5000億IoT設(shè)備集成5G技術(shù)！中國(guó)工程院院士鄔賀銓暢談5G發(fā)力IoT三大場(chǎng)景

近日，海外媒體報(bào)道，思科表示在不久的將來(lái)，將有5000億臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與5G技術(shù)集成。這個(gè)數(shù)字包括傳感器、執(zhí)行器、掃描儀和醫(yī)療設(shè)備等。通信大廠愛立信預(yù)測(cè)，到2022年底，共有5.5億用戶將成為移動(dòng)寬帶最新迭代的一部分。報(bào)告進(jìn)一步顯示，未來(lái)幾年，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的5G集成將出現(xiàn)前所未有的增長(zhǎng)。亞太地區(qū)將成為5G網(wǎng)絡(luò)增長(zhǎng)第二快的樞紐，約占全球用戶群的10%。這場(chǎng)革命也將蔓延到工業(yè)領(lǐng)域，并促進(jìn)5G在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的采用。

電子發(fā)燒友調(diào)研顯示，鑒于5G網(wǎng)絡(luò)的高速數(shù)據(jù)傳輸，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以比4G網(wǎng)絡(luò)以更高的效率工作。一個(gè)完全成熟和演進(jìn)的5G網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備充分發(fā)揮潛力的先決條件。有方科技CTO肖悅賞對(duì)電子發(fā)燒友表示，5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)變革升級(jí)起到重要作用。兩者融合應(yīng)用已形成一批典型應(yīng)用場(chǎng)景和重點(diǎn)行業(yè)實(shí)踐，深化融合應(yīng)用已進(jìn)入關(guān)鍵期。6月22日，中國(guó)工程院院士鄔賀銓先生就5G和IoT領(lǐng)域最新融合創(chuàng)新進(jìn)展，給大家?guī)?lái)詳細(xì)分析。

5G中速低時(shí)延物聯(lián)網(wǎng)支持四大類應(yīng)用

鄔賀銓院士指出，5G物聯(lián)網(wǎng)不僅是物聯(lián)網(wǎng)的一種連接方式，而且5G內(nèi)生的一些特點(diǎn)賦能物聯(lián)網(wǎng)升級(jí)。特征一是5G開拓了物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)、寬帶、大連接、低時(shí)延應(yīng)用的新領(lǐng)域。

以5G中速低時(shí)延物聯(lián)網(wǎng)（NR-Light/RedCap）為例，數(shù)據(jù)率在10-20MHz帶寬提供上下行速率50/100Mbps，時(shí)延5-10ms,這個(gè)技術(shù)帶寬從100MHz降低到20MHz終端接收天線從2或4減少到1，最大下行調(diào)制階數(shù)從256QAM降到64QAM。這種策略就是針對(duì)輕量型物聯(lián)網(wǎng)終端的設(shè)置。應(yīng)用可以支持工業(yè)傳感器、監(jiān)控?cái)z像頭、可穿戴設(shè)備和醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備。

有方科技CTO肖悅賞對(duì)電子發(fā)燒友表示，對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)或者行業(yè)客戶來(lái)講，RedCap是業(yè)界最關(guān)注的領(lǐng)域之一，這是3GPP為了使5G網(wǎng)絡(luò)能夠賦能大量中低性能物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景，專門推出的“低配版”5G。它對(duì)芯片的處理能力、復(fù)雜度要求不是特別高。這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)會(huì)拉低門檻，令更多的上游廠家來(lái)參與5G芯片的研發(fā)和制造。

鄔賀銓表示，通過精簡(jiǎn)的基站和終端，預(yù)計(jì)成本比常規(guī)的5G模組可以降低60~70%，期待能控制在100塊到200塊左右。院士展示了工人戴上AR眼鏡，在檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量，用機(jī)器視覺來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)。

5G基站賦能無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)

關(guān)于無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)，物流包裹、產(chǎn)品外包裝、倉(cāng)庫(kù)貨物盤點(diǎn)和智能水表等海量物理終端每年有千億件之多，由于本身?xiàng)l件和成本限制不具備小型電池供電，無(wú)法使用NB-IoT。無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)，主要終端從空間的無(wú)線電波中獲取能源，5G無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)則由基站信號(hào)賦能。5G采用波束賦形，每一個(gè)波束賦形方向很窄，持續(xù)移動(dòng)，從波束中獲取能量有難度。這個(gè)領(lǐng)域包括能量獲取技術(shù)、信號(hào)傳輸技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

2B聯(lián)動(dòng)，5G智聯(lián)網(wǎng)前景看好

鄔賀銓院士表示，在5G智聯(lián)網(wǎng)（AIoT）領(lǐng)域，5G網(wǎng)絡(luò)高帶寬，低時(shí)延，它打通了數(shù)據(jù)采集到?jīng)Q策全過程，將物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算和人工智能無(wú)縫融合；并且人工智能芯片，人工智能操作系統(tǒng)可以直接嵌入5G物聯(lián)網(wǎng)模塊，構(gòu)成AI+IoT終端，即智聯(lián)網(wǎng)終端。以多媒體音箱為例，采用AI技術(shù)，AI云上能力，可以實(shí)現(xiàn)自然語(yǔ)言的理解和自然語(yǔ)言的生成，這就是AI和IoT的一個(gè)很好的結(jié)合。

在5G和WiFi+IoT技術(shù)結(jié)合方面，他舉出了5G智慧煤礦和遙控塔吊作業(yè)的案例，在5G智慧煤礦實(shí)際案例中，新元煤礦和中國(guó)移動(dòng)、華為合作，礦山綜采面240m巷道布放30-40個(gè)4K攝像頭，經(jīng)WiFi匯合以千兆傳道5GCPE，遙控井下采掘機(jī)。

5G物聯(lián)網(wǎng)，這是物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈的結(jié)合。相對(duì)于一般物聯(lián)網(wǎng)，增加了物聯(lián)網(wǎng)P2P的能力，增加物聯(lián)網(wǎng)的支撐能力。AIoT模塊可以嵌入?yún)^(qū)塊鏈能力，保障設(shè)備接入認(rèn)證與控制授權(quán)安全?？梢砸恢滦詸z查加密交易以及智能合約等等，支持與區(qū)塊鏈有關(guān)應(yīng)用。從物聯(lián)網(wǎng)到智聯(lián)網(wǎng)到信聯(lián)網(wǎng)，從萬(wàn)物互聯(lián)、萬(wàn)物智聯(lián)到萬(wàn)物信聯(lián)。

家庭攝像頭、智能路燈等，物聯(lián)網(wǎng)的終端很容易被劫持，并且成為拒絕服務(wù)攻擊的跳板?！拔覀冃枰?jí)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，讓它能夠發(fā)現(xiàn)并禁止被劫持的IoT終端來(lái)訪問目標(biāo)的服務(wù)器，而多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)之間的安全性，則需要通過區(qū)塊鏈的鏈接來(lái)保證的。車聯(lián)網(wǎng)中，智能汽車需要收集并共享數(shù)據(jù)，以保障自動(dòng)駕駛。區(qū)塊鏈技術(shù)可以避免集中式管理架構(gòu)中單點(diǎn)的故障，也可免去駕駛員對(duì)數(shù)據(jù)被控的擔(dān)心。另外通過智能合約可以解決路車協(xié)同當(dāng)中，路邊單元的數(shù)據(jù)授權(quán)的安全訪問。”鄔賀銓院士分析說(shuō)。

最后，鄔賀銓院士總結(jié)說(shuō)：一、5G缺省采用IPv6和內(nèi)置的網(wǎng)絡(luò)安全能力以及與MEC（邊緣計(jì)算）的結(jié)合，提供對(duì)時(shí)延、可靠性敏感的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的支持；二、5G+IPv6+MEC將加固物聯(lián)網(wǎng)的安全，助力解決IoT終端對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全防御能力薄弱的問題；三、5G物聯(lián)網(wǎng)具有云網(wǎng)邊端融合的特點(diǎn)，圍繞5G+邊緣云平臺(tái)可聚合物理產(chǎn)品與應(yīng)用，可以解決傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品類型多難以規(guī)?；约拔锫?lián)網(wǎng)企業(yè)小而散難成集群的問題。


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