為什麼有人說5G就能萬物互聯,4G就不行嗎?

日芯


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很多人認為4G網絡與5G網絡最大的區別在於速度的提升,5G網絡將能夠實現4G網絡百倍的速度,但是5G網絡的優勢並不僅僅侷限於速度上的提升。5G網絡具有高速、低延時以及高容量設備接入這三大特色,這三大特色基本上是為了萬物互聯所量身打造,設計之初就已經充分考慮到未來物聯網的發展需求。

在談為什麼5G網絡就能夠實現萬物互聯這個問題之前,先來說一個題外話,那就是萬物互聯的通訊地址問題。無論是4G網絡也好、5G網絡也罷,僅僅是萬物互聯的載體,萬物沒有自身獨立的智能系統,唯一的地址標識符依然無法接入網絡。眾所周知,IPv4地址已經面臨枯竭,當前使用的是公網、私網地址相互結合的方式來緩解這一矛盾,IPv4地址已經不再適合未來物聯網的發展,IPv6的出現才使得萬物互聯這一需求真正得以實現。華為前不久剛剛提出“New IP”標準更加符合未來萬物互聯的需求,或將成為繼TCP協議之後的主流網絡基礎協議(華為預計在今年11月ITU重大電信會議上促成該提案,估計美國並不會這麼輕易同意)。

萬物互聯設備唯一的地址標識符解決了之後,自然就是承載物聯網的載體這個問題。並不是說4G網絡無法實現,只不過是對比5G網絡侷限性較強,適用的範圍較窄。當然,這就需要具體的談到5G網絡的三大特色。

第一點就是速度,5G將會提供4G網絡百倍的速度。這點當前體現的並不明顯,畢竟現在4G網絡足夠滿足我們需求,只有5G應用普及之後才能夠體驗出差距。例如未來8K高清視頻,無需緩衝和下載直接可以通過5G網絡觀看。各類雲應用的普及,手機或其他電子智能產品退化成接入終端,CPU、GPU的工作都均交由雲服務器處理,利用5G網絡高速傳輸使之成為可能。

第二點是低延時,這點對於實時性要求較高的應用較為適合。例如當前的無人駕駛技術,通過5G網絡能夠實現終端車輛與服務器之間無延時的數據交互,及時針對各種情況做出對應的指令。如果延時較高,此類應用則無法完成,將會產生較高的風險因素。

第三點是海量的終端接入,5G網絡每公里範圍內將會支持百萬臺的設備接入。這點十分重要,雖然IPv6解決了萬物互聯的地址標識符,但是現有網絡卻無法容納海量的設備接入。這點很容易理解,大家家用無線路由器隨著接入設備的增多,是不是性能越來越差,設備頻繁出現死機的問題。

並不是說在4G網絡的基礎上無法實現萬物互聯,只不過是5G網絡更加適合罷了,甚至也可以說5G網絡就是為了萬物互聯所量身打造的網絡載體。雖然萬物互聯以及5G網絡未來的應用前景較為廣泛,但是這期間還有很長的一段路要走,短期之內很難會出現我們頭腦中所想象的那種畫面。當前我國5G網絡尚在起步階段,5G網絡完全普及至少還需要三、四年的時間,相關的民用級應用可能會更久,現在主要應用還是集中在工業。


不知道是否已經有購買了5G手機的小夥伴,5G手機與4G手機之間是否真的存在較大差異呢?歡迎大家留言討論,喜歡的點點關注。



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物聯網是實現萬物互聯的基礎,它有基本的特徵和要求。5G網絡的普及為加速物聯網的部署與成熟提供了堅實的基礎!下面我們就具體討論一下什麼是物聯網、物聯網怎麼實現的問題。

什麼是物聯網?

物聯網( IoT ,Internet of things ),是互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡,是將各種信息設備與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡,可以實現在任何時間、任何地點,人、機、物的互聯互通。

物聯網有兩層含義:第一,物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。

從以上內容可以看出,物聯網其本質也是一種互聯網,只是連接的對象範圍有了大幅度的擴大:除了連接傳統的個人電腦、服務器等傳統連接對象外,還可以連接生產設備、生活用品、交通工具等等等等以前看似跟互聯網毫無關聯的事物。

物聯網實現的基礎技術

1.互聯網技術的發展

互聯網各接入設備間的通信遵循TCP/IP協議。TCP/IP協議分為4層:網絡接口層,負責接收和發送物理幀;網絡層,負責相鄰節點之間的通信;傳輸層,負責起點到終點的通信;應用層,提供諸如文件傳輸、電於郵件等應用程序。

其中網絡層中引入了IP協議,IP協議中則引入了一個很重要的概念:IP地址。IP地址的作用是標識每一個接入互聯網的設備,便於被尋找並與網絡中其它設備進行通信。通俗一點IP地址就相當於各個家庭的快遞地址,有了這個地址快遞員才知道每個家庭的位置,知道了位置才能將包裹準確無誤地送到個家庭。

現階段互聯網使用的是IPv4協議,它規定了IP地址的長度:32位,代表著IP地址的總數為4,294,967,296個,也就是說接入互聯網的設備總數的上限就是這個數字,如果多於這個數字,新的互聯網設備將無法接入互聯網設備。

物聯網的發展,對IP地址資源的需求是是非常龐大的,現有的IPv4地址資源,遠遠無法滿足物聯網的需求。

IPv6協議的出現將會徹底解決IP地址短缺的問題,它規定的地址長度為128位,是IPv4地址長度的4倍,理論上IP地址的數量將會是無限的

。曾經一個個誇張的說法是:IPv6可以讓地球上的每一粒沙子都可以分到一個IP地址。

現在IPv4 IP地址資源已接近枯竭,IPv6的加速部署已經迫在眉睫。本月初,工信部已經發出了促進我國IPv6發展的通知,將為物聯網進一步掃清發展中的障礙。

2.物聯網的連接媒介

IPv6可以解決物聯網對IP地址需求的問題,但物聯網的接入設備通過怎樣的方式方法來接入到互聯網中去呢?

答案是使用固網接入方式(網線連接的方式),或者是無線連接的方式(移動通信網絡、WiFi網絡)。

由於物聯網所連接的設備無處不在,很多設備就不具備網線連接的條件或者網線連接的成本很高,無線連接就成了更好的選擇。

WiFi網絡的接入只需要簡單的密鑰即可,如果物聯網採用這種接入方式,網絡安全性將十分脆弱。而移動通信網絡因為有用戶識別模塊(俗稱的SIM卡)和對接入網絡用戶進行鑑權和加密的體制,網絡安全性大大高於WiFi接入方式。

綜上所述,採用移動通信網絡作為物聯網設備接入物聯網的媒介,是從成本和安全性角度考慮的最優選擇。

為什麼5G才是物聯網的最佳選擇

通過上文的瞭解,移動通信網絡只是為物聯網設備接入物聯網提供了一個管道而已。那有些人就會問了:不就是個管道嘛,5G可以,那4G也可以。

其實,別說4G可以,甚至是2G也可以。事實上NB-IoT(窄帶IoT)通過2G/3G/4G網絡,在某些領域已經實際應用了,只是因為傳輸帶寬太窄,限制了其應用場景的擴大而已。從可提供的傳帶寬這個角度來說,3G和4G同樣可以勝任承載NB-IoT的任務。那為什麼說5G才是物聯網的最佳選擇呢?答案是5G有著三大應用場景。

1.eMMB(增強型移動寬帶):5G網絡提供的速度將百倍於4G網絡,可以為物聯網提供比以往任何一代移動通信技術都要寬的傳輸帶寬。

2.mMTC(海量機器通信):物聯網連接的是萬物,如果不能夠滿足海量設備的連接需求,物聯網是無法實現的,而5G這一特性就能夠滿足這樣的需求。

3.URLLC(低延時高可靠):以5G時代的熱門應用無人駕駛和遠程手術為例,這兩種應用的共同點是對網絡通信的延時要求極高,是毫秒級的。以往的網絡由於網絡架構和無邊緣計算能力等原因,根本無法滿足具體應用場景的需求。

總結:4G由於網絡技術的限制,無法完全滿足物聯網的需求。5G的出現,為物聯網實施奠定了基礎,但還需要配合其它條件如IPv6網絡部署,他們共同發揮作用,才能將物聯網真正帶到我們身邊!


觀聊天下


應邀回答本行業問題。

萬物互聯,其實是在指物聯網。物聯網其實有多種技術可以使用,4G也有相應的支持,不過5G對物聯網的支持會更好一些。

物聯網有多種技術可以支持。

互聯網的發展經歷了幾個階段。第一個階段,被連接起來的是大大小小的計算機。第二個階段是隨著無線技術出現,2000年前後,WiFi技術以及移動通信技術發展,各種移動終端被接入互聯網,而移動終端的數量遠遠的超過計算機的時候,互聯網也就進入了第二個階段,移動互聯網的階段。

互聯網在不斷的發展,物聯網也就出現了。物聯網定義了三種連接,分別是物和人的連接,物和物的連接,人和人的連接,這也被稱為是互聯網的第三個階段。

物聯網其實有多種技術可以支持,WiFi、藍牙等局域網技術也可以支持物聯網,此外還有支持廣域物聯網的各種技術。

現在最熱門的低功耗廣域物聯網技術是運營商主導推廣的NB-IOT,以及非運營商主導推廣的LorRa。

4G是可以支持物聯網的,主要是NB-IOT和eMTC。

NB-IOT和eMTC是4G裡的物聯網技術,其中NB-IOT的兩個主要貢獻者是我國的華為以及美國的高通,eMTC的主要貢獻者是歐洲的愛立信以及美國的高通。


在中國,運營商在大力的推廣NB-IOT,現在運營商的4G基站也都共站部署了NB-IOT。

NB-IOT屬於窄帶物聯網技術,可以看成是一個閹割版的LTE,具有低功耗、低成本、廣覆蓋、大連接的技術特性。

目前NB-IOT在交通、醫療、物流、園區、農業、安保等諸多領域被比較廣泛的應用。

5G先天就是一個支持物聯網的移動通信技術。

5G問世的背景就是個人業務已經趨於飽和,用戶增速放緩,流量增量不增收,通信業需要找到新的收入來源,於是就把目光放在了傳統行業之中,希望吸引行業用戶來完成通信業的自救。

在願景的階段,5G就有三大應用場景,分別是eMBB(增強型移動寬帶)、URLLC(超高可靠低時延)以及mMTC(海量機器類終端通信)。

三個應用場景的組合,則可以更好的支持各種物聯網的應用。eMBB可以提供更大的帶寬,URLLC可以提供更高的可靠性以及更低的時延,mMTC則可以提供更多的連接數量,這一切其實都主要是給物聯網準備的。就通信業的預計,5G裡80%的應用將是物聯網應用。

總而言之,4G裡雖然也是物聯網的支持,但是他主要還是給個人用戶的移動通信技術,而5G則可以更好的支持物聯網應用。其實也不是4G不能萬物互聯,而更準確的說應該是5G可以更好的支持萬物互聯。

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