5G для интернета вещей

Девиз дня: «Одна машина может сделать работу пяти обычных людей; ни одна машина не сделает работу одного незаурядного человека»
Элберт Грин Хаббард

Существует множество способов обеспечения подключения для устройств интернета вещей. Традиционно популярные варианты включают Ethernet, Wi-Fi и Bluetooth, но есть одно решение для подключения, которое может полностью изменить игру – 5G.

5G для интернета вещей окажет огромное влияние

Сегодня сотовые сети могут обеспечивать покрытие практически в любом месте, в результате производителю или предприятию может иметь смысл выбрать сотовую связь в качестве способа подключения своих устройств. Текущее наиболее широко используемое поколение сетей (по крайней мере, в потребительском пространстве), четвертое поколение (4G), обеспечивает большую пропускную способность, позволяя устройствам быстро обмениваться большим количеством данных.

4G — это здорово, он надежен, быстр и обеспечивает отличное покрытие. Однако, как бы хорошо это ни было, 4G все еще имеет свои ограничения. Именно здесь пятое поколение, или 5G, собирается открыть совершенно новый мир для устройств интернета вещей. Мало того, что 5G быстрее 4G, но он также предоставляет множество других преимуществ, помимо скорости, которые делают его хорошо подходящим для широкого спектра вариантов использования интернета вещей.

Основные преимущества 5G для интернета вещей

Предыдущие поколения сотовых сетей от 1G до 4G были в первую очередь предназначены для поддержки потребительских устройств, а подключение к интернету вещей было чем-то второстепенным. Напротив, 5G — это первое поколение, которое с самого начала разрабатывалось с учетом устройств Интернета Вещей. Это означает, что его характеристики не только обеспечивают отличное решение для устройств с высоким потреблением данных, таких как устройства, которые обычно используются в потребительском пространстве, но также лучше оптимизированы для устройств, отправляющих небольшие объемы данных менее регулярно.

Повышение эффективности

Одним из преимуществ 5G, о котором говорят гораздо реже, является значительное повышение эффективности по сравнению с предыдущими поколениями сетей. 5G во много раз эффективнее (до 90%) в способе передачи данных. Для многих классических случаев использования интернета вещей это просто невероятно. Большая эффективность означает лучшее время автономной работы. Это не только увеличит срок службы устройств, но и позволит уменьшить размер физического устройства или обеспечит экономию места для увеличения вычислительной мощности. В контексте 2021 года это также имеет относительно значительные последствия для устойчивости, снижая потребление электроэнергии в сети.

Улучшенный охват

Одной из основных характеристик 5G являются новые используемые им радиочастоты, которые находятся в диапазоне от 24 до 300 ГГц. Они могут поддерживать гораздо более высокую полосу пропускания, чем частоты, используемые в предыдущих поколениях. Однако диапазон связи этих частот относительно невелик, а это означает, что сетям 5G потребуется гораздо больше ячеек меньшего размера, чем тем, которые используются 4G или 3G.

Эти небольшие ячейки являются преимуществом, так как антенны более незаметны и занимают гораздо меньше места, чем традиционные вышки сотовой связи. Многие из них могут быть расположены в помещении, чтобы обеспечить целевой охват торговых центров, офисов и школ.

Небольшие ячейки бывают трех разновидностей: микро, пико и фемто, и используются для покрытия диапазонов от примерно 1,5 миль до всего нескольких метров. Эти ячейки предназначены для предоставления пользователю права доступа и обслуживания одновременно примерно дюжины людей или устройств. В терминах интернета вещей это означает, что независимо от того, где находится устройство интернета вещей или куда оно перемещается, оно всегда должно быть подключено к сети 5G.

Больше данных для большего количества устройств, быстрая передача

Еще одним преимуществом является то, что устройства интернета вещей, подключенные к 5G, смогут использовать несколько потоков данных. Это стало возможным благодаря функции, поддерживаемой 5G, известной как множественный вход, множественный выход или MIMO. Это выходит на новый уровень с 5G, который поддерживает массивный MIMO, обслуживает сотни антенн, повышает способность устройства отправлять и получать данные, позволяя большему количеству устройств передавать больше данных быстрее.

5G также может направлять сигналы непосредственно на устройство интернета вещей с помощью метода, известного как формирование луча. Этот целенаправленный метод связи будет означать, что критически важные устройства смогут получать скорость и пропускную способность, необходимые для наилучшего обслуживания своего приложения.

Ваша собственная частная сеть 5G

Затем есть сетевое срезание – 5G позволяет создавать полностью независимые виртуальные «срезы» в физической сети. Это означает, что компания может иметь собственную сеть 5G для своих приложений интернета вещей без необходимости инвестировать в оборудование 5G. Каждое приложение может иметь свой собственный уровень обслуживания, так что данные, которые действительно необходимо передать, например, для обеспечения безопасности и управления сигнализацией, будут иметь первостепенное значение. Ваша собственная виртуальная сеть также обеспечивает повышенную безопасность по сравнению с общим доступом к сети с другими пользователями.

Высокая надежность, низкая задержка

5G также предлагает устройствам интернета вещей чрезвычайно высокую надежность и низкую задержку. Известный как Сверхнадежная связь с низкой задержкой или URLLC, он гарантирует, что приложения интернета вещей, обслуживающие чрезвычайно важные случаи использования, такие как удаленная хирургия и автономные транспортные средства, всегда будут иметь быстрое и надежное соединение. Когда сотни или, возможно, даже тысячи различных устройств полагаются на почти мгновенную информацию со всей сети для принятия решений, эта возможность с низкой задержкой будет иметь решающее значение. По мере того как все вокруг нас будет подключаться, эффективность этого подключения будет иметь ключевое значение для обеспечения высококачественного, беспрепятственного и безопасного принятия решений.

Лучшие варианты использования 5G для интернета вещей

Одним из больших примеров использования 5G является поддержка промышленного интернета вещей. Это изменит эффективность заводов, помогая им стать более эффективными, максимизировать время производства и повысить качество. Данные с устройств могут обрабатываться локальными компьютерами с использованием искусственного интеллекта и машинного обучения для анализа того, как можно лучше использовать машины или выявить причины проблем с качеством.

В связи с тем, что в скором времени 5G будет внедрен во всех городских районах, у устройств 5G есть огромный потенциал для создания «умного города». Мониторинг загрязнения воздуха, скорости движения и общественного транспорта, 5G в сочетании с методами искусственного интеллекта позволяют оценить, куда перемещаются люди в городе. Это позволяет городу контролировать сигналы светофора, чтобы снизить выбросы углекислого газа от работающих на холостом ходу транспортных средств и сократить время на дорогу.

Даже традиционные отрасли, такие как сельское хозяйство, также могут извлечь выгоду. Используя подключение датчиков интернета вещей, можно контролировать двери и ворота для обеспечения безопасности, а температуру и влажность можно оценивать для обеспечения оптимальных условий выращивания или прогнозирования подходящего времени для сбора урожая.

Пожинаем плоды

С началом развертывания сетей по всему миру использование 5G для интернета вещей станет все более жизнеспособным вариантом подключения для компаний, желающих запустить решения и продукты интернета вещей. Хотя 5G еще не видел масштабных развертываний интернета вещей, мы ожидаем, что это изменится, и скоро!