5G時(shí)代的來(lái)臨對(duì)我們最直接的感官就是在俄羅斯足球世界杯中俄羅斯運(yùn)營(yíng)商采用Massive MIMO天線(xiàn)進(jìn)行賽事轉(zhuǎn)播，這種Massive MIMO的通信速率超過(guò)了我們傳統(tǒng)認(rèn)知的4G網(wǎng)絡(luò)，這次的賽事轉(zhuǎn)播也意味這5G時(shí)代的來(lái)臨，那么5G到來(lái)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)卡都會(huì)有哪些影響，會(huì)給我們的生活帶來(lái)哪些新的變化呢？讓我們跟著中億物聯(lián)網(wǎng)一起來(lái)了解下，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下，物聯(lián)網(wǎng)卡是如何將一部一部的智能設(shè)備連接在一起，構(gòu)建起我們的智能社會(huì)體系。

今年6月14日，俄羅斯足球世界杯開(kāi)賽了。細(xì)心的人會(huì)發(fā)現(xiàn)，俄羅斯運(yùn)營(yíng)商為了保障賽事信息通信運(yùn)用上了一些新技術(shù)。他們?cè)?1個(gè)比賽場(chǎng)地部署了目前歐洲最大的“大規(guī)模天線(xiàn)”（Massive MIMO天線(xiàn)）。這些天線(xiàn)陣列能大幅提升容量，確保服務(wù)多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)觀賽的用戶(hù)。在賽場(chǎng)上也首次引入了視頻助理裁判系統(tǒng)（VAR），它通過(guò)賽場(chǎng)周?chē)茉O(shè)的35臺(tái)8K高清攝像機(jī)，并通過(guò)光纖和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接到總控室，一旦主裁判有任何疑慮，就可請(qǐng)求VAR協(xié)助，通過(guò)高速無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與總控室聯(lián)絡(luò)，VAR通過(guò)視頻回放，向主裁判提供參考，協(xié)助主裁判糾正錯(cuò)判、漏判。

這些技術(shù)的引用，預(yù)示著5G時(shí)代即將來(lái)臨。

一、5G與以前的4G物聯(lián)網(wǎng)通信有啥不同

就在俄羅斯世界杯開(kāi)幕前夕，2018年6月13日，3GPP全會(huì)（移動(dòng)通信網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)）批準(zhǔn)了第五代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（5G NR）獨(dú)立組網(wǎng)功能凍結(jié)，至此宣告5G技術(shù)具備獨(dú)立部署的能力，同時(shí)帶來(lái)了全新的端到端新架構(gòu)，賦能企業(yè)級(jí)客戶(hù)和垂直行業(yè)的智慧化發(fā)展，為運(yùn)營(yíng)商和產(chǎn)業(yè)合作伙伴帶來(lái)新的商業(yè)模式，開(kāi)啟一個(gè)全連接的新時(shí)代。

讓我們先回想移動(dòng)通信領(lǐng)域一路走來(lái)的歷程：

第一代是模擬技術(shù)，還記得磚頭機(jī)大哥大嗎？

第二代實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化語(yǔ)音通信，速度只有幾十K。

第三代是人們熟知的3G技術(shù)，以多媒體通信為特征，速度是幾兆，人們開(kāi)始用手機(jī)上網(wǎng)了，但是看視頻還不太舒服；

第四代是規(guī)模推廣的4G技術(shù)，其通信速率大大提高，到了百兆級(jí)別，標(biāo)志著進(jìn)入無(wú)線(xiàn)寬帶時(shí)代。

第五代就是我們翹首以待的5G。ITU-R（國(guó)際電聯(lián)無(wú)線(xiàn)電通信組）在2015年6月定義了未來(lái)5G的三大類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景，分別是：增強(qiáng)型移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)eMBB、海量連接的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)mMTC、超高可靠性與超低時(shí)延業(yè)務(wù)uRLLC。

和4G相比，5G的提升是全方位的，這三類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景，就是意味著更高帶寬、更低時(shí)延、更海量的接入能力。

那么5G物聯(lián)網(wǎng)引入了哪些關(guān)鍵技術(shù)呢？

首先，在核心網(wǎng)方面，5G應(yīng)該說(shuō)很好地采用了NFV（網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化）和SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）的理念，大部分是基于軟件和硬件分離的架構(gòu)。在大家看起來(lái)都是服務(wù)器，在上面虛擬出很多不同的功能單元，從網(wǎng)絡(luò)功能設(shè)計(jì)來(lái)看，也更好地實(shí)現(xiàn)了控制和數(shù)據(jù)平面的分離。

其次，在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面，進(jìn)一步向扁平化發(fā)展，過(guò)去2G、3G的四層，到4G已經(jīng)變成三層，到5G更加簡(jiǎn)潔，變成兩層，而且很多應(yīng)用了移動(dòng)邊緣計(jì)算。核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)落實(shí)像網(wǎng)絡(luò)切片、移動(dòng)邊緣計(jì)算，確保端到端用戶(hù)的安全。

另外，5G技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在毫米波、小基站、大規(guī)模天線(xiàn)、波束成形這幾大技術(shù)上。

考慮到5G的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性?xún)蓚€(gè)方面，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)分為非獨(dú)立組網(wǎng)和獨(dú)立組網(wǎng)兩種模式。所謂獨(dú)立組網(wǎng)就是采用5G新的空口接入到5G新的核心網(wǎng)，端到端都是完整5G的標(biāo)準(zhǔn)。非獨(dú)立方式更多體現(xiàn)在核心網(wǎng)部分，也就是說(shuō)，有些運(yùn)營(yíng)企業(yè)在初級(jí)階段仍然用4G核心網(wǎng)接入5G新的接口作為過(guò)渡以減少初期投資。

二、5G與物聯(lián)網(wǎng)卡的關(guān)系

5G上述的三大場(chǎng)景，最重要的不是帶寬的提升，而是物聯(lián)網(wǎng)。其中后兩種場(chǎng)景（uRLLC和mMTC）主要就面向物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用需求。其中mMTC是針對(duì)未來(lái)海量低功耗、低帶寬、低成本和時(shí)延要求不高的場(chǎng)景所設(shè)計(jì)。

萬(wàn)物互聯(lián)的場(chǎng)景下，機(jī)器類(lèi)通信、大規(guī)模通信、關(guān)鍵性任務(wù)的通信對(duì)網(wǎng)絡(luò)的速率、穩(wěn)定性、時(shí)延等提出更高的要求，包括自動(dòng)駕駛、AR、VR、觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)等新應(yīng)用對(duì) 5G的需求十分迫切。面向未來(lái)，人們對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大流量應(yīng)用的需求及萬(wàn)物互聯(lián)的需求十分巨大，現(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能無(wú)法滿(mǎn)足這些需求，供給與需求間的缺口將推動(dòng)著現(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)升級(jí)，最終推動(dòng)5G時(shí)代的到來(lái)。

物聯(lián)網(wǎng)卡將是5G發(fā)展的主要?jiǎng)恿?，業(yè)內(nèi)認(rèn)為5G是為萬(wàn)物互聯(lián)設(shè)計(jì)的。 到2021年，將有280億部移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，其中IoT設(shè)備將達(dá)到160億部。未來(lái)十年，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的服務(wù)對(duì)象將擴(kuò)展至各行業(yè)用戶(hù)，M2M終端數(shù)量將大幅激增，應(yīng)用無(wú)所不在。從需求層次來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)首先是滿(mǎn)足對(duì)物品的識(shí)別及信息讀取的需求，其次是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將這些信息傳輸和共享，隨后是聯(lián)網(wǎng)物體隨著量級(jí)增長(zhǎng)帶來(lái)的系統(tǒng)管理和信息數(shù)據(jù)分析，最后改變企業(yè)的商業(yè)模式及人們的生活模式，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)。未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)卡市場(chǎng)將朝向細(xì)分化、差異化和定制化方向改變，未來(lái)的增長(zhǎng)極可能超出預(yù)期；如果說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)至2020年將達(dá)到500億，那么有可能這僅僅是一個(gè)起點(diǎn)，未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)規(guī)模將近十萬(wàn)億。

物聯(lián)網(wǎng)卡連接數(shù)指數(shù)曲線(xiàn)

未來(lái)5G將可以廣泛應(yīng)用于生活的各個(gè)方面。目前4G通信技術(shù)上不能滿(mǎn)足的場(chǎng)景，例如自動(dòng)駕駛汽車(chē)、無(wú)人機(jī)飛行、5G VR/AR、移動(dòng)醫(yī)療、遠(yuǎn)程操作復(fù)雜的自動(dòng)化設(shè)備等都將是5G大顯身手的地方。

在自動(dòng)駕駛場(chǎng)景下，假設(shè)按120公里時(shí)速下的汽車(chē)，如果在4G通信時(shí)延下汽車(chē)將已經(jīng)行駛1米，這個(gè)距離足以導(dǎo)致事故的發(fā)生，但是換在5G通信條件下，汽車(chē)僅行駛了幾厘米。

AR/VR方面，目前的體驗(yàn)還比較差，隨著5G的來(lái)臨，其高帶寬、低時(shí)延的特性將幫助高端VR設(shè)備擺脫數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)的束縛，5G引入的邊沿計(jì)算技術(shù)結(jié)合高帶寬的特點(diǎn)，不但提升了內(nèi)容的渲染質(zhì)量，而且大大降低頭顯的硬件成本。

我們?cè)賮?lái)詳細(xì)看看5G在智能制造環(huán)境下的應(yīng)用場(chǎng)景：在智能制造自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，低時(shí)延的應(yīng)用尤為廣泛，比如對(duì)環(huán)境敏感高精度的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)、化學(xué)危險(xiǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)等。智能制造閉環(huán)控制系統(tǒng)中傳感器（如壓力、溫度等）獲取到的信息需要通過(guò)極低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳遞，最終數(shù)據(jù)需要傳遞到系統(tǒng)的執(zhí)行器件（如：機(jī)械臂、電子閥門(mén)、加熱器等）完成高精度生產(chǎn)作業(yè)的控制，并且在整個(gè)過(guò)程需要網(wǎng)絡(luò)極高可靠性，來(lái)確保生產(chǎn)過(guò)程的安全高效。

此外，工廠(chǎng)中自動(dòng)化控制系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)的工作范圍可以是或者幾百平方公里到幾萬(wàn)平方公里，甚至可能是分布式部署。根據(jù)生產(chǎn)場(chǎng)景的不同，制造工廠(chǎng)的生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)可能有數(shù)以萬(wàn)計(jì)傳感器和執(zhí)行器，需要通信網(wǎng)絡(luò)的海量連接能力作為支撐。

自動(dòng)化控制是制造工廠(chǎng)中最基礎(chǔ)的應(yīng)用，核心是閉環(huán)控制系統(tǒng)。在該系統(tǒng)的控制周期內(nèi)每個(gè)傳感器進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給控制器以設(shè)定執(zhí)行器。典型的閉環(huán)控制過(guò)程周期低至ms級(jí)別，所以系統(tǒng)通信的時(shí)延需要達(dá)到ms級(jí)別甚至更低才能保證控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精確控制，同時(shí)對(duì)可靠性也有極高的要求。

三、現(xiàn)在的M-IoT與未來(lái) 5G的mMTC的關(guān)系

2016年起，公網(wǎng)窄帶物聯(lián)網(wǎng)的逐步引起大家的關(guān)注。NB逐漸成了窄帶物聯(lián)網(wǎng)的代名詞。那么未來(lái)的NB-IoT/eMTC與5G是怎樣的一個(gè)關(guān)系呢？

GSMA發(fā)布報(bào)告《5G未來(lái)中的移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)》，指出以NB-IoT/eMTC為代表移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)（M-IoT）是未來(lái)5G物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略的組成部分。5G革命性不僅僅在于它涵蓋更多應(yīng)用場(chǎng)景和更復(fù)雜的技術(shù)，還在于其有更強(qiáng)的包容性，因此5G的核心之一是能夠支持、兼容多種接入技術(shù)，如衛(wèi)星、WiFi、固網(wǎng)和3GPP其他技術(shù)實(shí)現(xiàn)互操作，這也為NB-IoT、eMTC成為5G組成部分創(chuàng)造了條件。

因此，為滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)低成本的需求，先以NB-IoT/eMTC促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈成熟、降低成本，再通過(guò)NB-IoT/eMTC的演進(jìn)逐漸平滑過(guò)渡到5G mMTC上應(yīng)該是未來(lái)的選擇。

四、電信運(yùn)營(yíng)商積極推動(dòng)5G助力物聯(lián)網(wǎng)卡發(fā)展

5G是物聯(lián)網(wǎng)卡“IoT”的核心技術(shù)，通信速度比當(dāng)前手機(jī)所使用通信技術(shù)高出10-100倍，可傳送高清視頻等大容量數(shù)據(jù)，即使同時(shí)連接多臺(tái)設(shè)備，速度也不會(huì)下降。全球各大電信運(yùn)營(yíng)商均積極跟進(jìn)5G技術(shù)發(fā)展，在日本，NTT DoCoMo、KDDI、軟銀這三大移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商正致力于5G的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)；在中國(guó)，電信、移動(dòng)和聯(lián)通三大運(yùn)營(yíng)商更是積極部署5G，力求取得先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

2017年中國(guó)電信就已經(jīng)公布了其5G發(fā)展路標(biāo)，即將在2020年實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)城市、重點(diǎn)區(qū)域的規(guī)模部署，在雄安啟動(dòng)建設(shè)5G創(chuàng)新示范網(wǎng)，并發(fā)布了《中國(guó)電信5G創(chuàng)新示范網(wǎng)白皮書(shū)》通過(guò)小規(guī)模外場(chǎng)試驗(yàn)到預(yù)商用、商用階段，中國(guó)電信做出了三年的規(guī)劃期，力促2020年實(shí)現(xiàn)5G規(guī)模商用。

中國(guó)電信5G區(qū)域部署呈現(xiàn)“6＋6”布局，5G試點(diǎn)城市暫定為“6＋6”模式，其中包括之前已經(jīng)確定的雄安、深圳、上海、蘇州、成都、蘭州六個(gè)城市，根據(jù)國(guó)家相關(guān)部委要求繼續(xù)擴(kuò)大試點(diǎn)范圍，再增設(shè)6個(gè)城市。在5G終端層面，中國(guó)電信5G終端將具備沉浸式體驗(yàn)、多場(chǎng)景、多制式、多形態(tài)等特征。其中，顯示、芯片工藝、CPU／GPU與AI等都將是關(guān)鍵技術(shù)，包括芯片工藝在內(nèi)，5G終端的開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新與業(yè)界各方攜手深度合作。

中國(guó)電信在5G應(yīng)用研發(fā)方面聚焦于探索新的商業(yè)模式，將5G的技術(shù)特性與云(霧)計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)與垂直行業(yè)的跨界融合。在帶動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)制定上，中國(guó)電信共主導(dǎo)5G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)30余項(xiàng)，獲得技術(shù)專(zhuān)利保護(hù)100余項(xiàng)，牽頭國(guó)家重大專(zhuān)項(xiàng)7項(xiàng)。中國(guó)電信在外場(chǎng)試驗(yàn)上布局支持5G商用場(chǎng)景的5G試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行組網(wǎng)測(cè)試。測(cè)試的內(nèi)容包括5G信號(hào)的覆蓋能力、強(qiáng)度、基站間的切換、4G和5G核心網(wǎng)之間的互操作等等。同時(shí)，針對(duì)不同城市的發(fā)展規(guī)劃，配備不同的測(cè)試業(yè)務(wù)。

無(wú)錫電信在去年的物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)召開(kāi)前夕開(kāi)通了4T4R設(shè)備，用于提升物聯(lián)網(wǎng)展館周邊區(qū)域用戶(hù)感知；今年，又在場(chǎng)館周邊站址上部署了64T64R規(guī)格的“大規(guī)模天線(xiàn)”（Massive MIMO天線(xiàn)），信號(hào)接收（RSRP）提升6dB，覆蓋區(qū)域平均用戶(hù)數(shù)增加301%，體驗(yàn)速率提升260%，忙時(shí)流量增長(zhǎng)340%，用戶(hù)感知獲得顯著提升。

通過(guò)64T64R多天線(xiàn)技術(shù)的部署，無(wú)錫電信已經(jīng)正式開(kāi)啟5G化時(shí)代的征程，規(guī)模試點(diǎn)部署，為用戶(hù)提供極致的速率體驗(yàn)。面向2020年5G網(wǎng)絡(luò)商用，無(wú)錫電信一方面繼續(xù)深耕4G網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋，同時(shí)引入更多5G新技術(shù)，持續(xù)提升網(wǎng)絡(luò)性能和用戶(hù)體驗(yàn)，為5G到來(lái)提前準(zhǔn)備。

中國(guó)移動(dòng)是5G部署較早的運(yùn)營(yíng)商，從2017年開(kāi)始，中國(guó)移動(dòng)已經(jīng)先后在廣州、杭州、蘇州、武漢、上海等5個(gè)城市開(kāi)展了場(chǎng)外測(cè)試。終端層面上，中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合了全球20家終端企業(yè)合作伙伴共同啟動(dòng)了“5G終端先行者計(jì)劃”。中國(guó)聯(lián)通在5G技術(shù)部署領(lǐng)域雖有所滯后，但后續(xù)快速趕上，在上海建立了5G外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)基地，完成了5G高、低頻區(qū)域連片部署。2018年1月，中國(guó)聯(lián)通向工信部遞交申請(qǐng)，計(jì)劃在北京、天津、上海、深圳、杭州、南京和雄安等7個(gè)城市進(jìn)行5G試驗(yàn)，4月26日又宣布增加新的9個(gè)城市。

結(jié)語(yǔ)

5G網(wǎng)絡(luò)速度和接入能力更加強(qiáng)大，將跳出移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)真正實(shí)現(xiàn)讓萬(wàn)物相連，讓城市生活包括交通、安防、教育、旅游等各個(gè)方面都將變得更加智慧，人工智能，自動(dòng)駕駛，遠(yuǎn)程手術(shù)，智慧城市，萬(wàn)物互聯(lián)，都會(huì)因5G而普及。5G帶來(lái)的不僅僅是網(wǎng)速的改變，更是思維方式和商業(yè)模式的變革。加快5G推進(jìn)步伐，讓我們?cè)诓粩鄤?chuàng)新中迎接萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代的到來(lái)?。o(wú)錫市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)）

中億物聯(lián)網(wǎng)（http://www.zhongchuanghui.cn/）認(rèn)為其實(shí)5G時(shí)代的來(lái)臨，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)來(lái)說(shuō)將迎來(lái)一波全新的發(fā)展機(jī)遇，憑借著5G物聯(lián)網(wǎng)卡網(wǎng)絡(luò)搭建起覆蓋廣、應(yīng)用深、低功率、高鏈接、低成本的物聯(lián)網(wǎng)體系，就比如傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控行業(yè)，實(shí)時(shí)傳輸高清視頻的流量較大，在5G時(shí)代下物聯(lián)網(wǎng)卡傳統(tǒng)輸速率可以達(dá)到近10Gbps的高速網(wǎng)絡(luò)，未來(lái)大流量視頻也可以在一秒之內(nèi)傳輸完，并且隨著5G物聯(lián)網(wǎng)的深入，5G物聯(lián)網(wǎng)卡的流量成本也逐步的降低。