01
企業的機會和贏利點
5G移動技術會深刻影響物聯網（IoT）。
目前正在部署的5G移動蜂窩網絡是從現有的4G網絡演變而來的，4G網絡將繼續為許多用戶服務。5G預計將持續到未來很長一段時間，可以滿足當前的需求，比如智能能源應用，但是可以預測的情況是仍需一段時間才能實現的應用，比如自動駕駛汽車。
隨著管理技術的升級，移動運營商將需要確保他們的網絡同時支持當前和未來的用例需求，同時謹慎的運營商也將管理投資，以確保客戶在網絡向5G過渡時得到支持。
大多數5G案例場景可以分為三個主要類別:增強移動寬帶(eMBB)、大規模低功耗接入（mMTC）和低延時高可靠通信（uRLLC），每個場景都有自己的速度、容量和延遲要求。雖然4G將繼續被許多消費者和企業物聯網用戶使用，但5G為物聯網提供了4G或其他技術無法提供的一系列好處。這包括5G支持大量靜態和移動物聯網設備的能力，這些設備具有不同的傳輸速度範圍。
由於物聯網的發展，5G的靈活性對於尋求支持滿足通信嚴格要求的企業將變得更加重要。5G的超高可靠性和低延遲將使自動駕駛汽車、智能電網、增強的工廠自動化和其他高要求的應用成為現實。
雲計算、人工智能和邊緣計算都將有助於處理物聯網產生的數據量，因為5G擴大了網絡容量。隨著進一步的5G技術發展，如網絡切片、非公共網絡和5G核心網絡，最終將有助於實現全球物聯網網絡的願景，支持大量連接設備。
02
5G發展概述
第一批5G網絡目前正在世界各地部署，人們預期這種先進的移動技術將在許多國家的數字轉型和經濟成功中發揮重要作用。
本文著眼於5G對物聯網的影響，並與其他技術相比，研究5G的一些獨特特徵和好處。其中還介紹了可以使用現有蜂窩技術(如3G和4G)支持的物聯網案例，並討論了5G至關重要的用例。這篇論文的重點是移動技術在物聯網應用中的部署，旨在為非技術用戶和企業內通信系統的消費者提供一個教育文檔。
物聯網連接的數量將在未來五年內激增。The GSMA intelligence預測，到2025年，物聯網連接的總數量將增至252億。據估計，其中31億將使用移動技術，包括低功耗廣域移動物聯網網絡。
今天的物聯網設備使用各種各樣的無線技術。這些技術包括短程技術，通常使用未經許可的頻譜，如WiFi、藍牙、ZigBee和Z-wave以及廣域蜂窩技術，使用許可的頻譜，如GSM、LTE和5G。替代解決方案例如在未經許可的頻譜中運行的低功率技術，包括LoRa和Sigfox。蜂窩技術在許可的頻譜中運行，為物聯網設備提供了許多好處，包括增強供應、設備管理和服務支持。
更重要的是，蜂窩網絡提供全球覆蓋和高水平的可靠性、安全性和性能，這是最苛刻的物聯網應用所需要的。
目前的LTE或4G網絡將繼續與5G共存，在未來幾年，隨著5G網絡在全球範圍內的擴展，它們將提供足夠的覆蓋範圍和容量，以滿足各種不同的使用情況。
然而，5G給物聯網帶來的一系列好處是4G或其他技術無法提供的。這包括5G支持大量靜態和移動物聯網設備的能力，這些設備的速度、帶寬和服務質量要求各不相同。其中大部分可分為三大類: 增強移動寬帶(eMBB)、大規模低功耗接入（mMTC）和低延時高可靠通信（uRLLC）。
目前部署的5G網絡是建立在4G網絡之上的，4G網絡同時採用了LTE (LTE- m)和窄帶物聯網(NB-IoT)技術，5G提供了支持現有和未來用例所需的功能。
GSMA預計，5G在其早期部署中將提供高速、低延遲、可靠和安全的移動寬帶。隨著時間的推移,大量的物聯網設備將連接到5 G網絡,支持超可靠和低延遲通信。5G和無線邊緣技術支持要求用例,如自主駕駛、時序要求嚴格的工業物聯網生產流程和增強虛擬現實(AR / VR)。
移動物聯網網絡,使用LTE-M或NB-IoT技術,繼續獲得牽引力需要低功率大範圍的應用程序連接性。(LPWA) 2019年10月,移動運營商已經推出了商業LTE-M和NB-IoT網絡這些網絡將繼續發展,並無縫地與現有網絡和運營5 G NR(新收音機)連接。
從核心網絡的角度來看，現有的LTE核心(增強型分組核心/EPC)和新的5G核心(5GC)都將繼續支持移動物聯網向未來的演進。
03
5G物聯網解決方案
3.1介紹
標準機構3GPP對5G網絡架構和NR規範進行了大量改進，以改善對消費者和企業使用的物聯網設備的支持。
3GPP第16版是5G規範的第二階段，計劃於2019年12月完成。第16版將增強5G NR的能力，並引入對關鍵功能的支持，如:超可靠低延遲通信（URLLC）以及非公共網絡。
3.2超可靠低延遲通信(URLLC)
適應力將是5G時代的關鍵，因為移動網絡被明確要求支持超可靠和關鍵的系統，比如工業設備的自動控制和自動駕駛汽車。根據GSMA5，這是5G的一個重要賣點，並反映在URLLC被認定為5G機遇的關鍵支柱之一。URLLC對於企業物聯網用例以及消費者領域的智能城市和智能家居應用至關重要。
例如，智能城市可以使用URLLC的物聯網設備來更有效地管理交通，防止擁堵，並提前發出事故預警，這對道路使用者有利。在智能家庭中，URLLC的功能將帶來許多好處，支持在線遊戲和AR/VR設備。更快的響應時間和更高的可靠性將減少傳輸延遲，提供更身臨其境的體驗。
低延遲連接對於自動駕駛(如自動車輛)或執行關鍵任務(如控制工業設備)的機器非常重要。低延遲將使5G網絡得到優化，實時處理大量變化的數據，這是其他技術無法做到的。
綜上所述，關鍵的物聯網所需的可靠性和低延遲將通過全球標準支持的5G技術得到最好的滿足。
3.3非公開網絡
工業物聯網應用通常需要高水平的安全性和可靠性。這些包括工業機器人、工廠車輛、預測性維護、連接工具、可穿戴技術典型的公共網絡可能無法滿足企業對這些應用程序的嚴格要求。3GPP Rel-16將非公共網絡(通常稱為“專用網絡”)定義為服務於企業需求的網絡。
一些獨立的頻譜選項，包括專用物聯網頻帶、共享頻帶和未授權頻帶，可用於啟用非公共網絡。
此外，運營商可以分配部分頻譜資源來支持這些網絡。根據需要，非公共網絡可以連接到公共網絡，也可以限制到特定的工廠或站點。5G技術再一次為企業提供了滿足個人需求的靈活性。一些潛在的用例包括大學、醫院或軍事基地的校園網絡，以及海港、製造基地或交通樞紐。
網絡切片技術可以作為私有網絡的替代。GSMA發佈了一份介紹網絡切片的文檔7，展示了商業客戶如何使用它來滿足他們的個人需求，就像私有網絡一樣。
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