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5G基礎設施將給各行業(yè)帶來怎樣的變革(一)

發(fā)布時間:2019-11-19 責任編輯:wenwei

【導讀】五代(5G)無線基礎設施不僅為新應用開辟了道路,還極大地改善了4G及前幾代無線應用。隨著5G網(wǎng)絡性能的提高,通信速度將更快,延遲更低,交互性也更佳。這對消費者體驗和機器對機器(M2M)通信來說都是好消息。5G將通過單一移動網(wǎng)絡提供以下三種服務:
 
5G基礎設施將給各行業(yè)帶來怎樣的變革(一)
 
• 增強型移動寬帶(eMBB),滿足以人為中心的內(nèi)容和服務接入用例需求。
• 大規(guī)模機器類通信(mMTC),在要求不高的低功耗設備之間進行數(shù)據(jù)交換。
• 超高可靠超低時延通信(URLLC),在要求非常嚴格的設備之間進行數(shù)據(jù)交換。
 
 
本文將探討5G增強技術如何改進現(xiàn)有應用,并為更具創(chuàng)新性的應用創(chuàng)建平臺。
 
5G無線技術與應用
 
5G通信是設備之間的通信手段,但也是一項能真正改進現(xiàn)有應用的使能技術。讓我們來一起探索5G無線網(wǎng)絡對現(xiàn)有應用和新興應用有著怎樣的意義。
 
互聯(lián)網(wǎng)支持
 
將互聯(lián)網(wǎng)引入消費型智能手機和平板電腦是5G網(wǎng)絡最早且規(guī)模最大的一次部署。憑借更高的傳輸速度和更低的延遲,消費者也將看到5G連接不僅是消費類設備,也是家庭(固定無線接入)的互聯(lián)網(wǎng)接入渠道。像波束成形這樣的技術(可以將信號聚焦成指向用戶的波束,而不是向所有方向廣播)可提高用戶信號的完整性,同時又能將對其他用戶的信號干擾降至最低。
 
虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實
 
虛擬現(xiàn)實(VR)通過頭顯構建一個可以交互的合成(計算機生成的)環(huán)境。VR頭顯具有實時頭部跟蹤功能,可以根據(jù)頭部運動改變場景中的視角。增強現(xiàn)實(AR)不是構建一個合成環(huán)境,而是使用頭顯或智能手機將合成對象覆蓋到人們所見的現(xiàn)實世界之上。這兩種技術都將受益于5G網(wǎng)絡的大容量:5G的超高傳輸速度有利于構建合成世界并將其從遠程云(稱為云渲染)傳輸?shù)絍R設備,而5G的超低延遲性能可以快速響應頭部運動,只將當前場景呈現(xiàn)給用戶。
 
物聯(lián)網(wǎng)
 
物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是指通過互聯(lián)網(wǎng)將日常物品(如洗碗機、門鈴)連接起來。在降低成本之后,5G的驚人速度和容量將導致新的物聯(lián)網(wǎng)設備和服務呈爆炸式增長。從某種程度上來看,這種擴展表現(xiàn)為5G網(wǎng)絡能夠在小范圍內(nèi)連接大量設備(例如在一平方米范圍內(nèi)連接一百萬個終端設備)。5G可以通過多輸入多輸出(MIMO)與同一區(qū)域內(nèi)的大量設備通信。MIMO是指增加基站的天線數(shù)量以擴大其網(wǎng)絡容量,或者使用多徑傳播在同一無線信道上發(fā)送和接收多個數(shù)據(jù)信號。這兩種情況都擁有較高的容量能與更多設備進行通信,而不需要額外的無線電頻譜。
 
自動駕駛汽車
 
自動駕駛汽車(AV)是無需人工輸入就能自動導航的汽車,例如,無人駕駛汽車。AV在沒有5G無線基礎設施的情況下也可以工作,但隨著速度更快、延遲更低的5G通信的出現(xiàn),將會發(fā)展出各種新興AV技術。通信技術的改進可以為司機或乘客提供一系列服務,包括娛樂(如視頻、音樂)和寬帶接入。借助于5G技術,駕駛員可以受益于自動調整的導航和路線,這種調整是通過將實時事故或擁堵信息整合到一起來實現(xiàn)的;也可以實現(xiàn)車車(V2V)通信以優(yōu)化交通狀況(例如變道協(xié)調)。
 
監(jiān)控
 
5G技術將給音視頻監(jiān)控帶來巨大的變化。如今,大多數(shù)監(jiān)控解決方案都依賴于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡,以通過Wi-Fi連接到可以提供有限帶寬的互聯(lián)網(wǎng)服務提供商(ISP)。許多解決方案都支持雙向通信,但這種通信可能會受到非對稱IP網(wǎng)絡(即下載速度大于上載速度)的影響。5G網(wǎng)絡的可用帶寬允許流暢地流式傳輸高分辨率視頻(如1080p高清視頻),而第三代(3G)或第四代(4G)無線網(wǎng)絡則無法做到。5G通信速度支持在云端進行實時人臉檢測和識別。攝像頭在捕捉到高分辨率視頻幀時,便會將所有幀上傳到云端進行處理。攝像頭在檢測到人臉后會使用一個矩形框出人臉的范圍,并上傳到獨立的云端服務器。這一操作有助于更好地使用5G基礎設施,因為發(fā)送到云端的圖像更小,在接收后便可進行處理,因此能夠并行處理這個復雜的識別過程。
 
精彩內(nèi)容未完待續(xù)......
 
本文轉載自貿(mào)澤電子。
 
作者簡介
 
M. Tim Jones是一位經(jīng)驗豐富的嵌入式固件架構師,擁有超過30年的架構和開發(fā)經(jīng)驗。Tim曾撰寫過多本書和許多文章,涉及軟件和固件開發(fā)的各個領域。他的工程背景包括為地球同步軌道航天器開發(fā)內(nèi)核以及嵌入式系統(tǒng)架構和協(xié)議開發(fā)。
 
 
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