一年一度的無錫物聯網博覽會日前落下帷幕,從愛立信的展示我們可以為上述問題找到初步答案:物聯網將是5G的主要動力之一,而5G的商用也將使得諸多之前無法實現的物聯網美好愿景變為現實。
愛立信多項演示基于5G網絡展開
作為物聯網領域的頂級盛會,無錫物聯網博覽會舉辦至今已有10多年的時間,這10多年來,物聯網的核心雖未改變,但是隨著網絡技術的進步,具體的展示內容則不斷升級完善。今年的物聯網展示,就與5G技術密切相關。
例如,本次博覽會上,愛立信以“5G開啟無限商機”為主題亮相,重點展示在5G和物聯網等領域取得的眾多創新成果以及行業領先解決方案等,具體包括基于5G網絡打造無人船河道清理監測系統、5G智能駕駛、VR云端渲染、5G人機大戰、使能遠程操作。
具體來看,無人船河道清理監測系統通過5G無線網絡及5G核心網實現河道信息高清視頻回傳、遠程駕駛及自動河道清潔,輔以遍布河道的水質監測傳感器,以及基于5G超低時延的遠程控制機械臂污水取樣設備,實現駕駛人員遠程控制和應用,以及云端自動控制。
5G智能駕駛將5G移動網絡和智能交通系統(ITS)很好地結合在一起,詮釋未來網絡社會的愿景。常熟移動與常熟市政府、常熟國家大學科技園達成戰略合作,框定5G智能網聯車合作的主要內容。愛立信協助常熟移動完成了首個5G基站的正式開通,并將5G測試終端在觀致提供的測試車輛上完成了裝車改造,為今后5G真實路況測試及常熟智能車測試基地奠定基礎。
VR云端渲染將復雜的本地圖像處理放到云端處理,該應用由愛立信和三方VR公司龐際網絡利用5G網絡的大帶寬低時延特性開發。該方案將高性能GPU處理器放在云端,在大帶寬低時延的5G網絡支持下將云端處理后的高渲染圖像傳輸到手機終端上,在降低終端設備成本和復雜度的同時,保證終端的移動性及高質量VR內容。
5G人機大戰方面,5G技術為剪刀石頭布游戲帶來全新體驗,挑戰者的手勢動作被實時識別后,通過5G超低時延網絡回傳給遠端處理單元并即時反饋,挑戰者無論如何都很難取勝。依托于5G低時延特性,則可以不受地點限制的使用體感識別技術,為下一代人機交互提供技術支持。該應用還為5G遠程娛樂打開了想象空間,并可應用于遠程教育等領域。
使能遠程操作則基于5G空口低延時、大帶寬和高可靠的特性,實現遠程工業控制。與現有網絡相比,操作更加精準,回傳視頻更高清,且操作與遠端實現之間幾乎沒有時延。未來還可以協助完成復雜環境中的實時高效操作,如在地下危險環境作業以及遠程醫療等領域。
上述應用皆以5G網絡為基礎展開,這些應用在過去的3G和4G時代不可想象,在5G時代則成為現實。可以說,5G為物聯網創造了無限可能,而物聯網則讓5G網絡價值得到了發揮。
5G特性天然適合物聯網應用
2018以來,全球5G發展基本有兩條主線:一是推動技術標準走向成熟,二是促進5G成功邁向商用。在5G商用方面,業界的主要工作之一就是找到5G的關鍵應用。例如,由工信部指導,中國信息通信研究院和IMT-2020(5G)推進組聯合主辦了“綻放杯”5G應用大賽。工信部領導就曾表示,5G最重要的事情之一,就是找到4G做不了而必須由5G實現的應用,這是困擾業界的重要問題。那么,5G的應用在哪里?
尋找問題答案,需要歸根溯源。與4G網絡相比,5G具有高帶寬、低時延、大連接、低功耗、高安全等特性,而這些特性正是物聯網所需要的基本特征。
以愛立信此次展示的應用無人船河道清理監測系統為例,傳統的無人船通過點對點網橋實現信息傳遞,視距控制需要一船一人,惡劣環境下人員利用率低。且無人船存在控制不靈活,回傳能力低,河道信息清晰度低等問題,影響無人船現有功能的使用及擴展。愛立信基于5G的無人船舶河道清理監測系統通過5G無線網絡及5G核心網實現河道信息高清視頻回傳、遠程駕駛及自動河道清潔;輔以遍布河道的水質監測傳感器,以及基于5G超低時延的遠程控制機械臂污水取樣設備,實現駕駛人員遠程控制和應用,以及云端自動控制。該系統突出展示了5G系統高帶寬、低時延、大連接等特點。
再以VR云端渲染為例,雖然VR并非一個新鮮概念,但是問世以來一直不溫不火,其重要原因之一就是現有網絡速度無法支撐。目前4G網絡的時延一般為數百毫秒,而VR的時延要低于20ms才能緩解眩暈感,現有的4G網絡無法很好滿足;5G到來后,隨著時延降到毫秒級,眩暈、不適、體驗差等問題都將統統得到解決,強交互實時渲染生成畫面的需求將得到很好的滿足。
在使能遠程操作方面,該應用基于5G空口低延時、大帶寬和高可靠的特性,實現遠程工業控制。例如,在現有4G網絡條件下,由于時延較長,當對某一機床發出“停止”命令后,機床還要再轉動幾圈才能停下,但有了5G網絡,操作更加精準,回傳視頻更高清,且操作與遠端實現之間幾乎沒有時延。
與4G相比,5G網絡由于“切片”功能還具有支撐多任務的特性。通過網絡切片,可在統一的網絡基礎設施平臺上將5G網絡虛擬定義為多種相互獨立的網絡空間,為不同行業和企業提供個性化定制網絡,滿足不用應用的不同特性需求。
物聯網將成5G主戰場
分析至此,關于5G的關鍵應用是什么的問題,我們已經可以基本作答:物聯網將成為5G的關鍵應用之一,也將成為5G發展的主要動力之一。
國際電聯為5G定義了三大類應用場景,分別是增強型移動寬帶eMBB、海量連接的物聯網業務mMTC和超高可靠性與超低時延業務uRLLC。
正如前文案例所分析,依托大帶寬、低時延、高可靠的特性以及每平方公里上百萬的連接數量,5G可有效支撐工業控制、車聯網、智能制造、遠程醫療等智能設備的即時海量連接,這也是物聯網下一步發展的重要節點。5G的這些特性不僅將改變人與人之間的連接,更將改變人與物、物與物之間的連接,因此業界認為“4G改變生活,5G改變社會”。
5G在改變社會的同時,自己的價值也將得到極大的發揮。目前,移動通信的個人市場增長已經觸及天花板,物聯網則開辟了新的增長空間。《愛立信移動市場報告》顯示,到2023年,蜂窩物聯網連接數量預計將達35億,以每年30%的速度增長。
為此,可以認為物聯網將是5G發展的主要動力。未來10年,物聯網領域的服務對象將擴展至各行業用戶,M2M終端數量將大幅激增,應用將無所不在,同時物聯網市場將朝向細分化、差異化和定制化方向改變,各種因素促進下,未來物聯網的增長很有可能超出預期。發展空間不可限量的物聯網,毫無疑問將成為5G的主戰場,也將成為5G的主要贏利點。