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摘 要:作为通信领域的重点研究对象,近年来国内外均在5G通信技术研究领域投入了大量精力,5G通信技术具备的推动物联网产业链发展能力也开始受到业界的广泛关注,基于此,本文简单介绍了5G通信技术与物联网产业链,并详细论述了基于5G通信技术推动物联网产业链发展的路径建议,希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。
关键词:5G通信技术;物联网产业链;VAR系统
中图分类号:F623 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)26-0317-02
前 言
5G通信技术将于2020年实现商用,“万物互联”的物联网产业链发展将由此获得强有力支持,这是由于5G通信技术将实现相较于4G通信技术数十倍甚至上百倍的传输速度,而为了保证5G通信技术更好推动物联网产业链的发展,正是本文围绕该课题开展具体研究的原因所在。
1 5G通信技术与物联网产业链
1.1 创建物联网产业链的关键技术
无线移动通信技术的每一次革新都会带来更宽的网络频谱、更快的传输率、更灵活的通信方式、更高的通信质量,5G通信技术的落地同样会带来一系列革新,这种革新能够为物联网产业链发展提供的支持不容忽视。表1为5G通信关键技术指标,结合该表可以预见5G移动通信技术正式落地后人们日常生活可能出现的翻天覆地般变化[1]。
深入分析不难发现,5G移动通信技术不仅能够改变人们的日常生活,同时也能够推进物联网产业链的发展,这是由于5G通信技术采用了超密集组网、大规模天线阵列、新型网络架构、全频谱接入等关键技术,结合《5G网络架构设计》白皮书,可确定连接数密度、用户峰值速率、用户体验速率属于5G通信技术的最关键指标,表1也对这类指标进行了直观展示,由此可确定5G通信技术的主要技术场景,即热点高容量、连续广域覆盖、低延时高可靠、低功率宽连接,这些虽然同样属于4G移动技术的主要技术场景,但5G通信技術将由此满足2020年及未来的移动互联网业务需求,并同时推动物联网产业链发展。
5G移动通信技术在创建物联网产业链中的作用发挥可概括为以下四个方面:①热点高容量。该场景主要面向局部特点区域,极高的流量密度需求将由此得到满足,物联网产业链发展的流量密度需求也将同时得以满足。②连续广域覆盖。负责最基本的移动通信覆盖方式提供,无缝的高速业务体验、随时随地的100Mbps用户体验速率同样能够为物联网产业链发展奠定坚实基础。③低延时高可靠。工业控制、车联网等垂直行业对可靠性和时延存在较高要求,但5G移动通信技术能够提供接近100%的业务可靠性、毫秒级端到端时延,却能够较好满足其要求。④低功率宽连接。该场景主要面向森林防火、智能农业、环境监测、指挥城市等以数据采集和传感为目标的应用场景,并具备海量连接、低功耗、小数据包等特点,网络必须具备满足100万个/km2连接数密度指标要求和超千亿连接支持能力,同时还需要保证终端的超低成本和超低功耗,5G通信技术由此即可更好服务于物联网产业链的发展[2]。
1.2 二者可实现相互促进式发展
作为未来移动通信发展的主要驱动力之一,物联网能够为5G通信技术提供广阔的应用与发展前景,前所未有的使用体验也将对人们的工作、生活造成较为深远影响。5G时代的移动互联网将为人们提供虚拟现实、移动云、增强现实、超高清视频等身临其境的业务体验,而与其占据相同地位的物联网则能够实现移动通信服务范围的扩展,这种扩展将使得移动通信服务范围逐渐向物与物、人与物的智能互联方向发展,车联网、移动医疗、工业控制、智能家居、环境监测等便属于典型的物联网应用,物联网业务将由此面临的新技术挑战不应被忽视。随着5G时代的来临、物联网产业链的快速发展,2030年全球移动通信网络连接的设备总量将达到千亿规模,5G通信技术与物联网产业链之间存在的相互促进式发展关系由此即可得到较好展现。
2 基于5G通信技术推动物联网产业链发展的路径建议
2.1 标准助力
为保证5G通信技术能够为物联网产业链发展提供充足支持,5G标准的推进必须得到关注。结合上文研究不难发现,5G移动通信技术可以称得上是物联网产业链的核心,物联网技术各自为政局面将在5G移动通信技术正式落地后成为过去,智慧城市建设的无缝衔接、物联网产业链发展的快速推进均将由此实现。刚刚结束不久的3GPP大会出台了独立组网(SA)的5G新空口(5GNR)规范,免许可及共享频谱上的全新频谱共享范例、自动驾驶用例中的汽车通信、低时延高可靠通信的5G通信技术发展前景也因此日渐明确,这些都将为物联网产业链的发展提供支持,而为了快速推进5G标准建设、实现5G通信技术落地,硬件和软件的共同设计开发、商业模式的开发和验证、各领域工作生活应用均需要得到业内人士重视,由此即可真正将建立由传感器/芯片厂商、通信模块提供商、电信运营商、中间件及应用提供商、系统集成商、服务提供商组成的物联网产业链条,物联网技术发展方向的分歧由此消除,物联网产业链发展自然能够获得有力支持[3]。
2.2 应用探索
虽然5G通信技术距离正式落地还存在一定时间,但为了保证5G通信技术能够较好服务于物联网产业链发展,基于现有5G通信技术成果的物联网技术应得到高度关注,物联网产业链的发展将由此获得充足的经验支持。随着5GR15标准完成,各地围绕5G通信技术、物联网技术开展的探索大量涌现,2018年俄罗斯世界杯的5G通信技术、物联网技术应用便属于其中典型,具体应用如下所示:①MassiveMIMO部署。为保证各赛场通信的顺畅,俄罗斯在举办世界杯比赛的11个比赛场地部署了大量的MassiveMIMO天线,这其中应用的MassiveMIMO技术便属于5G通信技术的重要组成,通过波束控制技术、波束赋形技术,相同时频资源的同时服务得以实现,这也为物联网技术的应用奠定了坚实基础。②高速率、低时延的VAR系统。VAR系统全称视频助理裁判系统,作为第一次使用VAR系统的世界级主球赛事,VAR系统的应用离不开5G通信技术、物联网技术的支持,赛场周围假设的35台8k高清摄像机通过无线网络与总控室的连接便属于5G通信技术、物联网技术在其中的典型应用,图1为VAR系统示意图。此外,5GVR体验同样属于5G通信技术、物联网技术在2018年俄罗斯世界杯中的典型应用,该技术通过球场上安装的360℃高清摄像头实现了5G基站的4k高清视频传输,5GCPE终端则能连接VR头盔为体验者带来沉浸式比赛观看体验。③其他应用。除上述应用外,远程移动车辆、EPTS球员追踪系统、Telstar18智慧足球均在一定程度上应用了5G通信技术、物联网技术,如其中的EPTS球员追踪系统便能够应用物联网设备实现球员位置、传球、速度、身体状况、跑动距离等数据的实时采集,5G通信技术、物联网技术由此开展的大量探索性服务将为物联网产业链发展提供有力支持。
2.3 现状关注
虽然5G通信技术研究的不断推进明确了物联网产业链发展前景,但在笔者的实际调研中发现,近年来国内外物联网领域的发展存在放缓迹象,5G技术并未真正推动物联网发展速度的加快,这种情况的出现主要是由于基础研究缓慢、无线模块的发射距离和发射功率正相关。作为一种传感器网络、自组织及多跳网络,物联网的分布式传感器采集网络实现难度较高,物联网商业化推进、物联网产业链发展因此受到的影响必须得到关注。结合5G通信技术成果,本文认为物联网发展速度的提升、物联网产业链发展的推动必须正式需求疲软与标准混乱的物联网产业发展现状,并关注物联网硬件生态、软件生态,5G通信技术才能够较好服务于物联网产业链发展。图2为物联网产业链分布示意图,结合该图不难发现,芯片提供商、传感器供应商、无线模组厂商、网络运营商、平台服务商、系统及软件开发商、智能硬件厂商、系统集成及应用服务提供商均属于物联网产业链的重要构成,如其中的平台服务商负责完善物联网的有效管理,而智能硬件厂商则负责提供物联网的终端承载,因此5G通信技术在物联网产业链发展中得到应用必须关注上述厂商,笔者所在的中山市盈天优信通信科技有限公司便属于物联网产业链中的网络运营商典型。
3 结 论
综上所述,5G通信技术能够较好推动物联网产业链发展,在此基础上,本文涉及的标准助力、应用探索、现状关注等内容,则提供了可行性较高的物联网产业链发展路径,而为了保证5G通信技术更好助力于物联网产业链发展,5G通信技术的四大应用场景聚焦、“人与人、人与物、物与物”连接实现、产业融合的变革速度加快均需要得到高度关注,物联网产业链发展由此获得的充足动力支持也需要得到业界人士关注。
参考文献
[1]吴 强.5G通信技术对物联网产业链发展的推动作用[J].数字通信世界,2018(03):45.
[2]张勇彬.5G通信技术推动物联网产业链的研究[J].通讯世界,2018(01):150.
[3]张 伟.试析5G通信技术推动物联网产业链发展[J].信息通信,2017(09):223~225.
收稿日期:2018-8-7
作者简介:袁锦辉(1988-),男,本科,主要从事通信工程设计工作。
关键词:5G通信技术;物联网产业链;VAR系统
中图分类号:F623 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)26-0317-02
前 言
5G通信技术将于2020年实现商用,“万物互联”的物联网产业链发展将由此获得强有力支持,这是由于5G通信技术将实现相较于4G通信技术数十倍甚至上百倍的传输速度,而为了保证5G通信技术更好推动物联网产业链的发展,正是本文围绕该课题开展具体研究的原因所在。
1 5G通信技术与物联网产业链
1.1 创建物联网产业链的关键技术
无线移动通信技术的每一次革新都会带来更宽的网络频谱、更快的传输率、更灵活的通信方式、更高的通信质量,5G通信技术的落地同样会带来一系列革新,这种革新能够为物联网产业链发展提供的支持不容忽视。表1为5G通信关键技术指标,结合该表可以预见5G移动通信技术正式落地后人们日常生活可能出现的翻天覆地般变化[1]。
深入分析不难发现,5G移动通信技术不仅能够改变人们的日常生活,同时也能够推进物联网产业链的发展,这是由于5G通信技术采用了超密集组网、大规模天线阵列、新型网络架构、全频谱接入等关键技术,结合《5G网络架构设计》白皮书,可确定连接数密度、用户峰值速率、用户体验速率属于5G通信技术的最关键指标,表1也对这类指标进行了直观展示,由此可确定5G通信技术的主要技术场景,即热点高容量、连续广域覆盖、低延时高可靠、低功率宽连接,这些虽然同样属于4G移动技术的主要技术场景,但5G通信技術将由此满足2020年及未来的移动互联网业务需求,并同时推动物联网产业链发展。
5G移动通信技术在创建物联网产业链中的作用发挥可概括为以下四个方面:①热点高容量。该场景主要面向局部特点区域,极高的流量密度需求将由此得到满足,物联网产业链发展的流量密度需求也将同时得以满足。②连续广域覆盖。负责最基本的移动通信覆盖方式提供,无缝的高速业务体验、随时随地的100Mbps用户体验速率同样能够为物联网产业链发展奠定坚实基础。③低延时高可靠。工业控制、车联网等垂直行业对可靠性和时延存在较高要求,但5G移动通信技术能够提供接近100%的业务可靠性、毫秒级端到端时延,却能够较好满足其要求。④低功率宽连接。该场景主要面向森林防火、智能农业、环境监测、指挥城市等以数据采集和传感为目标的应用场景,并具备海量连接、低功耗、小数据包等特点,网络必须具备满足100万个/km2连接数密度指标要求和超千亿连接支持能力,同时还需要保证终端的超低成本和超低功耗,5G通信技术由此即可更好服务于物联网产业链的发展[2]。
1.2 二者可实现相互促进式发展
作为未来移动通信发展的主要驱动力之一,物联网能够为5G通信技术提供广阔的应用与发展前景,前所未有的使用体验也将对人们的工作、生活造成较为深远影响。5G时代的移动互联网将为人们提供虚拟现实、移动云、增强现实、超高清视频等身临其境的业务体验,而与其占据相同地位的物联网则能够实现移动通信服务范围的扩展,这种扩展将使得移动通信服务范围逐渐向物与物、人与物的智能互联方向发展,车联网、移动医疗、工业控制、智能家居、环境监测等便属于典型的物联网应用,物联网业务将由此面临的新技术挑战不应被忽视。随着5G时代的来临、物联网产业链的快速发展,2030年全球移动通信网络连接的设备总量将达到千亿规模,5G通信技术与物联网产业链之间存在的相互促进式发展关系由此即可得到较好展现。
2 基于5G通信技术推动物联网产业链发展的路径建议
2.1 标准助力
为保证5G通信技术能够为物联网产业链发展提供充足支持,5G标准的推进必须得到关注。结合上文研究不难发现,5G移动通信技术可以称得上是物联网产业链的核心,物联网技术各自为政局面将在5G移动通信技术正式落地后成为过去,智慧城市建设的无缝衔接、物联网产业链发展的快速推进均将由此实现。刚刚结束不久的3GPP大会出台了独立组网(SA)的5G新空口(5GNR)规范,免许可及共享频谱上的全新频谱共享范例、自动驾驶用例中的汽车通信、低时延高可靠通信的5G通信技术发展前景也因此日渐明确,这些都将为物联网产业链的发展提供支持,而为了快速推进5G标准建设、实现5G通信技术落地,硬件和软件的共同设计开发、商业模式的开发和验证、各领域工作生活应用均需要得到业内人士重视,由此即可真正将建立由传感器/芯片厂商、通信模块提供商、电信运营商、中间件及应用提供商、系统集成商、服务提供商组成的物联网产业链条,物联网技术发展方向的分歧由此消除,物联网产业链发展自然能够获得有力支持[3]。
2.2 应用探索
虽然5G通信技术距离正式落地还存在一定时间,但为了保证5G通信技术能够较好服务于物联网产业链发展,基于现有5G通信技术成果的物联网技术应得到高度关注,物联网产业链的发展将由此获得充足的经验支持。随着5GR15标准完成,各地围绕5G通信技术、物联网技术开展的探索大量涌现,2018年俄罗斯世界杯的5G通信技术、物联网技术应用便属于其中典型,具体应用如下所示:①MassiveMIMO部署。为保证各赛场通信的顺畅,俄罗斯在举办世界杯比赛的11个比赛场地部署了大量的MassiveMIMO天线,这其中应用的MassiveMIMO技术便属于5G通信技术的重要组成,通过波束控制技术、波束赋形技术,相同时频资源的同时服务得以实现,这也为物联网技术的应用奠定了坚实基础。②高速率、低时延的VAR系统。VAR系统全称视频助理裁判系统,作为第一次使用VAR系统的世界级主球赛事,VAR系统的应用离不开5G通信技术、物联网技术的支持,赛场周围假设的35台8k高清摄像机通过无线网络与总控室的连接便属于5G通信技术、物联网技术在其中的典型应用,图1为VAR系统示意图。此外,5GVR体验同样属于5G通信技术、物联网技术在2018年俄罗斯世界杯中的典型应用,该技术通过球场上安装的360℃高清摄像头实现了5G基站的4k高清视频传输,5GCPE终端则能连接VR头盔为体验者带来沉浸式比赛观看体验。③其他应用。除上述应用外,远程移动车辆、EPTS球员追踪系统、Telstar18智慧足球均在一定程度上应用了5G通信技术、物联网技术,如其中的EPTS球员追踪系统便能够应用物联网设备实现球员位置、传球、速度、身体状况、跑动距离等数据的实时采集,5G通信技术、物联网技术由此开展的大量探索性服务将为物联网产业链发展提供有力支持。
2.3 现状关注
虽然5G通信技术研究的不断推进明确了物联网产业链发展前景,但在笔者的实际调研中发现,近年来国内外物联网领域的发展存在放缓迹象,5G技术并未真正推动物联网发展速度的加快,这种情况的出现主要是由于基础研究缓慢、无线模块的发射距离和发射功率正相关。作为一种传感器网络、自组织及多跳网络,物联网的分布式传感器采集网络实现难度较高,物联网商业化推进、物联网产业链发展因此受到的影响必须得到关注。结合5G通信技术成果,本文认为物联网发展速度的提升、物联网产业链发展的推动必须正式需求疲软与标准混乱的物联网产业发展现状,并关注物联网硬件生态、软件生态,5G通信技术才能够较好服务于物联网产业链发展。图2为物联网产业链分布示意图,结合该图不难发现,芯片提供商、传感器供应商、无线模组厂商、网络运营商、平台服务商、系统及软件开发商、智能硬件厂商、系统集成及应用服务提供商均属于物联网产业链的重要构成,如其中的平台服务商负责完善物联网的有效管理,而智能硬件厂商则负责提供物联网的终端承载,因此5G通信技术在物联网产业链发展中得到应用必须关注上述厂商,笔者所在的中山市盈天优信通信科技有限公司便属于物联网产业链中的网络运营商典型。
3 结 论
综上所述,5G通信技术能够较好推动物联网产业链发展,在此基础上,本文涉及的标准助力、应用探索、现状关注等内容,则提供了可行性较高的物联网产业链发展路径,而为了保证5G通信技术更好助力于物联网产业链发展,5G通信技术的四大应用场景聚焦、“人与人、人与物、物与物”连接实现、产业融合的变革速度加快均需要得到高度关注,物联网产业链发展由此获得的充足动力支持也需要得到业界人士关注。
参考文献
[1]吴 强.5G通信技术对物联网产业链发展的推动作用[J].数字通信世界,2018(03):45.
[2]张勇彬.5G通信技术推动物联网产业链的研究[J].通讯世界,2018(01):150.
[3]张 伟.试析5G通信技术推动物联网产业链发展[J].信息通信,2017(09):223~225.
收稿日期:2018-8-7
作者简介:袁锦辉(1988-),男,本科,主要从事通信工程设计工作。