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工業(yè)5G——著眼工業(yè)未來(lái)

發(fā)布于:2021-3-29 9:25:47    點(diǎn)擊量:

4G改變生活,5G改變社會(huì)

2019年是我國(guó)5G商用元年。5G已經(jīng)在政府、制造、醫(yī)療、教育等十多余行業(yè)開(kāi)展了大量的創(chuàng)新應(yīng)用示范。在《2019年物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場(chǎng)研究報(bào)告》中指出,5G將助力物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展,在2022年中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)連接規(guī)模將達(dá)70億,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超2萬(wàn)億元。

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什么是5G


5G(5th-Generation)即第五代移動(dòng)通信技術(shù)。全球移動(dòng)通信基本上每十年推出新一代革命性技術(shù)。


1G(1979)出現(xiàn)模擬移動(dòng)通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)通話;2G(1991)開(kāi)始有了數(shù)字語(yǔ)音傳輸以及低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù);3G(2002)可以實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)闡述和寬帶多媒體服務(wù)業(yè)務(wù),出現(xiàn)3種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),并可進(jìn)行全球漫游;4G(2009)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)數(shù)據(jù)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)以及移動(dòng)多媒體的運(yùn)作,可快速傳輸數(shù)據(jù)、較快速下載高質(zhì)量音頻視頻圖像等。


5G(2019)從移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展到移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,服務(wù)對(duì)象從人與人通信拓展到人與物、物與物通信。5G與經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域深度融合,將會(huì)帶來(lái)生產(chǎn)方式生活方式的深刻變革。



  5G優(yōu)勢(shì)聚焦


我國(guó)對(duì)5G需求開(kāi)展了深入研究,提出了具有9大關(guān)鍵性能指標(biāo)的5G關(guān)鍵能力指標(biāo)體系。其中8個(gè)關(guān)鍵性能指標(biāo)被ITU采納:用戶體驗(yàn)速率、連接數(shù)密度、空口時(shí)延、移動(dòng)性、頻譜效率和能源效率。最突出的三大性能指標(biāo)如下:
1. 5G的用戶體驗(yàn)速率可達(dá)100Mbps至1Gbps,是4G的10倍以上;
2. 空口時(shí)延低至1ms,通常4G的時(shí)延為30-70ms;
3. 連接數(shù)密度可達(dá)到100萬(wàn)連接/平方公里,在同等頻譜資源條件中達(dá)到4G的50倍以上。
在新體驗(yàn)上,5G相比于4G擁有超高速率、超低時(shí)延、大容量等特性,通過(guò)將復(fù)雜的運(yùn)算和處理放在云端服務(wù)器,降低終端復(fù)雜性。隨著5G的廣泛應(yīng)用,可從穿戴設(shè)備、智能家居,到智慧城市的基礎(chǔ)設(shè)施都將接入5G網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)。


5G三大應(yīng)用場(chǎng)景


按照5G超高速率、超低時(shí)延、大容量的特點(diǎn),總結(jié)出三大應(yīng)用場(chǎng)景:


增強(qiáng)移動(dòng)寬帶eMBB

在現(xiàn)有移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)場(chǎng)景基礎(chǔ)上的大量流量移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)提升,聚焦對(duì)帶寬有極高需求的業(yè)務(wù)。如:高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)VR/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR等,滿足人們對(duì)數(shù)字化生活的需求。

超高可靠超低時(shí)延通信uRLLC

聚焦對(duì)時(shí)延極其敏感的工業(yè)行業(yè),例如自動(dòng)駕駛/輔助駕駛、遠(yuǎn)程控制等,滿足人們對(duì)于數(shù)字化工業(yè)的需求。

大規(guī)模機(jī)器類通信mMTC

針對(duì)大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),如:智慧城市、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能農(nóng)業(yè)等,滿足人們對(duì)于數(shù)字化社會(huì)的需求。



工業(yè)5G需要滿足工業(yè)應(yīng)用的哪些需求


5G工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用白皮書列出五大工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,工廠自動(dòng)化、流程自動(dòng)化、人機(jī)交互HMI、物流和倉(cāng)儲(chǔ)、監(jiān)控和維護(hù),并且工業(yè)自動(dòng)化的應(yīng)用案例可以分類到十個(gè)類別。
這個(gè)表格中每個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域都會(huì)用到實(shí)際的應(yīng)用案例,舉例看來(lái),移動(dòng)機(jī)器人將應(yīng)用于各大領(lǐng)域,大規(guī)模無(wú)線傳感器將應(yīng)用于工廠自動(dòng)化、流程自動(dòng)化等,而人機(jī)交互、監(jiān)控和維護(hù)都會(huì)用到增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)案例。

這些案例都可以用無(wú)線技術(shù)實(shí)現(xiàn),這些案例映射可以到5G應(yīng)用場(chǎng)景的三角形中,如大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)用到eMTC,移動(dòng)機(jī)器人和工廠自動(dòng)化控制都對(duì)低時(shí)延有很高的需求,工業(yè)5G,更關(guān)注低時(shí)延、高可靠性,機(jī)器之間的通信。

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