什么是物联网5G网络?

  在物联网的网络是指无需人为参与与其他设备通信,如自动驾驶汽车,智能家电,以及可穿戴技术互连设备的集合。与IoT网络最相关的网络基础设施是4G LTE和5G,它们旨在支持IoT的资源需求。

  物联网网络:5G

  物联网是5G基础架构的核心用例。这是因为当前的移动网络已经在努力跟上不断增长的IoT设备市场的资源需求。

  国际电信联盟(ITU)描述的5G网络的所有三种主要使用场景均支持IoT设备:增强型移动宽带(eMBB),大规模机器类型通信(mMTC)以及超可靠和低延迟通信(URLLC) 。

  根据思科在2019年发布的视觉网络指数,预计“到2022 年,IoT连接将占全球所有连接设备和连接的一半(146亿)和连接(285亿)。”需要eMBB来处理这一问题大量的流量。

  ITU为5G网络制定的标准要求它们能够处理每平方公里100万台设备。对于使用工业物联网(IIoT)设备的工厂,其中对非延迟敏感数据的数量相对较低,例如传感器,尤其需要。在支持IIoT部署的5G网络中,可以使用单个基站为部署服务。数据包的大小很小,当来自大量并发连接的大量数据时,这可以减少拥塞。

  要求安全作为首要任务的关键任务应用程序和IoT 用例需要具有低延迟的高度可靠的连接。这些要求是5G网络的URLLC标准的必要条件。例如,自动驾驶汽车需要低延迟。自动驾驶汽车不需要持续的互联网连接即可运行。但是,当它需要与其他汽车或边缘计算设备进行通信时,必须降低等待时间,以便汽车能够在撞到另一辆汽车,行人或其他物体之前做出决定。物联网医疗设备既需要可靠的连接又需要低延迟的连接。如果是远程手术,则现场设备与远程外科医生之间的连接必须小于10毫秒。连接不良或连接缓慢会导致生死攸关的严重后果。5G网络有可能通过URLLC提供这种功能,其中ITU标准的等待时间低至1毫秒。

  物联网网络:4G LTE

  物联网并不是耐心地等待5G网络成熟。据思科称,物联网设备自2008年至2009年间就出现了,距离 5G网络的发展还很遥远。对于机器对机器(M2M)连接,LTE网络使用Cat-M1芯片组。M2M连接是mMTC的基础。窄带物联网(NB-IoT)是一种支持物联网设备的低功耗广域(LPWA)技术。NB-IoT可改善设备功耗,网络系统的容量以及有效利用可用频谱的方式。

  Cat-M1和NB-IoT的纳入意味着LTE网络可以与5G网络用例(例如M2M通信)一起使用。但是,在给定地理区域内服务的设备数量远远少于5G网络中的设备数量。LTE网络可提供每平方公里60,680个LPWA设备的覆盖范围。将此数字与上面在mMTC使用方案中给出的数字进行比较。

  据高通,猫-M1芯片和NB-物联网技术将通过5G网络带内部署,以连接低复杂度的物联网设备的采用。3GPP标准组织在其第13版标准中表示mMTC和NB-IoT如何与LTE网络和5G新无线电(NR)技术一起使用。

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