4. 5G物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)會(huì)、優(yōu)勢(shì)和案例
4.1介紹
移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商顯然有機(jī)會(huì)從5G中獲益:蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接的新用例將為運(yùn)營(yíng)商和更廣泛的電信行業(yè)提供額外的收入來(lái)源。一份2018年的GSMA/TMG研究報(bào)告估計(jì)，從2020年到2034年，5G將為全球GDP增加逾2.2萬(wàn)億美元，為全球稅收增加5880億美元。
企業(yè)和消費(fèi)者都將從5G的發(fā)展中受益。本節(jié)著眼于部署5G物聯(lián)網(wǎng)而不是其他技術(shù)的機(jī)會(huì)、好處和用例。
4.2企業(yè)的機(jī)會(huì)與收益
企業(yè)部門(mén)將是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商增加5G收入的最大來(lái)源。5G將帶來(lái)新的功能和靈活性，以滿(mǎn)足不同企業(yè)客戶(hù)的特定需求，GSMA估計(jì)，到2025年，運(yùn)營(yíng)商每年可獲得高達(dá)4000億美元的收入。另外兩項(xiàng)GSMA調(diào)查也強(qiáng)調(diào)了企業(yè)細(xì)分市場(chǎng)對(duì)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的重要性。
在2016年10月對(duì)750名CEO的全球調(diào)查中，近70%的受訪(fǎng)者表示，他們認(rèn)為在5G時(shí)代，企業(yè)部門(mén)是移動(dòng)行業(yè)最重要的機(jī)會(huì)。2018年4月的一項(xiàng)最新調(diào)查顯示，該行業(yè)希望在5G之后的5年內(nèi)，40%的收入來(lái)自企業(yè)。
對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接將帶來(lái)一系列的好處，相比于早期的蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，如4G。盡管全世界都在使用4G，但它將無(wú)法達(dá)到5G的速度，也無(wú)法管理網(wǎng)絡(luò)上的大量設(shè)備。
正如前一節(jié)所討論的，低延遲也是5G的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。5G帶來(lái)的低延遲意味著，企業(yè)可以通過(guò)增加使用自動(dòng)化機(jī)器人和車(chē)輛等手段，來(lái)增強(qiáng)工廠(chǎng)的制造流程。
在城市，5G將支持大量連接到交通燈、攝像頭和交通傳感器的物聯(lián)網(wǎng)，從而加強(qiáng)交通管理。由5G低成本物聯(lián)網(wǎng)傳感器和連接支持的智能電表將監(jiān)測(cè)能源使用情況，并幫助降低能耗。
最近的一項(xiàng)GSMA智能市場(chǎng)調(diào)查顯示，大多數(shù)企業(yè)已經(jīng)在使用物聯(lián)網(wǎng)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，65%的受訪(fǎng)企業(yè)已經(jīng)部署了物聯(lián)網(wǎng)解決方案。大多數(shù)部署規(guī)模較小，但隨著5G的到來(lái)，部署規(guī)模將會(huì)增加。以下幾頁(yè)概述了5G對(duì)企業(yè)的業(yè)務(wù)和技術(shù)好處，概述了5G支持的用例和業(yè)務(wù)模型，以及隨著5G技術(shù)的成熟，運(yùn)營(yíng)商的關(guān)鍵要求和未來(lái)潛在角色。
4.2.1自動(dòng)化和移動(dòng)性
企業(yè)用例：5G和關(guān)鍵技術(shù)支持
大帶寬連接提供一個(gè)無(wú)縫的和高質(zhì)量信息，導(dǎo)航和其他服務(wù).低延遲和高帶寬連接可以支持車(chē)輛編隊(duì), 從而提高燃油效率和減少司機(jī)請(qǐng)求的數(shù)量。
在未來(lái)，低時(shí)延, 大帶寬連接可以支持遠(yuǎn)程駕駛和遠(yuǎn)程支持 (例如車(chē)輛管理), 可以展開(kāi)新的服務(wù)或者節(jié)約成本。
網(wǎng)絡(luò)切片提供了道路或公共交通設(shè)施等內(nèi)容技術(shù)支持。網(wǎng)絡(luò)切片除了可以實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景外，還可以滿(mǎn)足按不同租客（如虛擬運(yùn)營(yíng)商）需求，形成多個(gè)并行的虛擬網(wǎng)絡(luò)。
啟用新的業(yè)務(wù)模型
基于數(shù)據(jù)的商業(yè)模式成為汽車(chē)制造業(yè)帶來(lái)機(jī)會(huì);可以將數(shù)據(jù)資產(chǎn) (如交通信息和駕駛模式)與其他利益相關(guān)者(如保險(xiǎn)公司和車(chē)隊(duì)經(jīng)理)貨幣化，后者保險(xiǎn)公司和車(chē)隊(duì)經(jīng)理會(huì)重視這些數(shù)據(jù)資產(chǎn)信息。
MNOs的關(guān)鍵要求
MNOs 需要提供明確的服務(wù)水平協(xié)議 (SLAs) 網(wǎng)絡(luò)切片服務(wù)。
MNOs和汽車(chē)制造商之間需要緊密合作聯(lián)系。
MNOs需要搭建泛區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。
案例：先進(jìn)聯(lián)網(wǎng)車(chē)輛試驗(yàn)
盡管無(wú)人駕駛汽車(chē)的發(fā)展備受關(guān)注，但在未來(lái)數(shù)年內(nèi)，完全無(wú)人駕駛汽車(chē)不太可能在公共道路上得到廣泛采用。然而，作為邁向無(wú)人駕駛未來(lái)的一步，聯(lián)網(wǎng)智能汽車(chē)的使用率正在上升。
例如，到2020年，澳大利亞75%的汽車(chē)都有可能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。在未來(lái)幾年，車(chē)輛的連接將不僅僅用于流媒體音樂(lè)和天氣報(bào)告:車(chē)輛將與道路基礎(chǔ)設(shè)施、道路上的其他車(chē)輛甚至行人通話(huà)——5G和物聯(lián)網(wǎng)可以幫助實(shí)現(xiàn)的非常短期的可能性。
在澳大利亞進(jìn)行的一項(xiàng)聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)試驗(yàn)中，澳大利亞電信公司與汽車(chē)制造商雷克薩斯澳大利亞公司合作，推出了一項(xiàng)移動(dòng)電話(huà)V2X(車(chē)載至一切)項(xiàng)目，該項(xiàng)目確立了先進(jìn)的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在改善道路安全方面的現(xiàn)實(shí)影響。由道路管理局VicRoads和交通事故委員會(huì)(TAC)發(fā)起的“先進(jìn)互聯(lián)車(chē)輛維多利亞”(ACV2)試驗(yàn)旨在演示6個(gè)增強(qiáng)安全性的用例。這些用例(如下圖所示)都涉及人機(jī)接口(HMI)，用于向聯(lián)網(wǎng)車(chē)輛的駕駛員發(fā)出潛在危險(xiǎn)警告。
這些警告是通過(guò)澳洲電信的4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)出的，該網(wǎng)絡(luò)已被改造成提供5G類(lèi)服務(wù)。由于上述大多數(shù)應(yīng)用程序都是時(shí)間關(guān)鍵型的(及時(shí)的碰撞警告在潛在的生死場(chǎng)景中尤為重要)，Telstra專(zhuān)門(mén)為該試驗(yàn)構(gòu)建了一個(gè)低延遲服務(wù)。這項(xiàng)服務(wù)位于4G網(wǎng)絡(luò)之上，使用RAN軟件功能(在4G基站上)為特定于車(chē)輛的消息傳遞提供可靠的低延遲連接，搶占了未來(lái)幾年5G可能提供的那種高質(zhì)量服務(wù)。
雖然這項(xiàng)服務(wù)在當(dāng)前的用途上運(yùn)行良好，但是5G(特別是URLLC)將有助于大規(guī)模交付這種能力。澳洲電信在墨爾本建立了一個(gè)重要的試驗(yàn)區(qū)，覆蓋城市和農(nóng)村的道路。試驗(yàn)活動(dòng)包括控制和道路測(cè)試，該項(xiàng)目的一個(gè)顯著特點(diǎn)是路邊基礎(chǔ)設(shè)施的“虛擬化”。
而不必安裝物理盒子在十字路口車(chē)輛為了獲得當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境信息,移動(dòng)通信與云平臺(tái)車(chē)輛與道路自動(dòng)控制系統(tǒng),例如悉尼協(xié)調(diào)自適應(yīng)交通系統(tǒng)繞過(guò)廣泛的固定基礎(chǔ)設(shè)施的必要性。這不僅證明了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的使用可以幫助降低成本，而且突出了持續(xù)的網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)可以帶來(lái)的好處。處理互聯(lián)車(chē)輛的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)及其與道路網(wǎng)絡(luò)的虛擬通信是5G提供的額外容量的一個(gè)明顯的新用途。
試驗(yàn)中使用的雷克薩斯(Lexus)汽車(chē)(見(jiàn)上圖)也使用了高精度的QZSS天線(xiàn)(準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng))，以確保汽車(chē)能夠以車(chē)道級(jí)別的精度報(bào)告其位置。這使得安全系統(tǒng)成為可能，例如“右轉(zhuǎn)輔助系統(tǒng)”，當(dāng)車(chē)輛在繁忙的道路上轉(zhuǎn)彎時(shí)，可能被遮擋的行人會(huì)從前方通過(guò)，車(chē)輛就會(huì)收到警報(bào)。這類(lèi)用例需要定位精度和低延遲連接，可以在短期內(nèi)使道路更安全。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，5G手機(jī)- v2x生態(tài)系統(tǒng)所能提供的那種精確信息共享，應(yīng)該有助于讓半自主和全自主車(chē)輛獲得它們?cè)诘缆飞习踩?、大?guī)模使用所需要的監(jiān)控和警示功能。
4.2.2媒體和內(nèi)容企業(yè)
5G的普及將加速4K/8K影像應(yīng)用落地進(jìn)度，同時(shí)5G將構(gòu)建傳媒、移動(dòng)化、數(shù)據(jù)化、智能化的新生態(tài)，5G的峰值速率可以達(dá)到20Gbps，同時(shí)每平方公里可鏈接設(shè)備數(shù)超過(guò)100萬(wàn)，鏈接延遲僅為1毫秒。5G這種低延遲、高帶寬的特性更像是8K視頻傳輸?shù)母咚俟贰？梢灶A(yù)測(cè)移動(dòng)新媒體超高清傳播的黃金時(shí)代即將到來(lái)。
云游戲需要低延遲、高帶寬的5 G能力。邊緣計(jì)算還可以幫助處理大量數(shù)據(jù)，這意味著AR/VR頭盔本身不需要包含高級(jí)處理功能。低延遲和高帶寬5G可以使用智能手機(jī)和支持直播互動(dòng)和身臨其境的VR體驗(yàn)。預(yù)計(jì)未來(lái)沉浸式視頻將會(huì)被社交網(wǎng)絡(luò)工作者、極限運(yùn)動(dòng)玩家、時(shí)尚博主和潮人們所廣泛使用。
在零售行業(yè), 5 G將通過(guò)應(yīng)用VR來(lái)提高客戶(hù)的購(gòu)物/停車(chē)等體驗(yàn)感受。
啟用新的業(yè)務(wù)模型
廣告媒體/內(nèi)容供應(yīng)者如同身臨其境的真實(shí)的機(jī)會(huì)。
一個(gè)企業(yè)可以有自己的私人網(wǎng)絡(luò)。然而，這可能非常昂貴，因?yàn)樗枰Y源來(lái)管理和運(yùn)行。
MNOs的關(guān)鍵要求
直播要求低延遲, 大連接，高帶寬和高可靠性的5G服務(wù)。
媒體和內(nèi)容玩家需要運(yùn)營(yíng)商更好地進(jìn)行協(xié)作，MNOs需要與常見(jiàn)的應(yīng)用程序編程接口 (APIs) 開(kāi)發(fā)者達(dá)成一致。
MNOs的潛在機(jī)會(huì)
視頻和內(nèi)容玩家愿意嘗試5 G業(yè)務(wù)。
云計(jì)算是關(guān)鍵處理大量的視頻分發(fā)和下載: 運(yùn)營(yíng)商可以為媒體和內(nèi)容,也提供相關(guān)的云交付服務(wù)。
物聯(lián)網(wǎng)能夠幫助游戲變得比以往任何時(shí)候都更具有沉浸感和吸引力。
案例：物聯(lián)網(wǎng)如何改變游戲產(chǎn)業(yè)
物聯(lián)網(wǎng)日益增長(zhǎng)的移動(dòng)性使游戲能夠作為一種朋友和家人可以一起做的社交活動(dòng)而進(jìn)入現(xiàn)實(shí)世界。 這可能意味著鼓勵(lì)或要求戶(hù)外活動(dòng)的游戲，或者可能意味著社會(huì)互動(dòng)甚至鍛煉的游戲化。無(wú)論具體情況如何，事實(shí)上物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在游戲產(chǎn)業(yè)中引起了漣漪效應(yīng)，從而永遠(yuǎn)地改變了它。
手機(jī)游戲和物聯(lián)網(wǎng)，再加上擴(kuò)增實(shí)境游戲，讓玩家感覺(jué)好像他們自己被嵌入到游戲的敘事中，提供了一種與媒體更深層次的聯(lián)系。 例如，流行的手機(jī)游戲 Pokemon Go！ 把玩家放在一個(gè)虛構(gòu)的怪物訓(xùn)練師的位置，通過(guò)他們的手機(jī)視圖看起來(lái)好像口袋妖怪是在現(xiàn)實(shí)世界。 甚至幾乎不需要任何直接矛盾，因?yàn)榭诖志驮谟脩?hù)面前。手柄通過(guò)藍(lán)牙技術(shù)變得更加移動(dòng)，許多游戲可以跨平臺(tái)同步。
將游戲機(jī)制轉(zhuǎn)移到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的好處是，人們生活中以前沒(méi)有游戲化的領(lǐng)域現(xiàn)在可以從這個(gè)過(guò)程中受益。例如，健康和健身應(yīng)用程序一直在嘗試各種方法，讓鍛煉感覺(jué)像是一種樂(lè)趣。流行的僵尸快跑游戲讓 應(yīng)用程序與用戶(hù)的健身跟蹤器和智能手機(jī)配對(duì)，使用戶(hù)感覺(jué)他們是超越僵尸和戰(zhàn)斗啟示錄在他們的晨跑。
4.2.3公共/智能城市
5G支持的用例和主要好處
連接警察和交通信號(hào)燈車(chē)輛以及大量的數(shù)字化的一些公共服務(wù)。例如，警察可以用智能手機(jī)從犯罪現(xiàn)場(chǎng)傳送高質(zhì)量的語(yǔ)音和視頻。
智慧城市管理。例如，全市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)員就潛在的危害向公眾提供建議。
網(wǎng)絡(luò)切片為關(guān)鍵任務(wù)提供更高的安全性和可靠性服務(wù)。
啟用新的業(yè)務(wù)模型
公共部門(mén)將重視成本效益、安全性和可靠性。市政當(dāng)局可以擁有自己的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)。然而，這可能非常昂貴，因?yàn)樗鼘⑿枰芾砗瓦\(yùn)行的資源。
MNOs的關(guān)鍵要求
需要運(yùn)營(yíng)商提供服務(wù)的保證。
需要運(yùn)營(yíng)商提供網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先級(jí)為緊急的服務(wù)。
5 G能夠提供低成本和高可靠的連接。
MNOs的潛在機(jī)會(huì)
運(yùn)營(yíng)商有可能將向公營(yíng)部門(mén)提供的服務(wù)轉(zhuǎn)售給私營(yíng)部門(mén)。例如，將優(yōu)先服務(wù)轉(zhuǎn)售給企業(yè)。
案例：智慧城市芝加哥
芝加哥正在經(jīng)歷一場(chǎng)變革。通過(guò)利用大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)的力量，這座城市正在從根本上改善其服務(wù)和經(jīng)濟(jì)。5G技術(shù)將進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)的分析，利用邊緣計(jì)算對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行近乎實(shí)時(shí)的處理。
包括17個(gè)系統(tǒng)。交通擁堵傳感器：智能交通系統(tǒng)使用傳感器來(lái)檢測(cè)交通模式中的擁堵和瓶頸。還依靠相機(jī)來(lái)加強(qiáng)速度和檢測(cè)交通違規(guī)。通過(guò)這些工具，可以收集城市DOT（Development Oriented Transit）的實(shí)時(shí)信息，從而使移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更安全，更高效。水和廢水監(jiān)控器：監(jiān)測(cè)設(shè)備可以檢測(cè)泄漏以及水壓的變化，以確定水基礎(chǔ)設(shè)施是否正常工作。停車(chē)APP和自助終端：應(yīng)用程序與智能停車(chē)計(jì)時(shí)器協(xié)調(diào)，以通知駕駛員哪里有停車(chē)位。
道路橋梁監(jiān)控系統(tǒng)：傳感器監(jiān)控橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，并告知城市工程師任何問(wèn)題。自動(dòng)駕駛：自動(dòng)駕駛汽車(chē)將人員往返于城市內(nèi)，為其他人提供游樂(lè)設(shè)施，并在其所有者忙于工作或其他活動(dòng)時(shí)進(jìn)行交付。無(wú)人機(jī)用于檢查難以到達(dá)的區(qū)域。
垃圾處理傳感系統(tǒng)：傳感器檢測(cè)城市周?chē)娜萜髦械睦?，以便衛(wèi)生工作者可以最大限度地提高其路線(xiàn)效率。城市照明系統(tǒng)：LED燈具有天氣適應(yīng)性，當(dāng)需要更換燈泡時(shí)，通信會(huì)自動(dòng)發(fā)送到公共設(shè)施工程部。火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)：傳感器監(jiān)控容易發(fā)生火災(zāi)的公園和林區(qū)的情況。傳感器還可以檢測(cè)建筑物中的火災(zāi)并在緊急情況下向火災(zāi)部門(mén)發(fā)起呼叫并可能自動(dòng)采取措施。
能源監(jiān)控體系：可以監(jiān)控發(fā)電廠(chǎng)的安全性，并向城市官員通報(bào)能源流量。太陽(yáng)能板監(jiān)控系統(tǒng)：可以監(jiān)控太陽(yáng)能電池板以確定它們提供多少能量以及是否需要維護(hù)。智能物流和運(yùn)輸：列隊(duì)的卡車(chē)有效地將貨物從港口運(yùn)送到最終目的地。
智能庫(kù)存系統(tǒng)可告知操作員何時(shí)在不同地點(diǎn)之間運(yùn)輸貨物。公共交通管理系統(tǒng)：公共交通和城市車(chē)輛在需要維修或更換時(shí)與其所在地機(jī)構(gòu)進(jìn)行通信。無(wú)人機(jī)：無(wú)人機(jī)用于檢查難以到達(dá)的區(qū)域，用于執(zhí)法和保險(xiǎn)，農(nóng)村救護(hù)車(chē)，基礎(chǔ)設(shè)施檢查和環(huán)境監(jiān)測(cè)。商業(yè)用途包括精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，航空攝影，以及在不久的將來(lái)，包裹遞送。
監(jiān)控?cái)z像：攝像機(jī)通過(guò)監(jiān)控公共安全人員不經(jīng)常光顧的區(qū)域的活動(dòng)來(lái)確保安全，可以監(jiān)視不對(duì)公眾訪(fǎng)問(wèn)的區(qū)域，以防止未經(jīng)授權(quán)的人員進(jìn)入和離開(kāi)。公共安全監(jiān)控系統(tǒng)：公共安全官員可以佩戴身體攝像頭，捕捉他們與城市居民之間互動(dòng)的鏡頭，以確保雙方的安全?？纱┐髟O(shè)備及檢測(cè)系統(tǒng)：城市可以構(gòu)建智能手機(jī)和可穿戴式檢測(cè)傳感器，以便人們可以成為互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的活躍部分，并與城市進(jìn)行溝通。寬帶基礎(chǔ)設(shè)施：可靠的互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)是將物聯(lián)網(wǎng)固定在一起的紐帶。
正如市長(zhǎng)Rahm Emanuel所說(shuō)，芝加哥希望成為“世界上數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)最多的政府”。旨在實(shí)現(xiàn)這一愿望的一項(xiàng)舉措是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)組（Array of Things，AoT）項(xiàng)目。AoT是一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)（稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)），將安裝在路燈交通信號(hào)燈上，它們將測(cè)量溫度，氣壓，光，振動(dòng)，一氧化碳，二氧化氮，二氧化硫，臭氧，環(huán)境聲強(qiáng)度，行人和車(chē)輛交通，以及表面溫度。計(jì)劃在2016年夏季安裝四十二個(gè)節(jié)點(diǎn)，到2018年底將部署500個(gè)節(jié)點(diǎn)。
該項(xiàng)目足夠的細(xì)節(jié)提供數(shù)據(jù)，幫助工程師，科學(xué)家，政策制定者和居民共同努力使芝加哥更健康，更宜居，更有效。
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