5G与物联网的融合将带来哪些改变？

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简单定义；与当前标准 4G 相比，5G 代表着下一代蜂窝网络;4G的上传速度从 7 Mbps 到 17 Mbps，下载速度从 12 Mbps 到 36 Mbps;而5G 传输速度可能高达 20 Gbps。延迟也只有将接近 4G 传输的 10%，并且可以连接的设备数量显着增加，这保证了与物联网的融合。

物联网 (IoT) 是一个日益复杂的生态系统;提供关键物理数据并在云中进一步处理这些数据以提供业务洞察力的互联事物的世界——为所有企业和行业的许多参与者带来了巨大的机会。许多企业正在组织起来，专注于物联网及其未来产品和服务的连接性。

物联网可以通过其四个构成要素更好地理解：传感器、网络、云/人工智能和应用，如图 1 所示。

图 1：物联网构成要素

当你将这两种技术结合起来时，5G 将直接或间接地冲击物联网的所有组件，传感器将有更多带宽来报告动作，网络将更快地传递更多信息，对于云和人工智能，实时数据的情况将成为现实，应用也将成为现实。鉴于 5G 提供的宽带宽，将具有更多功能并涵盖许多选项。

在物联网中使用 5G 的好处

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1. 更高的传输速度

由于传输速度可以达到 15 到 20 Gbps，我们可以更快地访问远程应用上的数据、文件和程序。通过增加云的使用并降低所有设备对设备内部存储器的依赖，因此无需在设备上安装大量处理器，因为计算可以在云上完成。这将延长传感器的使用寿命，并为更多类型的传感器打开大门，这些传感器具有不同类型的数据，包括高清图像和实时运动等。

2. 连接更多设备

5G 对物联网的影响显然是增加了可以连接到网络的设备数量。所有连接的设备都能够实时相互通信并交换信息。例如，智能家居将有数百个设备以各种可能的方式连接，通过智能电器、能源、安全和娱乐设备使我们的生活更加方便和愉快。就工业工厂而言，我们谈论的是数以千计的连接设备，用于简化制造过程并提供安全保障。此外，建设智慧城市的概念将在规模上成为可能和可管理的。

3. 更低的延迟

简单来说，延迟是指从给智能设备的命令到操作发生之间经过的时间。多亏了 5G，这次将比 4G 少十倍。例如： 由于较低的延迟，可以在工厂中增加传感器的使用，包括：现在可以控制机器、控制物流或远程运输。另一个例子，较低的延迟导致医疗保健专业人员借助可远程管理的精密仪器从偏远地区干预外科手术。

5G与物联网融合面临的挑战

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1. 跨多个频段运行

5G 不会很快取代所有现有的蜂窝技术，它将成为我们现在拥有的之外的一种选择，而且充分利用 5G 的力量所需的新硬件，物联网的第二个组成部分“网络”现在将有更多选择并且可以根据需要处理广泛的频率，而不是仅限于少数选项。

2. 4G到5G的逐步升级

计划是用现在所有可用的基础设施逐步取代 4G，这必须在多个层次和阶段完成;软件、硬件和接入点。这需要双方用户和企业的大量投资，全国不同地区替代4G的时间表不同，这将给基于5G提供的服务带来挑战，以及用户升级设备的能力和愿望到“5G 兼容”设备仍然是一个很大的未知数，需要大量的激励和教育来说服个人和企业采取行动。

3. 数据互操作性

随着行业的发展，这是物联网方面的一个问题，对标准模型来执行常见物联网后端任务(例如处理、存储和固件更新)的需求变得越来越重要。在这种新寻求的模型中，我们可能会看到不同的物联网解决方案与通用后端服务一起工作，这将保证当前一代物联网解决方案几乎不可能实现的互操作性、可移植性和可管理性水平。以任何想象水平来说，创建该模型绝非易事，物联网解决方案的标准化和实施面临着障碍和挑战，该模型需要克服所有这些障碍和挑战，互操作性是主要挑战之一。

4、建立5G商业模式

这是启动、投资和运营任何业务的一大动力，如果没有一个健全、稳固的 5G-IoT 融合商业模式，我们将再次出现泡沫，这种模式必须满足各种电子商务的所有要求;垂直市场、水平市场和消费者市场。但这一类别始终是监管和法律审查的受害者。

5G在物联网中的应用实例

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人工智能算法和自动化可以并且将在不久的将来取代许多人类工作，以下是简要的方式和原因：

1. 汽车

5G 的主要用例之一是联网汽车的概念、增强的车辆通信服务，包括直接通信(车辆之间、车辆与行人以及车辆与基础设施之间)和用于自动驾驶的网络辅助通信。除此之外，支持的用例将侧重于车辆的便利性和安全性，包括意图共享、路径规划、协调驾驶和实时本地更新。

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这让我们想到了边缘计算的概念，它是云计算的一个有前途的衍生物，其中边缘计算允许通过物联网设备进行计算、决策和采取行动，并且只将相关数据推送到云，这些设备称为边缘节点，可以部署在任何有网络连接的地方：工厂车间、电线杆顶部、铁路轨道旁、车辆中或石油钻井平台上。任何具有计算、存储和网络连接的设备都可以成为边缘节点。示例包括工业控制器、交换机、路由器、嵌入式服务器和视频监控摄像头。”，5G 将使边缘设备和云之间的通信变得轻而易举。

2. 工业

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工业物联网 (IIoT) 是包含嵌入式技术的物理对象、系统、平台和应用程序的网络，用于与彼此、外部环境和人进行通信和共享智能。传感器、处理器和其他有助于促进实时信息的捕获和访问的技术的可用性和可负担性的提高正在推动 IIoT 的采用。5G 不仅将提供更可靠的网络，而且还将提供极其可靠的网络。通过将安全性集成到核心网络架构中，为工业物联网提供安全网络。工业设施将成为私有 5G 网络的主要用户之一。

3. 医疗保健

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使用 5G 将实现对实时网络的要求，这将显着改变医疗保健行业。用例包括可远程监控的高清手术视频的实时传输。实时和更大带宽的远程医疗的概念将成为现实，物联网的传感器将更加复杂，可以即时提供更深入的患者医疗信息，例如医生可以在患者处于紧急状态时对其进行检查和诊断车辆在去医院的路上节省了几分钟，这可能是生与死的区别。

2020 年的新冠病毒大流行教会了我们亲自看病的替代渠道的重要性，在此期间，许多初创公司为远程医疗服务创建了应用程序，5G 将推动此类应用程序的使用，并使我们的就诊效率更高，等待时间更少。