隨著參與互聯(lián)社會的不斷發(fā)展和影響我們的日常生活，作為物聯(lián)網(wǎng)一部分的設(shè)備數(shù)量正在以驚人的速度增長。根據(jù)您訂閱的預(yù)測，到 2023 年底，可能會有多達(dá) 32 億臺設(shè)備在運行，這比今天物聯(lián)網(wǎng)的 7 億臺設(shè)備顯著增加。

盡管連接設(shè)備數(shù)量上升的原因有很多，但毫無疑問，期待已久的 5G 通信技術(shù)的融合將對這一增長產(chǎn)生影響。由于 5G 不僅取代了現(xiàn)有的 4G 標(biāo)準(zhǔn)，而且成為常態(tài)，因此公司和制造商明確需要在設(shè)計、測試和推出其物聯(lián)網(wǎng)特定設(shè)備和傳感器時考慮到下一代連接。

我們不再需要想象這樣一個世界：糖尿病等慢性健康狀況可以 24/7 全天候進(jìn)行管理，而不會出現(xiàn)高血糖和低血糖，車禍?zhǔn)强梢灶A(yù)防的，或者只需簡單的面部掃描就可以解鎖車門。任何參加過被稱為 CES 的下一代消費技術(shù)年度盛會的人都會知道，自動調(diào)節(jié)家庭照明和溫度，或在您用完之前訂購您需要的雜貨的技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)。

然而，從科幻小說到以商業(yè)為中心的事實的轉(zhuǎn)變需要有一個能夠支持需求和數(shù)十億連接設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)施。這就是 5G 的用武之地。當(dāng)你將物聯(lián)網(wǎng)的承諾與 5G 的實際功能結(jié)合起來時，你就會擁有一個超級強(qiáng)大的技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)，可以以非常高的速度傳輸大量數(shù)據(jù)。

再加上物聯(lián)網(wǎng)通信和傳感器小型化的進(jìn)步，來自數(shù)百個(如果不是數(shù)千個)無數(shù)傳感器的數(shù)據(jù)可用于收集信息并提供可操作的見解。然后，這些信息無論多么大，都可以通過 5G 連接以極快的速率進(jìn)行通信和處理。

更快的連接是顯而易見的未來

根據(jù)泰雷茲集團(tuán)最近舉辦的網(wǎng)絡(luò)研討會，到今年年底將有大約 4.38 億臺設(shè)備具有 5G 連接。這就是為什么 5G 將成為推動物聯(lián)網(wǎng)更上一層樓的關(guān)鍵因素的根本原因。

然而，需要回答的問題是，除了更普遍的 4G、快速和低延遲之外，5G 連接將提供多少優(yōu)勢。該問題的答案取決于您的數(shù)字需求實際是什么。

正如我們都知道的那樣，連接已經(jīng)從簡單地提供對互聯(lián)網(wǎng)的訪問發(fā)展到實施復(fù)雜的架構(gòu)，這些架構(gòu)是數(shù)字世界的基石。例如，如果您考慮智能城市，它們能夠?qū)⑵?、家庭和公用電網(wǎng)，甚至垃圾收集系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)連接起來。

公司面臨的挑戰(zhàn)是設(shè)備數(shù)量的增長和對更快數(shù)據(jù)通信的需求意味著現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)需要升級。 Wi-Fi、藍(lán)牙、3G 和 4G LTE 等無線技術(shù)依賴于與其網(wǎng)絡(luò)上的連接設(shè)備進(jìn)行性能權(quán)衡。 5G 并非如此。

5G 連接速度高達(dá) 10 Gbps(比 4G 快 100 倍)，該技術(shù)可以提供更適合我們?nèi)找婊ヂ?lián)的社會需求的網(wǎng)絡(luò)。無論您是在智能手機(jī)上播放電影還是駕駛智能汽車，現(xiàn)有的 4G 網(wǎng)絡(luò)并不總是提供必要的連接級別。 5G 既可以解決這些問題，又可以提供消費者期望的速度。

那么，5G 對 4G 有這么大的改進(jìn)嗎?畢竟，電信公司和 ISP 多年來一直在談?wù)?4G 有多棒。

對此的簡單回應(yīng)是：是的，5G 更好。

不僅因為它是一項革命性的無線技術(shù)，許多人認(rèn)為它與光速有關(guān)，還因為 5G 更節(jié)能、延遲更低，并且每個節(jié)點可以支持更多設(shè)備。我們有沒有提到 5G 真的很快?

Strategy Analytics 最近的一份報告指出，當(dāng)前所有蜂窩 5G 連接中只有不到 1% 是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。預(yù)計該數(shù)字將在未來九年內(nèi)增長，該報告的作者預(yù)測，到 2030 年，所有連接的 40% 將與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)。他們表示，大部分增長預(yù)計將在 2026 年以后發(fā)生，因為 4G仍將是最流行的網(wǎng)絡(luò)通信形式。

5G 和物聯(lián)網(wǎng)：強(qiáng)大的結(jié)合

隨著公司努力融入 5G，必須要求任何要連接的設(shè)備都旨在充分利用其優(yōu)勢。

迄今為止，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的商業(yè)成功取決于它們與其他設(shè)備(智能手機(jī)、平板電腦、家庭集線器、語音用戶界面等)的通信情況。設(shè)備之間的通信速度越快，它們帶來的好處就越多最終用戶。此外，如果一個項目或數(shù)字計劃依賴于閃電般的連接，那么我們可以將 5G 納入其中。

在一個非常簡單的層面上，提議的萬物互聯(lián)必須建立在速度、低延遲和大帶寬的基礎(chǔ)上。這反過來又在可能的方面釋放了強(qiáng)大的進(jìn)步。 5G 可以成為催化劑，在龐大的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中實現(xiàn)穩(wěn)定和安全的連接，在這個生態(tài)系統(tǒng)中，數(shù)十億連接的設(shè)備能夠協(xié)同工作，以提供公司和關(guān)聯(lián)客戶想要的東西。

5G 兼容性是關(guān)鍵

為了獲得 5G 的無可置疑的好處，制造商必須首先投資構(gòu)建兼容 5G 的設(shè)備。

此外，OEM 必須優(yōu)先考慮針對這些 5G 設(shè)備的全面質(zhì)量保證測試。如果軟件和硬件在各種預(yù)先確定的條件下不能按預(yù)期運行，那么設(shè)備很有可能被標(biāo)記為故障。存在測試以發(fā)現(xiàn)和修復(fù)可避免的錯誤;如果這一基本要求不是流程的一部分，那么 5G 提供的任何潛在收益都將被浪費掉。

首先，物聯(lián)網(wǎng)測試需要大的測試覆蓋率。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)與一系列舊設(shè)備和新設(shè)備或即將推出的設(shè)備兼容，請記住系統(tǒng)碎片可能成為一個問題。根據(jù)我們的經(jīng)驗，構(gòu)建一個在不同操作系統(tǒng)上運行良好的物聯(lián)網(wǎng)測試網(wǎng)絡(luò)并不總是那么容易，因此至關(guān)重要的是，兼容 5G 的設(shè)備已經(jīng)在一系列系統(tǒng)中進(jìn)行了測試，以限制碎片化出現(xiàn)錯誤的機(jī)會.

其次，必須從各個角度對物聯(lián)網(wǎng)和相應(yīng)的軟件進(jìn)行測試。此操作將發(fā)現(xiàn)可能影響設(shè)備及其與 5G 網(wǎng)絡(luò)連接的錯誤。通過測試軟件和物聯(lián)網(wǎng)的可用性和功能以獲得 5G 連接質(zhì)量(軟件到對象、對象到軟件和行為)的準(zhǔn)確報告，公司可以更清楚地了解相關(guān)交互。

這意味著，如果存在任何會阻止關(guān)鍵功能并降低用戶體驗的錯誤，QA 團(tuán)隊將在測試階段發(fā)現(xiàn)它們。

第三，測試需要評估物聯(lián)網(wǎng)與其他智能設(shè)備連接和保持連接的能力。在許多方面，這是測試階段最重要的部分。不穩(wěn)定的連接可能會阻礙設(shè)備之間的交互并導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，這可能是一個問題。穩(wěn)定性是關(guān)鍵，5G 網(wǎng)絡(luò)上的連接依賴于這個因素。如果連接不穩(wěn)定，那么與其他設(shè)備保持連接就會有問題。因此，在不同的連接場景下對物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行測試以避免這些困難至關(guān)重要。

公共與私人 5G

當(dāng)大多數(shù)人提到 5G 時，他們指的是公共 5G 網(wǎng)絡(luò)。為了使用這個公共 5G，您必須在兼容網(wǎng)絡(luò)的范圍內(nèi)，并且可以訪問通常由移動網(wǎng)絡(luò)運營商 (MNO) 擁有的頻譜。因此，該公共 5G 網(wǎng)絡(luò)的管理和服務(wù)是 MNO 的責(zé)任。

有人會假設(shè)相同類型的基本條件將適用于私有 5G 網(wǎng)絡(luò)，而 MNO 被本身不是電信提供商或運營商的公司所取代。否則稱為非公共 5G，設(shè)計人員和開發(fā)人員需要注意明確的差異。

一個主要區(qū)別是，公共 5G 旨在供普通民眾使用，全國網(wǎng)絡(luò)上有數(shù)百萬用戶。另一方面，私有 5G 網(wǎng)絡(luò)具有由給定位置的單個企業(yè)或組織定義的專用目的。這些物理元素的范圍可以從單個建筑物到整個港口，著名的例子包括制造設(shè)施、大學(xué)校園、醫(yī)院、軍事基地和其他具有關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施或關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用程序的地方。

由于高容量、快速通信和低延遲，私有 5G 網(wǎng)絡(luò)的采用率正在提高。 5G 被視為數(shù)字通信發(fā)展的下一個階段，因此決策者希望將該技術(shù)整合到他們的工作實踐中是有道理的。

如果你想進(jìn)一步證明這一點，那么你只需要看看工業(yè)和制造公司都在密切關(guān)注 5G 的事實。這些組織中的許多組織都渴望將 5G 網(wǎng)絡(luò)無縫集成到他們的儀器、互連傳感器和其他設(shè)備中，所有這些都將與現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施和工業(yè)應(yīng)用程序聯(lián)網(wǎng)，其中包括制造和能源管理。

5G 和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

2020 年的封鎖迫使每個商業(yè)部門審視他們的溝通方式，更重要的是，審視他們在所需的數(shù)字化轉(zhuǎn)型之旅中所處的位置。

ComputerWeekly 報道說，這種流行病不僅在商業(yè)意義上具有破壞性，而且還是物聯(lián)網(wǎng)采用率增加的催化劑。新聞來源援引 Gartner 對全球商業(yè)領(lǐng)袖的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，數(shù)字孿生和人工智能等創(chuàng)新正在推動對物聯(lián)網(wǎng)特定解決方案的投資增加，402 名受訪者中有 47% 計劃將更多數(shù)字解決方案集成到他們的公司。報告稱，主要原因是“物聯(lián)網(wǎng)在管理期內(nèi)產(chǎn)生了可預(yù)測的投資回報率”。

根據(jù)瞻博網(wǎng)絡(luò)研究，到 2025 年，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 預(yù)計將包括 220 億臺設(shè)備，復(fù)合年增長率 (CAGR) 為 107%。 更普遍地稱為工業(yè) 4.0，IIOT 將成為“未來工廠”，將智能制造與實體生產(chǎn)和運營相結(jié)合，通過使用智能數(shù)字技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)來創(chuàng)建一個更全面、更緊密的連接 產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng); 這家工廠需要正確的連接。

Startus Insights 的一份專注于 5G 重大里程碑的報告稱，從 2015 年起，IIoT 領(lǐng)域已投資 23 億美元。 綜上所述，這一投資水平僅次于同期投入物流的 28 億美元。

資料來源：Startus Insights

考慮到上述情況，5G 技術(shù)提供商高通公司宣布了自己的物聯(lián)網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器解決方案，該解決方案針對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，并配備了 5G 連接。

這些支持 5G 的最新物聯(lián)網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器支持全球 5G 新無線電低于 6 GHz 頻段，并以獨立模式運行。除此功能外，調(diào)制解調(diào)器還可以根據(jù)需要切換到 LTE，并使用網(wǎng)絡(luò)切片或單獨部署在公共或?qū)Ｓ?5G 網(wǎng)絡(luò)上。據(jù)說該解決方案最適合可與有線技術(shù)和現(xiàn)有以太網(wǎng)集成的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。此外，新調(diào)制解調(diào)器配備了延長壽命的硬件和軟件。

高通聲稱，這項技術(shù)將為組織提供新一代快速、高性能、強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，涵蓋不同的細(xì)分市場，包括建筑、制造、公共場所和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。例如，315 5G 物聯(lián)網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器在設(shè)計時考慮了工業(yè)和企業(yè)應(yīng)用，具有熱效率功能，并提供低功耗千兆級性能以實現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。

Enea 也在追求 5G 創(chuàng)新所創(chuàng)造的勢頭。這家總部位于瑞典的全球 IT 公司推出了面向企業(yè)的 5G Microcore，專注于智能制造和工業(yè) 4.0 計劃。作為一項額外的獎勵，Enea 已將其產(chǎn)品開發(fā)為最小占用空間的一部分，該產(chǎn)品基于該公司由多家 1 級運營商開發(fā)的 5G 核心解決方案。

在撰寫本文時，Enea 的產(chǎn)品在亞洲進(jìn)行了大量試驗。一些企業(yè)已經(jīng)在智能工廠中引入了私有 5G 網(wǎng)絡(luò)，并且需要對機(jī)器人技術(shù)和自動化進(jìn)行強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理，以支持工業(yè) 4.0 計劃。這使得此類產(chǎn)品的開發(fā)不僅在 5G 兼容性方面更加相關(guān)，而且在它將如何影響物聯(lián)網(wǎng)本身的未來方面也更加重要。

為什么 5G 很重要

盡管移動網(wǎng)絡(luò)運營商已多次嘗試將 5G 的明顯優(yōu)勢推廣給其用戶，但公眾仍然對 4G 提供的速度感到滿意。這并不是說消費市場不會發(fā)生演變，而是說社會似乎(目前)滿足于現(xiàn)狀。

從工業(yè)或商業(yè)的角度來看，餐桌上的賭注要高得多。例如，Juniper Research 將 5G 確定為 IIoT 增長的關(guān)鍵，利用該技術(shù)獲得更高水平的運營。此外，報告預(yù)測，5G 和低功率廣域(LPWA)等技術(shù)將在吸引制造業(yè)接受“智能制造”概念方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，其中高連接密度和實時數(shù)據(jù)傳輸提供高度自主性制造商的操作。

盡管公共網(wǎng)絡(luò)是 5G 的主要用例，但私有網(wǎng)絡(luò)對于在高連接密度環(huán)境中生成大量數(shù)據(jù)的公司來說將是無價的。如果網(wǎng)絡(luò)正常運行，運營支出將通過提高效率而減少。如果您還考慮到更多智能手機(jī)制造商正在生產(chǎn)具有內(nèi)置 5G 兼容性的設(shè)備，那么您無需成為火箭科學(xué)家即可了解 5G 將成為所需連接方面的主導(dǎo)力量。

事實上，5G 不僅僅是 4G 的邏輯升級。隨著對快速通信門戶和無縫數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟛粩嘣鲩L，物聯(lián)網(wǎng)變得不再關(guān)注事物本身，而是更多地與它們?nèi)绾问刮覀兊纳罡篮谩⒏咝Ш透鼣?shù)字化相關(guān)。僅出于這些原因，5G 就讓無線技術(shù)更接近科幻小說幾十年來向我們承諾的未來可行愿景。

然而，就目前而言，我們?nèi)蕴幱诓捎?5G 的初期。是的，技術(shù)就在這里，它將改變游戲規(guī)則，但公司需要確保他們以正確的方式接近網(wǎng)絡(luò)連接的最新發(fā)展。

有些人仍在努力應(yīng)對從 3G 到 4G 的轉(zhuǎn)變，因此將 5G 添加到等式中會引發(fā)一系列全新的挑戰(zhàn)需要克服。如果決策者明白這些痛點是可以解決的，那么將 5G 融入互聯(lián)社會將是我們數(shù)字化未來的下一步。