物联网已经蓬勃发展。随着5G技术变得更加无处不在，商业服务赶上已经在进行中的增强标准，物联网将从5G技术中得到巨大的推动。“由于5G的可用频谱增加，5G增加了整体带宽并允许连接大量物联网设备，”康宁公司无线解决方案和产品线管理副总裁MichelleEngarto说。建筑内应用。分布式天线系统。电信运营商VerizonBusiness无线、物联网和合作伙伴关系副总裁SteveSzabo表示，5G的多项功能可能有助于彻底改变众多行业和网络连接。一个特点是超高吞吐量。“我们在供应商的试验中看到了高达4Gbps的峰值速度，这可以让你体验5G的能力，”Szabo说，5G速度预计将达到10Gbps。另一个特点是用于数据收集的高传感器密度，这将使工厂车间数字化并提高可见性和生产力，而无需复杂的布线或传统技术。“高传感器密度就是部署数以万计的传感器并使用它们来跟踪资产和发出警报等，”Szabo说。采用毫米波技术的5G旨在处理数百万个联网传感器，实际上能够管理每一平方米。每公里最多连接100万台设备。”5G还将通过多路访问边缘计算(MEC)实现超低延迟，从而将工作负载处理卸载到边缘。5G可以在哪些方面帮助物联网？5G究竟会产生多大影响以及何时产生影响物联网将在很大程度上取决于用例。研究公司Gartner的高级首席分析师BillMenezes表示，5G的关键属性包括更快的数据吞吐量、支持大规模机器类型通信（大量机器或设备在没有任何人为交互或控制的情况下运行）通信）和超可靠的低延迟通信。Menezes说该技术的超可靠性来自它提供规定的服务质量或“实时”通信的能力，而不是Wi-Fi等基于以太网的技术尽最大努力传输数据。此外，未来版本的5G理论上延迟将低于1毫秒，而当前一代的Wi-Fi依赖于loyed通常有20-40毫秒的延迟。所有这些属性“都与物联网密切相关，但相关程度取决于物联网端点和应用系统的需求，”Menezes说。“例如，如果应用系统不需要高数据速率或低于10毫秒的延迟即可正常运行，那么实施大量低功耗端点可能是合适的。Menezes表示，这种场景将主要使用5G来支持窄带未来的物联网。”(NB-IoT)连接，理论上的设备密度，每平方公里最多可支持100万个低功耗端点。NB-IoT是一种低功耗广域网无线电技术标准，支持一系列蜂窝设备和服务。5G还可用于部署数量较少但需要大量带宽的设备。Menezes表示：“部署监控摄像头的一个用例将更多地依赖5G的高吞吐量/低延迟能力来实现超高清8K实时视频流，需要低得多的设备密度。汽车、制造（智能工厂））、建筑和矿业、石油和天然气等自然资源行业都是5G为物联网带来机遇的行业，Menezes说，“但需求广泛且因用例而异，”他说。而且5G并不是最好的所有物联网网络的选择。Menezes表示，企业组织将继续使用各种连接方法，包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee和4G-NB-IoT。他说：“企业需要衡量他们的实施，你的系统将需要性能其他平台无法在所需的部署方案中提供的属性。5G如何与其他选择相适应？Engarto说，如今的物联网设备大多通过有线技术连接。这包括屏蔽双绞线LAN和同轴电缆。“在一些有限的区域，Wi-Fi可能会有一些用途，”但并不总是理想的。“5G允许企业部署更多数量的传感器，而不需要电缆和每根电缆所需的导管，”Engarto说。但是研究公司国际数据公司(IDC)的物联网和移动网络基础设施高级研究分析师帕特里克菲尔金斯表示，新的无线技术“将成为旨在满足物联网全方位需求的众多网络解决方案之一。”“例如，5G可以支持需要任意延迟、可靠性和安全性的端点，”Filkins说。虽然5G将成为物联网解决方案的瑞士军刀，所有这些都由单一平台支持，但一些企业可能不需要5G的全部功能。在许多情况下，例如LPWAN（低功耗广域网），也可以通过LoRaWAN等替代方案实现连接。Filkins表示，Wi-Fi-6和Wi-Fi-HaLoW也将在密集的短距离物联网使用场景中发挥作用，尽管可靠性可能会有所降低。菲尔金斯说：“当谈到承诺零停机通信时，5G是LTE的升级版本，因为它结合了实现近乎零数据包丢失的新技术。”这些技术包括波束成形、网络快速故障转移（冗余基础设施和拓扑）、无线数据包重传和软件定义网络。此外，5G利用先进的同步等技术，最大限度地利用专用频谱信道，确保服务质量。这确保了运营商5G环境中的高可靠性。”Wi-Fi和5GFFilkins表示，Wi-Fi的可靠性首先受其传输距离的制约。他表示：“服务水平能否得到保证还不得而知，但在中短距离上几乎可以肯定。“此外，大多数Wi-Fi系统都部署在未??经许可的频段上。随着越来越多的数据包共享信道，干扰的可能性变得更大。Wi-Fi6将频谱划分为资源单元，”Filkins说，以帮助解决可靠性问题，但即使有了这种改进，频谱问题本身仍然存在，“这有可能引入干扰。部署成本、传输距离、干扰和物联网设备的能力都是在确定适当的时要考虑的因素Menezes说：“物联网实施的主要或补充连接方案。因此，如果端点或应用系统不需要5G性能在所需级别运行，这将有助于确定连接选项。”Menezes说。Fi6或Zigbee可能非常适合智能楼宇控制的某些元素，但对于高度移动的广域使用场景毫无用处，使得端点或网络服务相当具有竞争力，端点使用基本商品化的连接技术，如蓝牙、Zigbee、RFID,或Wi-Fi可以极具成本效益。在某些情况下，例如家庭使用，Wi-Fi通常对物联网更有意义消费品制造商Whirlpool的全球产品组织副总裁ShreeDandekar说，比蜂窝技术更重要，该公司提供互联厨房和洗衣设备等。物联网服务。Dandekar说：“科技界基本上同意这种观点，5G技术不太可能改变这一点。即使是最便宜的蜂窝技术[NB-IoT或LTE-M]也比Wi-Fi贵得多。“另一方面，惠而浦工厂的情况完全不同。这种环境对Wi-Fi来说可能是一个挑战，因为那里有太多的设备和机械，而且很多金属都会影响Wi-Fi，”MichaelBerendsen说，IT副总裁。-Fi信号。“该公司正在俄亥俄州一家洗衣机工厂的一些自动驾驶汽车上测试5G，”Berendsen说，“因为我们认为5G可以在如此大的空间内提供更好的覆盖范围、更一致的性能。”都说随着5G的成熟，网络会越来越先进，这会为物联网带来更多的可能性。AT&TBusiness的5G卓越中心主任JasonInskeep表示：“随着网络的不断发展，对物联网的建模借助SDN（软件定义网络）可以改善边缘结构，带宽将不断提高。“5G将带来的另一个备受期待的功能是网络切片，”Inskeep说，允许在无线电接入网络(RAN)上使用专用资源块。感觉就像一个多协议标签交换(MPLS)网络，“开启了实现更高性能的机会，从而促进了自动驾驶汽车或‘超视距’无人机控制等技术。”5G可以保持一定的性能蜂窝网络每个切片的阈值，这是过去只有在有线网络上才有的特性。Inskeep说：“这些汽车和无人机正在收集大量需要快速处理的数据，以使汽车和无人机更加实用。”全面的5G和边缘计算提供了快速和低延迟，加上网络切片为数据提供了自己的“通道”，这将有助于数据在更短的时间内返回到设备。Filkins说：“当5G网络切片与物联网相交时，你开始看到单一的5G平台是如何有用的，特别是在同时存在许多用例的组织中。”Filkins说：“网络切片可以专用于LPWANIoT项目，另一个切片可以连接需要超低延迟的端点。借助5G，理论上可以创建一个能够支持传统上需要覆盖有线和无线链路的物联网用例的单一平台。借助5G，您可以使用无线技术从单一平台支持其中的大部分用例。Filkins表示，这对于希望从管理和运营费用的角度增加物联网价值的组织应该具有吸引力。更高的端点密度即将到来。InsKeep表示，未来需要改进的另一个领域是每平方公里的每个无线电电路支持更多的会话。“随着我们转向5G，这个数字将急剧增加，因此终端密度可能会随之增加，”他说。如果发生这种情况，生态系统将变得更加智能”，物联网的能力也会增强。“在物联网方面，我们只接触到5G的一小部分，”Szabo说。5G有可能彻底改变业务运营，使今天不存在的用例。例如，5G网络预计每平方英里支持超过200万个连接的传感器，Szabo说。“3D虚拟现实的协作使用可以帮助工程师、设计师和营销团队比较新的几乎零延迟的产品设计。”Szabo表示，Verizon正在与合作伙伴和开发商合作，以扩展其5G生态系统。2020年7月，它宣布了简化和加速端到端物联网环境的计划。该计划的一部分是整合运营商的5G/LTE网络、ThingSpaceIoT平台（允许其他公司在Verizon网络上设计、测试和连接IoT设备）和关键资产传感器设备（监控条件，如光照、温度和d压力）与微软的Azure云集成，使物联网开发人员能够快速高效地创建新的应用程序。梅内塞斯表示，5G的未来版本（Release16和17）包括许多与高级NBIoT、超低延迟和网络切片相关的规范，适用于多种应用。物联网用例。Menezes说：“将5G视为主要或补充资源的组织需要基于先进的5G版本与服务和基础设施的商业可用性合作。5G可以促进物联网的更广泛使用专家表示，5G的持续进步将有助于推动物联网计划。“5G将导致市场上物联网设备的爆炸式增长，”Engarto说。“5G的超低时延将为增强现实、虚拟现实等新的使用场景铺平道路，为医疗、智能制造、教育等垂直领域的数字化带来新的突破性应用前景，”她说。“5G可能是建设智慧城市的关键推动因素，改善交通、公共安全，甚至零售业。”Menezes表示，大规模机器对机器通信与5G即将集成的NB-IoT功能相结合，有望进一步促进物联网部署。当今智慧城市面临的问题是其他移动无线技术（如4GLTE）或LAN无线（如Wi-Fi）引入了较差的可扩展性。“更高版本的5G将能够在覆盖区域内支持更多的设备，”Menezes说。“而且，在低频段和中频段频谱中，它会传播得更远，因此它覆盖的区域会比Wi-Fi更大。”根据Szabo的说法，5G的到来将“显着加速传感器的广泛采用，以推动许多行业的数字化转型。海量物联网可以支持高达12倍的传感器密度，NB-IoT等技术将得到完善。杠杆作用这些技术收集的数据，再加上数字孪生等基于云的功能，可以实现近乎实时的模拟、评估、预测和修复。”“物联网”实际上是连接技术能力以改善业务运营的实践，”菲尔金斯解释说。“没有人只是为了使用新技术而部署物联网项目。在某些行业中，5G将在驱动方面发挥重要作用工业自动化，使室内环境和室外环境无缝连接。”
