Este artigo traz uma compreensão abrangente do 5G na área de Aplicativos IoT.
Com a atualização contínua do The Times e o progresso contínuo da ciência e tecnologia, a era da comunicação evoluiu para uma era 4G abrangente, e agora, o surgimento da era 5G se tornará uma era universal, a comunicação móvel de quinta geração, tornou-se um ponto quente de pesquisa e desenvolvimento global.
1. O que é tecnologia 5G
Para simplificar, 5G é a quinta geração de tecnologia de comunicação, que é caracterizado principalmente por banda ultralarga, comprimento de onda milimétrico, atraso ultrabaixo, e ultra-alta velocidade. 2G realizou digitalização da comunicação de voz, função máquina tem uma tela pequena pode enviar mensagens de texto; 3G realizou comunicação multimídia além de voz e imagens, e a tela ficou maior para que você pudesse ver as fotos. 4G permitiu acesso à Internet de alta velocidade na área local. Assistir a vídeos curtos está disponível para smartphones de tela grande, mas o sinal é bom na cidade, mas pobre na cidade natal. 1G ~ 4G visam a comunicação rápida e conveniente entre as pessoas, para que as pessoas ousem esperar participar do mundo inteiro por meio de transmissão ao vivo. Os objetivos de desempenho do 5G são latência reduzida, Custos mais baixos, altas taxas de dados aumentaram a capacidade do sistema economia de energia.
As características técnicas do 5G
5G se comunica através de ondas eletromagnéticas. A onda eletromagnética tem uma característica, quanto maior a frequência, quanto menor o comprimento de onda, quanto mais rápida a taxa, pior será a capacidade de transmissão. Nesse caso, a taxa de transmissão e a capacidade de transmissão são mutuamente restritas. Se a pura busca pela velocidade é, então a teoria da frequência das ondas eletromagnéticas pode ser aumentada. Mas pode ser que a cobertura 4G, que anteriormente exigia apenas uma torre de celular, poderia exigir quatro ou mais estações base com 5G. O custo das estações base tem sido o maior obstáculo para o 5G, mas também é uma oportunidade para os dispositivos móveis operarem. Mais equipamentos não são terríveis, contanto que alguém pague a conta, a lã está nas ovelhas. O que mais, você também pode usar uma base em miniatura para substituir a base grande do passado, reduzindo custos. Isso quer dizer, Huawei e Qualcomm nesta guerra, é realmente significativo. Quem vencer esta guerra ganhará muitos pedidos de 5G.
A inovação tecnológica do 5G vem principalmente tecnologia sem fio e tecnologia de rede. No campo da tecnologia sem fio, conjunto de antenas em grande escala, rede ultradensa, as novas tecnologias de acesso múltiplo e de acesso ao espectro total tornaram-se o foco da indústria. Matrizes de antenas em grande escala podem suportar dezenas de fluxos de dados espaciais independentes, aumentando o número de antenas com base nas múltiplas antenas existentes, que melhorará várias vezes a eficiência espectral dos sistemas multiusuário e desempenhará um importante papel de apoio no atendimento aos requisitos de capacidade e velocidade do sistema 5G.
Como o 5G é diferente do 4G?
Qual é a diferença entre 5G e 4G? 4As redes móveis G entraram agora numa fase de rápida adoção, enquanto os padrões 5G estão começando a surgir. Então, qual é a diferença entre redes 4G e 5G? Abaixo para compartilhar a comparação da diferença da rede 4G e 5G, vamos dar uma olhada!
Diferença entre redes 5G e 4G
- A velocidade da Internet é a maior diferença. Atualmente, estima-se que a velocidade da rede 5G pode chegar a 10G/s, 10 vezes mais rápido que 4G, o que significa que podemos baixar um filme em alta definição em poucos segundos usando a rede 5G.
2. 5G pretende estabelecer as bases para uma conectividade rápida e resiliente, e oferecer conectividade onipresente, se o usuário está em uma estação de metrô ou em um arranha-céu, enquanto as redes móveis anteriores e 4G se concentravam principalmente em fornecer largura de banda bruta.
3. 5A rede G não está sozinha, diversas tecnologias como M2M, Wi-fi, LTE, 2G, 3G, e LTE-A irá junto com isso. Isso é para dizer, 5G visa oferecer suporte à realidade aumentada, jogos envolventes, wearables conectados, e IoT;
4. 5As redes G liderarão a RAN virtual e a RAN na nuvem para facilitar uma rede mais centralizada com data centers localizados;
5. 5G também permitirá que a infraestrutura da rede decida automaticamente o tipo de espectro a ser oferecido e se adapte às condições atuais em um momento especificado.
3. Como funciona o 5G
Já conhecemos o princípio do 5G, agora vamos entender seu princípio de funcionamento. Em primeiro lugar, veja o que é um espectro.
5G funciona em três bandas de frequência diferentes, que têm um impacto inimaginável no seu uso diário.
O espectro de banda baixa também é conhecido como espectro sub-1 GHz. Embora o espectro de baixa largura de banda forneça excelente cobertura e penetração na parede, há uma grande desvantagem: velocidades máximas de dados de cerca de 100 Mbps.
Baixa latência e velocidades mais rápidas são oferecidas pelo espectro de banda média. Espera-se que a velocidade de pico atinja 1 Gbps no espectro de faixa média.
O espectro de banda alta é o desempenho mais alto do 5G, no entanto, também tem grandes desvantagens. Muitas vezes é chamada de onda milimétrica. Velocidades máximas de mais de 10 Gbps com latência extremamente baixa podem ser oferecidas pelo espectro de alta largura de banda. A fraca penetração dos edifícios e a pequena área de cobertura são os principais pontos fracos da secção de ondas altas. Isso significa que um grande número de unidades de sinal é necessário para criar uma rede eficiente de alta largura de banda..
O espectro de banda alta é o maior para 5G.
4. 5Internet das Coisas(IoT) desafios
EU. Riscos da segurança da Internet das Coisas
(1) Segurança de dispositivos na Internet das Coisas: Por um lado, dispositivos usados na Internet das Coisas geralmente têm um ciclo de vida longo, o que faz com que os fabricantes não produzam os dispositivos ou parem de atualizar seus serviços de software, o que também significa que as vulnerabilidades correspondentes não serão atualizadas, aumentando assim o risco de dispositivos na IoT serem atacados. IoT é composta por diferentes nós sensores. Esses nós de detecção têm espaço de recursos limitado e não podem realizar criptografia de algoritmos complexos e instalar software antivírus como computadores desktop.. Em um ambiente não supervisionado, nós de detecção são vulneráveis a ataques de segurança.
(2) Segurança na transmissão de informações da Internet das Coisas: Sistema RFID consiste em uma etiqueta eletrônica, leitura e escrita, antena e os componentes do sistema de computador, tal como no uso de meio de contato de radiofrequência entre o dispositivo de leitura/gravação e uma transmissão de dados bidirecional de etiqueta eletrônica, devido ao dispositivo de leitura/gravação lê as informações na etiqueta através do sinal de radiofrequência, sinal de radiofrequência não consegue distinguir entre leitura e escrita são legais, Uma vez que a frequência de sua própria transmissão corresponda à do invasor, o invasor pode ler a tag sem o conhecimento do proprietário, fazendo com que a informação vaze.
É bem sabido que os dispositivos correspondentes da Internet das Coisas costumam usar canais de rádio de frequência aberta 2,5g /5,8G, que são fáceis de serem bloqueados e danificados, resultando em riscos de segurança correspondentes. Para a família inteligente, cenários de aplicação industrial, como a Internet das coisas, o uso de câmeras, equipamentos de monitoramento tendem a coletar e processar grandes quantidades de informações de dados, essas informações podem estar relacionadas à privacidade pessoal e aos segredos comerciais do usuário, uma vez usado por criminosos, pode trazer grandes prejuízos aos internautas e causar má influência.
2. Novos desafios trazidos pela aplicação da tecnologia 5G
Primeiro, o uso da tecnologia de comunicação 5G requer a atualização dos módulos de comunicação dos existentes dispositivos IoT, aumentando assim o custo de produção de dispositivos IoT. No cenário de aplicação da Internet das coisas, muitas vezes há muitos equipamentos de Internet, através da comunicação correspondente entre diferentes dispositivos IoT ou protocolo de rede para conectar, permitir uns aos outros a transmissão de informações, dados e atualizar o novo módulo de comunicação, pode levar a uma comunicação deficiente entre os dispositivos, resultando em danos e aumentando o custo dos usuários da Internet.
Segundo, a atualização da tecnologia de comunicação 5G impôs maiores exigências à capacidade dos dispositivos IoT de lidar com grandes quantidades de dados. Tecnologia de comunicação 5g na aplicação Internet das coisas, pode efetivamente promover a taxa de transmissão de informações da rede e o acesso a muitos equipamentos de Internet, ao mesmo tempo, rede de comunicação de alta velocidade com um grande número de dispositivos de Internet das coisas pode produzir grandes quantidades de dados que precisam ser processados, para uso de pequeno volume, baixo consumo de energia e tecnologia de sistema embarcado de baixo custo da Internet das coisas em termos de equipamentos, Ele não tem a capacidade de processar com eficiência grandes quantidades de dados. Finalmente, a aplicação da tecnologia de comunicação 5G na Internet das Coisas significa que os dispositivos da Internet das Coisas estão usando redes públicas para transmissão de informações. Com o aumento do acesso aos usuários, a Internet das Coisas com fraca capacidade de proteção de segurança enfrenta maiores riscos de segurança.
O desenvolvimento contínuo da tecnologia 5G promoveu enormemente o desenvolvimento da Internet das Coisas, mas também trouxe uma série de problemas como aumento de custos e segurança de redes e informações. Acreditamos que com o desenvolvimento contínuo de 5 g tecnologia e indústria relevante, chips e módulos de comunicação relacionados diminuirão, o preço da segurança dos equipamentos IoT e a capacidade de lidar com grandes quantidades de dados serão melhorados, e com a expansão do 5 cobertura de rede, Cenários de aplicativos da Internet das coisas, e haverá um espaço mais amplo para o desenvolvimento.
5. Introdução de cada versão de comunicação móvel (1G, 2G, 3G, 4G, 5G)
1G comunicação móvel de primeira geração
A história do 1 g:
Em 1979, NTT lançou pela primeira vez o celular 1G em Tóquio, Japão em 1979. E então o Japão se tornou o primeiro país a ser coberto pela rede sem fio universal.
NMT estabeleceu um sistema de comunicação sem fio na Suécia, Finlândia, Dinamarca, e Noruega em 1981. Pessoas em diferentes países podem então comunicar-se por telefone.
Os celulares MOTOROLA foram usados pela primeira vez nos Estados Unidos em 1983.
As características do 1 g:
As informações podem ser moduladas por sinais digitais ou analógicos. Sinais analógicos 1G são usados para transmitir informações
Um gigabyte é usado apenas para transmitir mensagens telefônicas de voz. 2.4Kbps é a taxa máxima de transmissão com frequência de 150 MHz. No entanto, qualidade de som e grandes problemas de atraso são relativamente ruins enquanto isso.
Nos filmes e dramas de TV de Hong Kong do início dos anos 1980, é comum ver pessoas que pensam que o celular que possuem é a primeira geração de produtos de telefonia móvel.
2G comunicações móveis de segunda geração
2GSM
Em 1991, A tecnologia GSM foi introduzida pela primeira vez. É a modulação digital a ser usada em vez da modulação analógica. Ao mesmo tempo, para conseguir a reutilização, utiliza tecnologias CDMA e TDMA para conseguir a reutilização.GSM opera na banda de 900 MHz.
O GSM tem velocidade máxima de 14,4 Kbps tanto no uplink quanto no downlink e suporta chamadas de voz e SMS. Enquanto isso, em comparação com GSM, a qualidade da voz foi bastante aprimorada.
2Rede G é identificada como “2G”
2.5gGPRS
No ETSI em 1993, GPRS foi lançado. GPRS utiliza tecnologia Packet Switched. A técnica consiste em transferir informações em pacotes.
A velocidade ascendente de GPRS é capaz de atingir 26,8 Kbps e a velocidade downstream pode atingir 53.6 Kbps. GPRS é permitido por esta taxa de transmissão de dados para introduzir o serviço de mensagens MULTIMÍDIA. A tecnologia permite aos usuários receber e enviar mensagens como imagens multimídia. Também passou a oferecer suporte ao acesso IP à Internet.
2.75BORDA G(Dados aprimorados para evolução GSM)
Inventado por AT&Lata 2003
Pode atingir uma velocidade máxima de 236,8 Kbps downstream e 59,2 Kbps upstream
EDGE apresenta tecnologia de codificação 8BPSK
O símbolo para EDGE é “E”, então um “E” no seu telefone significa que você está usando uma rede EDGE.
2 resumo
2G introduziu tecnologia de comutação de pacotes e modulação digital.
3G Comunicação móvel de terceira geração
WCDMA-UMTS
A NTT do Japão introduziu a primeira rede 3G de forma não comercial em 1998.
Em 2001, a primeira rede 3G comercial foi operada pela SK Telecom na Coreia do Sul. Ele usa tecnologia de comutação de pacotes, CDMA, e opera em 850 MHz,1900MHz, e 2100 MHz.
As velocidades máximas dependem da mobilidade, como 384 Kbps para um telefone celular em um carro ou trem, e 2 MHz para uma conexão estacionária. 3G introduziu Internet móvel, chamada de vídeo, vídeo online e outros serviços devido à velocidade aprimorada.
O símbolo para 3G é “3G”
Td-SCDMA é um acesso múltiplo por divisão de código síncrono por divisão de tempo de curto prazo. Foi proposto pela primeira vez pela China e concluído com base no RTT como um padrão internacional de comunicação móvel.
SCDMA suporta serviços 3G que variam de 8KB/s a 2Mb/s e videofone,taxas mais altas de voz, Internet e outros serviços.
3.5g-HSPA (Acesso a pacotes de alta velocidade)
HSPA é uma tecnologia WCDMA aprimorada de até 5,76 Mbps e 14,4 Mbps, teoricamente. Mas na verdade ele move 200 Kbps para cima e 500 Kbps para baixo
O símbolo para HSPA é “H”, então, se um “H” for exibido no seu telefone, você está usando a rede HSPA.
3.75 G-HSPA +
HSPA segue a tecnologia HSPA e apresenta MIMO. Em outras palavras, há mais de uma antena é utilizada para transferir sinais e receber mais de uma antena enquanto isso.
22Mbps pode ser sua velocidade máxima teórica de uplink e 168Mbps pode ser sua velocidade downlink devido à introdução da tecnologia MIMO.
Se um H for exibido no seu telefone, isso significa que você está usando uma rede HSPA+.
4G comunicação móvel de quarta geração
4G também é famoso como LTE.
A história de 4 g:
A ITU começou a padronizar o LTE em 2004.
Redes LTE foram lançadas em 2005 e começou a ser lançado em 2006.
Em 2006, as primeiras redes 4G comerciais foram instaladas na Noruega, Estocolmo, e Oslo.
LTE suporta TDD e FDD, por isso é frequentemente chamado de FDD-LTE e TDD-LTE. As empresas e organizações da China fizeram muitas contribuições para o desenvolvimento dos padrões TDD-LTE. TD-LTE é usado pelas três principais operadoras para uso comercial experimental em todo o país. A China Unicom e a China Telecom realizaram um piloto de rede híbrida FDD+TD em 16 cidades respectivamente. No futuro, FdD-LTE será o esteio da China Unicom e Telecom.
Wimax. O PADRÃO para 4G não é apenas LTE, mas Wimax é um dos padrões para 4G. Wimax foi publicado na Coréia em 2006.
A guerra dos padrões:
Wimax e LTE lutaram muito para tomar a iniciativa em 4G. Será também uma grande perda para empresas e operadoras que apostam no Wimax, como Taiwan.
O símbolo para 4G é “4G,”Então, se estiver escrito 4G no seu telefone, você está usando 4G.
4Detalhes de G:
LTE é baseado no protocolo de rede de comutação de pacotes IP.
As tecnologias MIMO e OFDMA são utilizadas pelo LTE.
A velocidade teórica de downstream do LTE é de 100 Mbps e a velocidade de upstream é de 50 Mbps; A velocidade downstream do LTEA pode atingir 1 Gbps e a velocidade upstream pode atingir 500 Mbps.
A velocidade teórica de downstream do Wimax é de 128 Mbps e a velocidade de upstream é de 56 Mbps
A banda suportada por LTE tem muitos, inclui 700/800/900/1700/1800/1900/2100/2600 MHZ.
4G expandiu muitos cenários de aplicativos relacionados com base na baixa latência.
5G: a quinta geração de comunicações móveis
Por que o 5G é necessário
Existe uma grande quantidade de aplicações de telemedicina, condução inteligente, velocidade mais alta, aplicações de sensores, menor atraso, e elevado número de conexões de aplicações de redes de comunicação sem fio ocorre devido à necessidade de IoT.
5História do Desenvolvimento G
Em 2013, a primeira reunião do imT-2020 (5G) Grupo Propulsor foi realizado em Pequim
NTT DoCoMo anunciou oficialmente em 2014 que irá cooperar com a Nokia, Ericsson, Samsung, e outros seis fabricantes começarão a testar redes 5G de alta velocidade, qual é 1,000 vezes a capacidade da rede 4G existente, e a velocidade de transmissão deve melhorar para 10 Gbps.
A primeira Conferência Global 5G foi realizada em Pequim em 2016.
A versão inicial do 5G NR foi divulgada na 78ª reunião plenária do 3GPP RAN em 2017.
3A solução SA padrão GPP 5G NR foi lançada oficialmente na 80ª sessão plenária TSG RAN do 3GPP em junho 13, 2018.
LG U+, KT, e SK lançaram simultaneamente serviços 5G na Coreia do Sul em dezembro 1, 2018.
O Ministério da Informação e Tecnologia da Indústria liberou oficialmente licenças comerciais 5G para a China Telecom, China Móvel, Rádio Chinesa, China Unicom e China Television em 2019.
O Ministério da Informação e Tecnologia da Indústria emitiu o Boletim de Estatísticas da Indústria de comunicação 2021 em janeiro 2022.
Tenha uma visão geral do 5G
Um novo padrão de radiofrequência é usado pelo 5G para definição. A maior diferença em relação às gerações anteriores de sistemas de comunicação é a adoção de beamforming e Massive MIMO. O 5G pode funcionar em uma ampla faixa de frequências. Pela primeira vez, 5G apresenta explicitamente diferentes cenários de aplicação.
Formação de feixe
Beamforming é um conceito que vem de antenas adaptativas. No processamento de sinal da extremidade receptora, o sinal desejado pode ser formado por síntese ponderada de vários sinais recebidos pelo elemento de arranjo de múltiplas antenas. É equivalente a formar uma viga apontando para cima. Por exemplo, o padrão de recepção omnidirecional inicial é transformado em um padrão de lóbulo com apontamento zero e máximo. O mesmo princípio se aplica ao transmissor.
Um sistema de múltiplas antenas é necessário se a formação de feixe for usada.
5 banda g
O espectro 5G pode ser dividido em 400-1 GHz, 6GHz,30Bandas de GHz e 60 GHz. sub-6GHz são frequências abaixo de 6GHz, ondas milimétricas estão operando em frequências acima de 6 GHz. Mobilidade e alta cobertura celular são fornecidas por baixa frequência; Pelo contrário, alta capacidade e velocidade são alcançadas por altas frequências.
6. O que o 5G realmente faz e por que o 5G?
A chegada da largura de banda de rede de quinta geração tem um propósito maior: aproximar os dispositivos do mundo e construir um ecossistema IoT inteligente. Este é um avanço significativo em relação ao 4G. Desde então, 5G não só aumentará esta eficiência, mas também melhorará a comunicação entre dispositivos em fábricas e residências.
Por 2030, 50 bilhões de dispositivos IoT deveriam ser implantados.
No entanto, os mercados estão mais bem preparados do que se imagina. Os principais provedores de serviços do mundo publicaram estudos de caso sobre a usabilidade do 5G. Por exemplo, a GSMA está fornecendo fatias de redes 5G de rede inteligente como parte de 106 lançamentos globais que eles concluíram. O que mais, A Ericsson também usa 5G para fins comerciais, como distribuição inteligente de energia, e comunicações de missão crítica, etc.
O que mais impressiona é a rede global da loLIVE que alimenta o ecossistema IoT via 5G. A tecnologia patenteada SIM bootstrap é usada pela plataforma para oferecer conectividade celular ininterrupta para dispositivos em todo o mundo.
Como o 5G é melhor?
5G vai entregar 10 largura de banda de rede vezes mais rápida e poderosa, quase 20 Gbps do que 4G. Velocidades de rede extremamente rápidas são importantes para a Internet das Coisas, já que a maioria dos dispositivos opera apenas com atualizações em tempo real. Alarmes, sistemas de bloqueio, câmeras, portas, e outros dispositivos estão todos conectados. A construção deste sistema de monitoramento só pode ser feita se forem fornecidas atualizações em tempo real.
À medida que os volumes de dados crescem a taxas recordes, o mesmo deve acontecer com a infraestrutura que os transmite. Isso é o que o 5G oferece.
Fatiamento de rede: Aloca largura de banda para requisitos de serviço específicos
Para concluir, o fatiamento da rede separa a largura de banda da rede disponível em várias redes virtuais independentes. Isso torna a IoT uma combinação de diferentes elementos de software e diferentes hardwares.
A Internet em áreas restritas não deve ser interrompida. Entretanto, muitas destas instituições privadas têm requisitos rigorosos e exclusivos de segurança e QoS. Com as fábricas, laboratórios de pesquisa, hospitais, e rede principal nativa da nuvem, logística inteligente pode garantir conformidade, segurança sem preocupações, e serviços.
Redes centrais dedicadas em vários locais também podem ser estabelecidas dentro de um país com vários Rans públicos.
Desbloqueie o mundo da Internet das Coisas e das oportunidades 5G
5G está crescendo em um ritmo recorde, com o objetivo de construir comunicações para um futuro mais inteligente. IIoT, Trabalho remoto, e as cidades inteligentes são apenas alguns casos amplamente utilizados para a adoção do 5G na camada base.
7. Quais são as desvantagens do 5G?
É difícil perder uma mensagem comum da AT&T, Verizon e outras operadoras: 5A implantação do G está em andamento. Grande parte do foco agora está em como o 5G poderia mudar o comportamento do consumidor, como baixar um filme em minutos. O impacto do 5G será multifacetado, com as empresas eventualmente se beneficiando de conexões sem fio mais rápidas sem ter que investir pesadamente em investimentos e em preocupações contínuas. As empresas precisam compreender as vantagens e desvantagens das redes 5G à medida que se preparam para cumprir os padrões 5G e adotar produtos e serviços relacionados:
Os benefícios de 5 g
1. Velocidade
As taxas de dados de 5G são superiores às de 4G e 4G LTE. A velocidade real que uma empresa pode atingir depende de vários fatores, incluindo a proximidade de uma empresa para utilizar serviços que não estavam disponíveis no antigo padrão, como automação e recursos avançados de videoconferência. 5G não oferece apenas velocidades mais altas, mas também algo potencialmente mais importante: baixa latência.
2. Baixa latência
De acordo com alguns ensaios, 5G reduz muito o tempo (normalmente menos de 5 milissegundos) para responder aos comandos. Aplicativos e serviços funcionarão da mesma maneira, independentemente da localização, eliminando atrasos que afetam a comunicação em tempo real.
3. Capacidade
5G suporta conexões simultâneas com muito mais dispositivos do que 4G. Como resultado, as empresas não precisam mais avaliar suas estratégias de Wi-Fi e celular como uma ou mais propostas. Com 5G, as empresas podem alternar entre Wi-fi e conexões celulares com 5G.
4. Uma nova geração de serviços baseados em aprendizado de máquina e inteligência artificial
5G impulsionará o surgimento de uma nova geração de serviços interativos baseados em inteligência artificial e aprendizado de máquina. Videoconferência com recursos de realidade aumentada ou virtual, por exemplo, pode simular ambientes e ajudar os executivos a tomar melhores decisões sobre projetos. A automação fará com que as empresas dependam de serviços mais preditivos do que são hoje.
5. Repense a Web
5G será a força motriz que levará as empresas a reimaginar as redes. Filiais de empresas podem usar o 5G como principal meio de conexão e adotar serviços de Internet fornecidos por diversas operadoras de comunicação por meio de cartões SIM. Quer você trabalhe centralmente na empresa ou remotamente de casa, você pode aproveitar as vantagens de recursos adicionais de automação e segurança.
As desvantagens de 5 g
1. A segurança
5Os algoritmos de segurança de transmissão de G são bastante abrangentes, mas as empresas podem enfrentar outros problemas de segurança de rede. Um grande número de dispositivos e componentes IoT ligados a redes 5G aumentará enormemente as ameaças que as empresas enfrentam à medida que os ciberataques procuram explorar vulnerabilidades. Os próprios dispositivos 5G também provavelmente atrairão a atenção deles porque os chips e outros componentes projetados para alimentá-los podem estar infectados com malware por invasores cibernéticos. Pesando o uso de fatiamento de rede (uma tecnologia que cria redes virtuais para hospedar aplicativos ou serviços dedicados) para suas redes 5G é necessário. Para empresas com baixa tolerância ao risco, redes 5G dedicadas podem ser a melhor escolha.
2. Despesas operacionais e despesas de capital
As empresas devem atualizar os componentes de rede e adotar processadores que suportem velocidades mais altas. Espera-se que os fornecedores de telecomunicações lancem dispositivos compatíveis com 5G no início do próximo ano, mas as empresas terão de trabalhar arduamente para encontrar formas de maximizar os investimentos em 5G, uma vez que grande parte da sua infraestrutura de rede ainda depende de equipamentos tradicionais. Seu preço será uma consideração importante à medida que os preços das operadoras e dos dispositivos continuam a mudar.
3. Cobertura irregular
Apesar dos investimentos contínuos em 5G por parte das operadoras de telecomunicações, muitas partes do PAÍS não serão cobertas pelo 5G por muito tempo. As empresas com escritórios em zonas rurais poderão ser particularmente vulneráveis às lacunas de cobertura 5G e terão de contar com uma combinação de tecnologias tradicionais de conectividade de rede. Como resultado, aqueles sem ACESSO ao 5G poderão ser forçados a esperar que as operadoras de telecomunicações ofereçam serviços 5G em suas regiões, que poderá ser afectada pela concorrência de outros operadores.
4. Problemas de linha de visão/penetração
5Os sinais de alta frequência de G são bloqueados mais facilmente por objetos, portanto, garantir a cobertura dos escritórios corporativos e das configurações de fábrica sempre será um problema. As empresas poderão ter de redesenhar e construir instalações para garantir serviços adequados ou construir redes complementares de espectro de radiofrequências (como aqueles baseados no espectro de serviços de rádio de banda larga para cidadãos) que lhes permitirá ampliar a cobertura e a capacidade das redes 5G.
5. Fator de exagero
Muitas empresas podem ficar sobrecarregadas com reclamações de operadoras e fornecedores sobre como o 5G afetará as suas operações. Eles terão que gastar muito tempo entendendo completamente como pretendem usar o 5G para obter o máximo benefício e como demonstrar o retorno do investimento necessário. (ROI). 5G é diferente de outras tecnologias que foram inicialmente promovidas pelas empresas e depois adotadas pelos consumidores. No caso da adoção do 5G, a adoção generalizada pelas empresas será adiada até que os dispositivos compatíveis com 5G sejam mais amplamente utilizados e os verdadeiros serviços 5G sejam fornecidos pelas operadoras. A relevância do 5G só virá se o padrão (como cobertura, preços e dispositivos suportados) torna-se onipresente.
8. Casos de aplicação IoT da tecnologia 5G
O número de dispositivos conectados está crescendo rapidamente com a transformação digital em pleno andamento. De acordo com dados do IDC, haverá 152,200 Dispositivos IoT conectados à rede a cada minuto até 2025.
Vamos comparar esses recursos com as redes 4G existentes:
● Maior rendimento de banda
● 100 vezes mais rápido que as redes atuais
● Atraso reduzido em 25 vezes
● A capacidade de suportar comunicações IoT em larga escala. Prevê-se que cerca 1 milhões de dispositivos da Internet das Coisas estão conectados por quilômetro quadrado.
● O consumo de energia é reduzido em 90%.
● Oferece capacidade de fatiamento de rede. A flexibilidade para projetar seus sistemas de rede de acordo com suas necessidades é dada às empresas pelo fatiamento de rede.
Todos esses recursos tornam as redes 5G adaptáveis a ambientes externos, ao contrário da flexibilidade limitada dos seus antecessores.
Fabricação inteligente
5G levará a indústria 4.0 para um novo nível. A ampla mobilidade, baixa latência, e a alta confiabilidade necessária para a automação da produção em mineração a céu aberto e para tarefas críticas no controle automatizado de veículos só são possíveis com redes 5G ultraconfiáveis.
O sistema de posicionamento baseado em células instala TRPS dentro da instalação. Por isso, os sinais podem evitar a perda de comunicação e criar redundância de sinal, mesmo se um caminho estiver bloqueado.
dispositivos IoT, IA, e sensores ajudam a aumentar a produtividade por meio de análises meteorológicas avançadas. O mecanismo de ajuste inteligente ajusta automaticamente as configurações de controle para se adequar a todas as condições climáticas.
As cargas de energia serão geridas de forma mais eficiente por redes inteligentes. Os custos de energia e o tempo de inatividade podem ser minimizados por dispositivos IoT.
Tudo isso envolve a movimentação contínua de grandes quantidades de dados pela rede com atraso mínimo.
A cadeia de suprimentos
As cadeias de abastecimento exigem muita supervisão humana, especialmente durante o transporte para armazéns e movimentação dentro deles. As informações individuais em nível de produto serão habilitadas pelo 5G via Sensores IoT. Por isso, fica mais fácil rastrear a carga. A temperatura e a umidade do trailer também podem ser monitoradas remotamente.
Varejo
Ao torná-lo mais personalizado e as situações, a experiência de compra no varejo pode ser aprimorada pela IoT e 5G. Também é possível que os clientes peçam outros produtos em vez de gritarem sem jeito. O gerenciamento de estoque pode ser automatizado por prateleiras inteligentes que suportam IoT.
Não há sistemas de checkout e caixas na loja AmazonGo, pois os compradores são obrigados a baixar o aplicativo e digitalizá-lo ao entrar na loja. Os clientes podem concluir automaticamente o processo de cobrança por meio de seus dispositivos móveis. O que os clientes pegam e o que permanece nas prateleiras pode ser rastreado por visão computacional e dados coletados dos sensores das prateleiras.
Cidade da sabedoria
Automação e conectividade são as premissas básicas de uma cidade inteligente. Dispositivos de Internet das coisas em edifícios comerciais e residências estão usando amplamente dispositivos IoT.
A tecnologia IoT é implantada por Barcelona na gestão de resíduos e transporte desde 2012. O número de hotspots Wifi aumentou em 62% para 670 até 2013. No setor energético, eles instalaram 19,500 medidores inteligentes.
Estão a modernizar os transportes com paragens de autocarro digitais e sistemas de estacionamento. Eles construíram sistemas de sensores em estacionamentos, que reduziu drasticamente o congestionamento e as emissões. Eles normalmente permanecem escuros, iluminando apenas quando o movimento é detectado. Os postes de iluminação também fornecem acesso gratuito à Internet e coletam dados sobre a qualidade do ar da cidade.
Carro autônomo
É necessária muita troca de dados para veículos autônomos para funcionar corretamente. Informações sobre postes de iluminação também fazem grande diferença. As redes 5G garantirão que estes dados sejam entregues de forma eficiente aos veículos, sem atrasos. De fato, os carros eliminarão a necessidade de semáforos. E é necessário o desenvolvimento de cidades inteligentes e extensas redes 5G.
Assistência médica
Um único exame PET ou ressonância magnética pode ser um arquivo enorme. Além disso, existem outros registros como sinais vitais, e outros detalhes sobre medicamentos. Geralmente, esses registros devem ser compartilhados entre alguns especialistas médicos.
Redes com baixa latência e alta confiabilidade são necessárias para garantir a transmissão.
5Dispositivos vestíveis habilitados para G IoT também podem ser monitorados remotamente. É conveniente para pacientes com doenças crônicas e reduz a carga dos médicos, pois permite monitorar em tempo real.
Até 2025-2030, as implementações de infraestrutura 5G ponta a ponta não estarão disponíveis em redes públicas. No entanto, as empresas já estão construindo redes 5G para aproveitar a tecnologia antes do início da competição.
9. 5Soluções G IoT
O número de dispositivos conectados está crescendo rapidamente. De acordo com IDCData, haverá 152,200 Dispositivos IoT conectados à rede a cada minuto até 2025. Uma rede forte é significativa para essa troca de dados, embora haja mais maneiras de melhorar a eficiência posteriormente. O 5G não só suportará comunicações móveis de alta velocidade, mas também tornará a transmissão de dados IoT mais eficaz.
De 2018 para 2025, operadoras e investidores apostarão em torno $1 trilhões globalmente que o 5G se tornará o padrão sem fio global de fato. Essa aposta é certamente segura por uma série de razões, muitos deles relacionados com a revolução que o 5G promete para a Internet das Coisas.
Aqui estão seis maneiras pelas quais o 5G está mudando a Internet das Coisas:
5G provavelmente mudará o mundo.
De 2018 para 2025, operadoras e investidores apostarão em torno $1 trilhões globalmente que o 5G se tornará o padrão sem fio global de fato. Essa aposta é certamente segura por uma série de razões, muitos deles relacionados às mudanças que o 5G promete para a Internet das Coisas.
A Internet das Coisas será alterada pelo 5G de seis maneiras abaixo:
1. Conexões mais fáceis
Embora isso seja um aumento de 100 vezes na velocidade, não é a única maneira óbvia pela qual o 5G poderia melhorar os protocolos atuais.
Relógios, telefones, Portáteis, dispositivos domésticos inteligentes, balanças de banheiro, e tudo o mais que conectamos à Internet estão usando esses roteadores para operar.
Também precisaremos usar roteadores por enquanto, enquanto as operadoras desenvolvem ainda mais nossa infraestrutura 5G, e os dispositivos fabricados pela Power Power poderão permanecer conectados enquanto quase não consomem energia.
2. Novos modelos de negócios
Um dos resultados esperados da adoção generalizada do 5G são as novas formas de atender clientes sem fio em todos os dispositivos IoT..
A Nokia disse que o “dividimento da rede” traria oportunidades que o 4G ou as tecnologias anteriores não poderiam oferecer.
A Nokia prevê que o fatiamento da web pode aumentar as margens operacionais dos provedores de serviços em 5 por cento e isso até 15 por cento dos usuários atuais da Internet estarão interessados em serviços premium.
3. Ajude as cidades inteligentes a crescer
Os centros do nosso progresso tecnológico e da nossa economia são as cidades. Até 2050, 68% da população mundial viverá em áreas urbanas. É relatado que cerca de 75% dos EUA. O PIB provém do seu 100 maiores áreas metropolitanas.
As cidades inteligentes investem em coisas como a nossa infraestrutura, e o 5G ajudará este conceito a amadurecer. Os designers seguirão o seguinte para criar essas cidades :
1. Projete cidades desde o início com big data e sensores.
2. A tecnologia sem fio pode ser usada para ajudar os carros a se comunicarem com a infraestrutura cívica.
3. Fornecer aos cidadãos e às empresas múltiplas formas alternativas de distribuição de bens e informações.
A implementação do 5G facilitará o desenvolvimento de redes mais suaves, redes mais poderosas nas cidades e ajudarão a tornar amplamente disponíveis tecnologias como carros autônomos.
4. Melhorar a gestão agrícola
Em apenas alguns anos, a inteligência artificial e a IoT parecem ter se desenvolvido em produtos totalmente realizados.
A Microsoft publica regularmente comerciais divulgando o poder de seu IA maximizar o rendimento das colheitas e minimizar o uso de pesticidas, fertilizantes e água.
Mas a inteligência artificial é apenas uma pequena parte da equação. A IoT é o mecanismo que atua como olhos e ouvidos.
Dado que haverá 9.6 bilhão de pessoas no mundo por 2050, investir na Internet das Coisas agora faz sentido.
5. Melhore a eficiência do gerenciamento de recursos
Para 5G, o foco agrícola é apenas o começo, e um enorme avanço em conectividade e funcionalidade. As empresas que consideram usar a IoT para gerenciamento de instalações e recursos descobrirão que os sensores são mais econômicos do que nunca.
6. Conecte-se a comunidades carentes
Tanto as empresas como os clientes aproveitarão as vantagens da tecnologia 5G. As zonas rurais e os centros urbanos em todo o mundo sofrem normalmente com a falta de serviços e infra-estruturas, embora uma grande proporção da população viva em comunidades remotas..
Os wearables de saúde demonstraram ser eficazes para ajudar populações em risco a resolver problemas de saúde e melhorar os resultados dos pacientes.
10. A história do 5G
1. A história do desenvolvimento 5G é a seguinte: a UE anunciou que iria investir 50 milhões de euros em fevereiro de 2013. Samsung Electronics Co., Ltda. anunciou que desenvolveu com sucesso a tecnologia central do 5G em maio 13 no mesmo ano. A tecnologia é capaz de transferir dados a uma velocidade superior a 1 Gbps e pode transmitir dados até 2 quilômetros.
2. Samsung resolveu esse gargalo, que antes era considerado um problema técnico pela indústria, com uma matriz adaptativa de 64 unidades de antena. A Huawei iniciou pesquisas iniciais sobre a tecnologia em 2009, e exibiu protótipos de estações base 5G nos anos desde.
3. Huawei anunciou que iria investir 600 milhões de dólares americanos em inovação e R&D da tecnologia 5G antes de 2018. NTT DoCoMo anunciou oficialmente que trabalhará com Nokia, Ericsson, e outros seis fabricantes começarão a testar uma rede 5G de alta velocidade em 2014.
4. O Daily Mail informou que o Reino Unido realizou testes de transmissão de dados dentro 100 metros em março 1, 2015. O Comissário Europeu para a Economia e Sociedade Digital, revelou formalmente a visão da UE para a cooperação empresarial 5G em março 3, 2015, Guzer Oettinger.
5. Odinger disse que a VISÃO da parceria público-privada 5G envolve não apenas a integração de fibra, redes de comunicação sem fio e até mesmo via satélite, mas também o uso de tecnologias como redes definidas por software (SDN), Virtualização de funções de rede (NFV), Computação de borda móvel (MEC) e computação em neblina. No espectro, a visão de parceria público-privada da UE para 5G também designará centenas de megahertz para o desempenho da rede, com bandas de 60 GHz e superiores também estão sendo considerados. A rede 5G da UE estará operacional entre 2020 e 2025.
6. 3A solução SA padrão GPP 5G NR foi lançada na 80ª Sessão Plenária TSG RAN do 3GPP em junho 13, 2018.
11. Perguntas frequentes sobre a tecnologia 5G
5G enfrenta uma variedade de problemas e desafios de segurança com as mudanças na arquitetura da rede 5G e o enriquecimento dos cenários de aplicação.
EU. Segurança de acesso
O controle de acesso desempenha o papel de proteger os recursos de comunicação e os recursos de espectro. O suporte do 5G para vários dispositivos e tecnologias de acesso heterogêneos faz com que o controle de acesso do 5G enfrente grandes desafios. Especificamente, 5G tem os seguintes problemas urgentes a serem resolvidos:
1. Autenticação de usuário/dispositivo.
(1) Estrutura de autenticação unificada em toda a rede de acesso sem fio multicamadas heterogênea subjacente: acesso paralelo/simultâneo de 3G, 4G, 5G, Wi-fi, célula pequena, macrocélula, e a microárea se tornará normal. Por isso, é necessária a adoção de uma estrutura de autenticação unificada para realizar uma autenticação bidirecional flexível e eficiente, aplicável a vários cenários de aplicação.
(2) Acesso frequente de dispositivos terminais massivos: Um grande número de dispositivos IoT será usado por indústrias verticais. Diferente dos terminais tradicionais, Dispositivos IoT têm um grande número de dispositivos, baixa capacidade computacional, e características repentinas de acesso à rede.
2. Resista a ataques de negação de serviço.
Ataques de negação de serviço visam esgotar os recursos da rede. Os danos à rede serão maiores do que os causados pelos terminais tradicionais se um hacker lançar um ataque distribuído de negação de serviço em uma rede com grandes quantidades de dispositivos IoT. Prevenir ou restringir solicitações excessivas de recursos pode impedir ataques DoS até certo ponto.
2. Cíber segurança
O próprio fatiamento da rede pode ser personalizado, minimizando assim o consumo de recursos, economizando custos, e melhorar a qualidade do serviço. A rede 5G pode ser dividida em fatias de serviço e fatias funcionais de acordo com as funções realizadas pelas fatias de rede. A flexibilidade da rede 5G é refletida pelo fatiamento. Mas o fornecimento de um mecanismo de isolamento de segurança contínuo para o fatiamento da rede é exigido pelo 5G.
3. Segurança do usuário
A proteção da privacidade do usuário é a questão mais importante no domínio da segurança do usuário. Devido à grande variedade de serviços prestados pelo 5G, a arquitetura de rede aberta faz com que os dados do usuário e as informações de privacidade pessoal enfrentem testes mais severos. Nas redes de comunicação tradicionais (principalmente 3G e LTE), a identidade do assinante móvel Int L (IMSI para abreviar) de um usuário será transmitido diretamente no canal em texto simples quando o usuário se autenticar na rede pela primeira vez, resultando na destruição da privacidade da identidade do usuário. Os sistemas 5G são projetados para evitar ataques de roubo de IMSI e garantir a privacidade dos dispositivos conectados em todos os momentos.
O problema de privacidade que o 5G enfrenta não é apenas a privacidade das informações de identidade dos usuários., mas também uma série de informações de privacidade pessoais e relacionadas à propriedade geradas durante o uso da rede pelos usuários.
4. Segurança de aplicativos
5G suporta a conexão de dispositivos IoT massivos. No entanto, Dispositivos IoT geralmente transmitem pequenos pacotes de dados com frequência, o que certamente causará interação de sinalização frequente entre a rede principal e a rede de acesso.
5. Credibilidade e segurança
A rede 5G estará aberta a um grande número de aplicativos de terceiros, de modo a realizar a interação entre aplicativos e rede de terceiros. Em primeiro lugar, 5G fornecerá interfaces para funções de rede como sessão, mobilidade, e QoS, tornando mais fácil para aplicativos de terceiros completarem funções básicas de rede de forma independente. Além do mais, 5G abrirá MANO,desta maneira, provedores de serviços terceirizados podem implementar recursos de orquestração de rede. Se ocorrerem problemas de confiança no processo de abertura da autorização, terceiros mal-intencionados lançarão ataques em toda a rede 5G através dos recursos de controle de rede obtidos.
6. Gestão da segurança
1. Contexto de segurança e gerenciamento de chaves
Um contexto de segurança são informações de status temporárias configuradas pela rede para dispositivos. O objetivo é reduzir o consumo de recursos para autenticação mútua entre dispositivos quando eles alternam entre estados diferentes, e facilitar que os dispositivos mudem rapidamente do estado inativo para o estado conectado e se comuniquem com segurança. Em 5G, a movimentação de dispositivos e a alternância entre diferentes redes de acesso precisam considerar a migração e o gerenciamento do contexto de segurança. Diferentes redes suportam diferentes algoritmos criptográficos durante a migração. Além disso, o contexto de segurança é limitado pela capacidade computacional do dispositivo no modo de comunicação de pequenos dados.
2. Arranjo de segurança
Coreografia é a coordenação de atividades no processo de negócios por meio de um nó de controle central para controlar o efeito geral. A saída de um serviço pode ser usada como entrada de outro, permitindo assim a composição do serviço e, em última análise, atendendo às novas necessidades dos usuários. A orquestração é amplamente utilizada em infraestrutura convergente, SOA, virtualização de plataforma, e mais. Além disso, a coreografia determina a topologia da rede/serviço específico, e a própria coreografia determina onde os mecanismos e políticas de segurança são implementados. Segurança adequada precisa ser fornecida no processo de coreografia.
3. Gerenciamento de certificados
5G introduzirá a PKI para melhorar a proteção da autenticação mútua e da confidencialidade da identidade do usuário entre os nós da rede. A introdução da PKI faz com que o sistema tenha que manter um grande sistema de CA, por um lado, os requisitos de capacidade da CA são altos; Por outro lado, haverá uma série de custos de gerenciamento de certificados, como um grande número de aplicativos de certificado simultâneos, atualização de certificado, revogação de certificado e assim por diante. Além disso, 5G também enfrenta desafios de segurança e impactos trazidos pela atualização da PKI.
4. Algoritmo de senha
Um algoritmo de criptografia é um componente essencial para garantir uma comunicação segura. Hoje em dia, A série de algoritmos de criptografia simétrica não apresenta problemas de segurança. No entanto, 5G é necessário para expandir o comprimento da chave com base na tendência de desenvolvimento futuro e considerar a segurança quântica do algoritmo. Portanto, é necessário melhorar a adaptabilidade do algoritmo criptográfico. Enquanto isso, muitos algoritmos em 4G custam muito cálculo, uma série de algoritmos criptográficos leves deve ser considerada. No entanto, 3O GPP também possui criptografia baseada em atributos e recomenda o uso de um grande número de algoritmos de criptografia de chave pública. Enormes desafios de segurança serão encontrados por esses algoritmos.
Esses métodos de autenticação melhoram a conveniência do usuário, mas a avaliação de sua segurança precisa ser realizada posteriormente. Devido à singularidade e insubstituibilidade das informações biométricas, as consequências causadas pelo vazamento de informações biométricas são muito mais graves do que o vazamento de senhas.
Pesquisas anteriores mostraram que as interações entre múltiplas entidades são as mais vulneráveis a problemas de segurança. O sistema geralmente não possui mecanismo de isolamento de segurança, e a exposição de dispositivos no ambiente da Internet aumenta a interface de ataque devido aos recursos limitados dos dispositivos na Internet das Coisas. Nos cenários de interação dos smartphones, serviços em nuvem e dispositivos de Internet das Coisas, a exploração e solução de novos problemas de segurança também será a direção de pesquisas futuras.
