5G將給物聯(lián)網(wǎng)帶來那些變化

想象一下：你坐在救護(hù)車上。你的胃痛得厲害。你不知道這是闌尾炎爆發(fā)還是僅因?yàn)槌粤瞬桓蓛舻臇|西——不管怎樣，它都很疼。

因?yàn)闀r(shí)間很重要，急救室的醫(yī)生不想等到你到了醫(yī)院才著手去弄清楚你胃痛的原因。幸運(yùn)的是，救護(hù)車是連接到5G網(wǎng)絡(luò)上的。救護(hù)車的急救技術(shù)員（EMT）戴上觸覺手套，而身在醫(yī)院的醫(yī)生把手放在操縱桿上。

就像那樣，EMT在醫(yī)生的操縱桿控制下，用戴著手套的手在你腹部的不同部位施加不同的壓力。由于這種連接，醫(yī)生可以在你到達(dá)醫(yī)院之前為你找出最好的治療方法。

現(xiàn)在，救護(hù)車還不能直接連接到互聯(lián)網(wǎng)上。但是，如果你在救護(hù)車上安裝一些天線，你就可以把它變成5G網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，使救護(hù)車成為物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的一部分。具體來說，它將成為5G支持的新興物聯(lián)網(wǎng)中的一個(gè)“物”。

5G網(wǎng)絡(luò)目前正在世界各地的一些國(guó)家部署，通常承諾是超可靠的網(wǎng)絡(luò)和具有超低延遲。本周在MWC Barcelona 2019展會(huì)（前身為MWC，即世界移動(dòng)通信大會(huì)）上，我想知道這些5G網(wǎng)絡(luò)將為物聯(lián)網(wǎng)帶來哪些4G、Wi-Fi和其他無線技術(shù)無法提供的東西。

結(jié)果是，如果你愿意再等一段時(shí)間的話，答案是很多的。即使現(xiàn)在已有5G支持的物聯(lián)網(wǎng)，你可能也幾乎不會(huì)注意到它。

在我進(jìn)一步討論之前，我可能應(yīng)該承認(rèn)物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)如此寬泛的術(shù)語，以至于讓人覺得它幾乎毫無用處?；蛘?，正如為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)軟件的Acklio公司的營(yíng)銷主管Marianne Laurent告訴我的，物聯(lián)網(wǎng)或多或少是“蠻荒的西部”。

在展位上傳達(dá)物聯(lián)網(wǎng)的概念并非易事。上圖是愛立信試圖展示的各種潛在應(yīng)用。

然而，在那個(gè)蠻荒的西部，我們可以標(biāo)出一些一般性的5G利益攸關(guān)區(qū)域。例如，Acklio主要為低功耗廣域網(wǎng)（LPWA）構(gòu)建軟件。正如其名字所示，LPWA網(wǎng)絡(luò)最適合用于覆蓋地理區(qū)域大的、且不能很容易地充電或從電網(wǎng)獲得電力供應(yīng)的節(jié)點(diǎn)（或設(shè)備）。LPWA網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用如使用電子耳標(biāo)跟蹤牛群。

出于幾個(gè)原因，5G對(duì)于LPWA網(wǎng)絡(luò)來說可能不是最佳選擇。首先，因?yàn)?G在一定程度上依賴于傳輸距離不是很遠(yuǎn)的頻率，比如毫米波。5G所強(qiáng)調(diào)的低延遲對(duì)于像跟蹤牛群這樣的事情來說并不是很重要。在跟蹤牛群的應(yīng)用場(chǎng)景下，每10分鐘左右數(shù)據(jù)更新一次就足夠了。

但是，它可以用于從地理位置上講相對(duì)緊湊的網(wǎng)絡(luò)，或者需要低延遲或高可靠性的網(wǎng)絡(luò)。實(shí)際上，對(duì)于5G支持的物聯(lián)網(wǎng)來說，最大的潛在機(jī)會(huì)之一就是智慧城市（這是另一個(gè)經(jīng)常讓人感覺像物聯(lián)網(wǎng)一樣模糊的術(shù)語）。

美國(guó)電話電報(bào)公司（AT&T）智慧城市總經(jīng)理Mike Zeto說，他對(duì)智慧城市的定義隨著時(shí)間的推移而改變，其目前對(duì)智慧城市的定義中包含了主動(dòng)使用數(shù)據(jù)。這可能意味著分析來自攝像頭的信息以提高公共場(chǎng)所的安全性，或者密切關(guān)注交通狀況以便為載著可能闌尾炎發(fā)作的人的救護(hù)車開路。

不管具體用途是什么，想法是利用攝像頭和傳感器收集的大量數(shù)據(jù)，在我們甚至沒有意識(shí)到的情況下提高城市的運(yùn)營(yíng)效率。當(dāng)這些支持5G支持的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在后臺(tái)運(yùn)行時(shí)，你可能不會(huì)注意到你等綠燈的時(shí)間只有5秒而不是10秒。

不過，這些應(yīng)用還需要一些時(shí)間才會(huì)出現(xiàn)。不僅全城范圍的5G網(wǎng)絡(luò)需要就位（目前只有極少數(shù)城市有此條件），而且也需要解決設(shè)備的規(guī)范問題。

就像VR和AR一樣，5G的許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將需要等待電信行業(yè)協(xié)會(huì)3GPP發(fā)布的規(guī)范的后續(xù)版本。最新的版本是2018年6月發(fā)布的第15版，它涵蓋了適用于智能手機(jī)和傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的5G。我們將不得不等待第16版（將于今年晚些時(shí)候發(fā)布）以及第17版，以獲得關(guān)于如何為物聯(lián)網(wǎng)能包含的所有限于圈內(nèi)人清楚的設(shè)備和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)5G的更多細(xì)節(jié)信息。

但是，如果你想要了解這些版本發(fā)布后可能會(huì)發(fā)生什么樣的事情，那么，這里有一個(gè)顯示未來將會(huì)是怎樣的例子。

在MWC Barcelona 2019展會(huì)上，我采訪了高通公司5G營(yíng)銷總監(jiān)Ignacio Contreras、高通公司5G和LTE技術(shù)營(yíng)銷經(jīng)理Danny Tseng以及諾基亞移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷主管Jane Rygaard、愛立信先進(jìn)產(chǎn)業(yè)主管Erik Josefsson。

這個(gè)機(jī)器人有朝一日可以通過5G網(wǎng)絡(luò)與其他機(jī)器人協(xié)作，5G網(wǎng)絡(luò)將提供比Wi-Fi更快的數(shù)據(jù)速率和更低的延遲。

他們無一例外都感到興奮的一件事，就是工廠和制造業(yè)中的5G。記住，一個(gè)機(jī)器人就是一個(gè)機(jī)器人。但是，在工廠的裝配線上工作的幾十個(gè)機(jī)器人呢？那會(huì)成為物聯(lián)網(wǎng)。（我已另寫過一篇關(guān)于5G將如何影響機(jī)器人行業(yè)的文章，文章訪問地址為：https://spectrum.ieee.org/telecom/wireless/mwc-barcelona-2019-5g-is-putting-robots-heads-in-the-cloud。)

在工廠里，可靠的連接非常重要。你最不希望看到的是，一個(gè)制造機(jī)器人在裝配線上因?yàn)檐浖率д`而出錯(cuò)。這將延誤生產(chǎn)，在解決問題的時(shí)間里損失了大量的錢。高通的Contreras和Tseng強(qiáng)調(diào)說，5G最重要的特征之一是其超高的可靠性——其目標(biāo)是99.9999%的可靠性。（這不是一個(gè)隨口說說的數(shù)字，目標(biāo)的的確確是6個(gè)9。）

第一批用在工廠中的超可靠連接將支持越來越多的傳感器之間的無線通信?！斑@就是我說會(huì)最先出現(xiàn)的?！睈哿⑿诺腏osefsson說?！斑@是正在進(jìn)行中的討論：怎樣能實(shí)現(xiàn)在每平方米上都有一個(gè)傳感器？將線纜布到所有這些傳感器上是不現(xiàn)實(shí)的。”

然后，我們可以期待，隨著5G物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)減少了對(duì)任何布線的需求，工廠車間將變得更加模塊化?！跋胂笠幌?，你可以只是移動(dòng)你的機(jī)器人，并只需重新配置一下你的整個(gè)生產(chǎn)線?！敝Z基亞的Rygaard說?！跋胂笠幌?，你正在生產(chǎn)一種產(chǎn)品，有一天你需要對(duì)生產(chǎn)做些改變，你不需要等上三個(gè)月以完成重新布線?！?/p>

當(dāng)然，隨著時(shí)間的推進(jìn)，最終的結(jié)果是Josefsson所說的“黑色工廠”。他說：“未來，你將不再需要在工廠里開燈，因?yàn)橹圃鞕C(jī)器人和傳送帶會(huì)安排好它們自己?！?/p>

然而，我們還要走很長(zhǎng)一段路還能達(dá)到這一目標(biāo)。在那之前，無論物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在5G網(wǎng)絡(luò)上做什么，似乎很明顯，5G支持的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目（無論是應(yīng)用于高峰時(shí)間的城市交通，還是應(yīng)用于工廠的裝配過程）的目標(biāo)將始終是效率。即使我們周圍的世界運(yùn)行得更順利，我們也可能不會(huì)注意到其中的許多漸進(jìn)的變化。

Josefsson說：“最大的變革，你現(xiàn)在并不知道是什么。當(dāng)你回頭看的時(shí)候，你才會(huì)看到它們。