信變得輕而易舉。

2. 工業(yè)

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 是包含嵌入式技術(shù)的物理對(duì)象、系統(tǒng)、平臺(tái)和應(yīng)用程序的網(wǎng)絡(luò)，用于與彼此、外部環(huán)境和人進(jìn)行通信和共享智能。傳感器、處理器和其他有助于促進(jìn)實(shí)時(shí)信息的捕獲和訪(fǎng)問(wèn)的技術(shù)的可用性和可負(fù)擔(dān)性的提高正在推動(dòng) IIoT 的采用。5G 不僅將提供更可靠的網(wǎng)絡(luò)，而且還將提供極其可靠的網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)將安全性集成到核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供安全網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)設(shè)施將成為私有 5G 網(wǎng)絡(luò)的主要用戶(hù)之一。

3. 醫(yī)療保健

使用 5G 將實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的要求，這將顯著改變醫(yī)療保健行業(yè)。用例包括可遠(yuǎn)程監(jiān)控的高清手術(shù)視頻的實(shí)時(shí)傳輸。實(shí)時(shí)和更大帶寬的遠(yuǎn)程醫(yī)療的概念將成為現(xiàn)實(shí)，物聯(lián)網(wǎng)的傳感器將更加復(fù)雜，可以即時(shí)提供更深入的患者醫(yī)療信息，例如醫(yī)生可以在患者處于緊急狀態(tài)時(shí)對(duì)其進(jìn)行檢查和診斷車(chē)輛在去醫(yī)院的路上節(jié)省了幾分鐘，這可能是生與死的區(qū)別。

2020 年的新冠病毒大流行教會(huì)了我們親自看病的替代渠道的重要性，在此期間，許多初創(chuàng)公司為遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)創(chuàng)建了應(yīng)用程序，5G 將推動(dòng)此類(lèi)應(yīng)用程序的使用，并使我們的就診效率更高，等待時(shí)間更少。