当前位置: 首页 > 科技观察

5G、边缘计算和物联网有望重组网络

时间:2023-03-12 17:17:42 科技观察

5G、边缘计算和物联网有望重构网络5G提供无线蜂窝连接,与上一代蜂窝服务(4G)相比具有更高的带宽、更低的延迟和更高的设备密度。除了10Gbps的速度和1毫秒的延迟外,5G还可以支持每平方公里数千台设备。5G还支持网络切片,允许运营商将5G无线电接入网络划分为虚拟段,每个段都可以定制以支持不同类型的应用。网络切片的另一个好处是能够将一个网段上的流量与其他网段上的流量隔离开来以确保安全。5G使用多种频率,从现有的2.4GHz频段到毫米波(MMwave)。毫米波频率支持更高带宽的信道,尽管由于RF吸收而缩小了范围。这意味着可以部署更多接入点,从而减少与每个AP关联的端点数量,并增加每个端点可用的带宽。5G边缘计算、雾计算和物联网边缘计算将数据处理集成到边缘设备中,这些设备通常是数据采集器或过程控制器。边缘计算可快速处理原始传感器数据,而无需将数据传输到主机应用程序。通过在边缘设备附近或内部处理原始数据,可以减少传输延迟和带宽成本。一个很好的例子是可编程逻辑控制器,它收集和处理本地生成的数据,然后通过网络连接将汇总数据上传到综合监控应用程序,以进行额外的数据处理和存档。边缘计算可以提高上游数据传输效率,提供对物联网边缘设备的实时控制。在边缘计算中,处理能力安装在边缘设备内部或附近。然而,雾计算提供了一种替代方案,将计算和存储功能放在边缘设备附近,而不是在边缘设备内。它提供本地设备到设备的通信,提供更好的控制系统弹性,并将摘要数据发送到基于云的应用程序。得益于标准的带宽延迟和实时控制能力,5G边缘计算的结合为包括物联网部署在内的新应用和改进应用带来了机遇。5G的1ms延迟(与4G的10ms延迟相比)支持实时应用——不能容忍4G延迟的应用。一个常见的例子是自动驾驶汽车,汽车通过5G相互通信,共享传感器数据和驾驶意图,让每辆汽车都能就其预定路径做出明智的决定。雾计算与5G的低延迟相结合,可以实现基于云的高延迟应用程序无法实现的实时应用程序。应用程序的弹性也可以通过分布式架构来提高,其中雾计算基础设施安装在物联网设备附近。有了正确的架构,即使与云的网络连接出现故障,基于边缘计算和雾计算的应用程序仍然可以在本地继续运行。安全用例支持5G边缘计算此外,可以通过使用专有的5G网络切片来增强边缘计算安全性,因为5G网络切片受防火墙保护并构建在网络功能虚拟化基础设施上。同时,容器化将使将自定义软件部署到边缘或雾计算系统变得更加容易。大型固态存储系统将能够存储大量数据。这种网络、计算和存储的结合为许多有趣而强大的系统打开了大门。让我们看看建筑物的环境、照明和安全系统。借助5G和雾计算基础设施,低成本传感器可以通过本地安全网络传输数据。雾计算系统根据从云端下载的配置数据做出控制决策。5G网络的低延迟和高密度意味着它可以从数百个恒温器、占用传感器、安全扫描仪和环境光监视器实时收集数据。雾计算系统通过5G网络向建筑物照明、门锁以及加热和冷却系统发送命令。如果云连接中断,系统将继续运行。同时,由于5G网络切片将传感器和控制数据与其他网络用户隔离开来,安全性得到增强。另一个很好的例子是装配厂控制系统。机器人之间相互通信,将零件传递给彼此,依靠5G边缘计算进行通信。基于雾的基础设施将在相邻机器人之间增加另一层控制。您还可以轻松地将此概念扩展到化工厂过程控制系统。在这两个例子中,5G的网络切片都增强了安全性。