5G如何改善物聯網(IoT)部署的6個應用案例

來源:千家網 作者: 發布時間:2020.08.03
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  隨著數字化轉型的全面開展,連接設備的數量正在快速增長。據IDC Data預測,到2025年,每分鐘將有152200臺IoT設備連接到網絡。盡管這將轉化為更多的數據,隨后還會有更多的途徑來提高效率,但強大的網絡對于這種數據交換是必不可少的。第五代無線技術(5G)的功能不僅將支持高速移動通信,而且還將使IoT數據傳輸更加高效。

  讓我們將這些功能與現有4G網絡進行對比:

  更高的頻段吞吐量

  比當前網絡快100倍

  延遲降低25倍

  支持大規模物聯網通信的能力。估計每平方公里連接約100萬個IoT設備,這是現在的一千倍。

  功耗降低了90%,可保證低功耗IoT設備的電池壽命長達10年。

  提供網絡切片能力。簡單來說,網絡切片意味著將多個邏輯網絡作為虛擬的獨立操作在共享的物理基礎架構上運行。網絡切片將使企業能夠根據自己的需求靈活地設計其網絡系統,例如在較高帶寬上的低延遲或在低延遲上的更多設備連接。

  所有這些功能使5G網絡能夠適應外部環境,這與其前身的網絡靈活性有限不同。

  現在我們已經了解了5G的功能,讓我們來看看5G與物聯網結合將如何改變各個領域。

  智能制造

  5G將把工業4.0提升到一個新的水平。收集的大量實時數據可通過更快地識別缺陷來改善質量控制。只有在超可靠的5G網絡中,露天開采中的生產自動化和自動車輛控制中關鍵任務所需的廣泛的移動性、低延遲和高可靠性才有可能。

  同樣,在制造設置中,由于金屬結構和障礙,來自傳統網絡布局的無線電鏈路經常會被阻塞。基于蜂窩的定位系統在設施內部署多個傳輸/接收點(TRP),可以從各個方向與機器進行交互。因此,即使一條路徑被阻塞,信號也可能來自其他方向,從而形成信號冗余并防止通信丟失。

  在風能和太陽能領域,IoT傳感器和設備以及AI通過先進的天氣預報和分析幫助提高生產力。智能調整機制會自動調整控制設置以適應各種天氣。

  智能電網將更有效地管理能源負荷。基于從IoT設備收集的常規數據的計劃能源基礎架構可以幫助最大程度地減少停機時間和能源成本。

  所有這些都涉及通過網絡以最小的延遲無縫傳輸大量數據。維護(預測性和預防性)也將看到更高的效率、更多的數據收集和更低的延遲。

  供應鏈

  供應鏈需要大量的人工監督,尤其是在運輸到倉庫及其內部移動過程中。5G將通過支持IoT的傳感器實現單個產品級別的信息,而不是目前可用的車輛級別的詳細信息。這將使對貨物的跟蹤和追蹤變得更加容易。對于易腐產品,可以遠程監控拖車的溫度和濕度等條件。現在,借助支持了5G的IoT跟蹤器,可以實時進行庫存處理、定位和重新路由。5G和物聯網的結合將提供整個供應鏈的端到端視圖。

  零售

  5G和IoT通過使其更具個性化和情景化,可以改善零售購物體驗。由AI支持的帶有屏幕的試衣間只需按一下按鈕,即可建議類似的服裝和相配的配件。客戶還可以與銷售員交談并索要其他產品,而不必笨拙地大喊大叫。支持物聯網的智能貨架可以自動化庫存管理。他們可以提供實時庫存數據,建立全渠道客戶關系,并根據需求動態調整價格。5G網絡的高速和高吞吐量將能夠處理此類海量數據。

  要了解支持IoT的自動化商店,我們可以看一下Amazon Go商店。它沒有收銀員或結帳系統。相反,購物者必須下載應用程序并在進店時進行掃描。顧客可以拿起任何產品,然后直接走出去,自動完成結算流程,并通過移動設備發送購買商品的電子收據。商店擁有計算機視覺、深度學習和貨架傳感器以及其他技術,以追蹤顧客拿起的東西以及保留在貨架上的東西。

  智慧城市

  智慧城市的基本前提是其各種資源、運營和服務的連通性和自動化。今天,我們在家庭和商業建筑中使用物聯網設備。對于智慧城市,該技術應擴展到公共部門,例如水、電、氣、廢物管理、交通監控甚至環境服務。5G網絡將快速處理這些數據。它還將通過實現低延遲和高可靠性的機器對機器通信來幫助簡化自動駕駛汽車行業。

  2012年,西班牙巴塞羅那市開始在其城市系統中部署物聯網技術,包括交通、能源、水和廢物管理。到2013年,Wifi熱點數量增加了62%,達到670個熱點,點到點的最大距離僅為100米,Wifi用戶數量增加了一倍。在能源領域,他們安裝了19500個智能電表。廢物管理系統已通過智能垃圾箱進行了更新,以監控家庭存放的廢物水平并優化收集路線。

  他們通過數字化的公交車站和停車系統使運輸業現代化。這些便利設施包括公共汽車位置、USB充電站、免費Wifi以及與城市相關的工具和應用信息的實時更新。他們將傳感器系統嵌入了停車場,從而大大減少了擁堵和排放。路燈具有運動傳感器以節省能源。它們正常保持昏暗狀態,僅在檢測到運動時變亮。燈柱還提供免費的互聯網并收集城市的空氣質量數據。

  為了給公園澆水,他們使用傳感器監控雨水和濕度,并確定需要多少水。遠程控制的電動閥系統可在整個城市輸送大量的水。

  無人駕駛汽車

  為了使自動駕駛車輛正常工作,需要大量數據交換。除了跟蹤溫度、交通、天氣和GPS位置外,有關行人和街道固定裝置(如路燈柱)的信息也起著至關重要的作用。盡管啟用了IoT的傳感器和設備將收集數據,但5G網絡將確保將這些數據有效傳輸到車輛而不會出現滯后。實際上,將來,車輛將相互通信,從而無需交通信號燈。所有這些都需要發展智慧城市和廣泛的5G網絡。

  衛生保健

  對于醫療保健而言,生成的數據量非常巨大。單個MRI掃描或PET掃描可能是一個巨大的文件。除此之外,還有其他記錄,例如用藥詳細信息、生命體征、患者對正在進行的治療的反應等。通常,這些記錄需要在醫生和其他醫療專業人員之間共享,這需要具有高帶寬和下載速度的網絡。

  遠程醫療正在穩步普及。 Market Research Future的一項研究預測,從2017年到2023年,遠程醫療將增長16.5%。

  雖然這對訪問醫療設施有限的人們來說是一個福音,但它需要具有高可靠性和低延遲的網絡來確保患者記錄的傳輸和不中斷的遠程連接。

  即使對于患有慢性疾病或出院后診斷的患者,通過5G網絡連接的具有IoT功能的可穿戴設備也可以進行遠程監控。這將為慢性病患者提供便利性,釋放醫院資源,并減輕醫生的負擔,同時仍可對其進行實時監控。

  結合5G和物聯網、增強現實(AR)、虛擬現實(VR)和空間計算范圍將進一步改善。它將刺激復雜的醫療傳感器生成更多信息。

  對于大多數服務提供商來說,端到端5G基礎實施要到2025-2030年才能在公共網絡上使用。但是企業已經開始為特定用途和個人設施構建5G網絡,以便在競爭開始之前利用該技術。因此,不久之后,我們就會在零售店、雜貨店、車輛和商店中,甚至公共基礎設施看到5G技術的日常生活應用。(編譯/蒙光偉)

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