Эта статья дает вам полное представление о 5G в области IoT-приложения.
Благодаря постоянному обновлению The Times и постоянному прогрессу науки и техники, эра связи переросла в эпоху всеобъемлющего 4G, и сейчас, расцвет эры 5G станет универсальной эрой, мобильная связь пятого поколения, стал горячей точкой глобальных исследований и разработок.
1. Что такое технология 5G
Проще говоря, 5G — пятое поколение коммуникационных технологий, который в основном характеризуется сверхширокополосным доступом, длина волны миллиметра, сверхнизкая задержка, и сверхскоростной. 2G осуществил оцифровку голосовой связи, функция машины имеет небольшой экран, может отправлять текстовые сообщения; 3G реализовал мультимедийную коммуникацию, отличную от голоса и изображений., и экран стал больше, чтобы можно было видеть картинки. 4G реализовал высокоскоростной доступ в Интернет в локальной зоне. Просмотр коротких видеороликов доступен на смартфонах с большим экраном., но сигнал хороший в городе, но беден в родном городе. Все сети 1G~4G нацелены на быструю и удобную связь между людьми, чтобы люди могли рассчитывать на участие во всем мире посредством прямого вещания. Целью производительности 5G является снижение задержки., более низкие затраты, высокая скорость передачи данных; увеличение емкости системы; экономия энергии..
Технические особенности 5G
5G общается посредством электромагнитных волн. Электромагнитная волна имеет характеристику, чем выше частота, чем короче длина волны, тем быстрее скорость, тем хуже способность передачи. В этом случае, скорость передачи и пропускная способность взаимно ограничены. Если чистое стремление к скорости, тогда теорию частоты электромагнитных волн можно расширить. Но это может быть покрытие 4G., для которого раньше требовалась только одна вышка сотовой связи, может потребоваться четыре или более базовых станций с 5G. Стоимость базовых станций стала самым большим камнем преткновения на пути 5G, но это также возможность для работы мобильных устройств. Больше оборудования не страшно, пока кто-то оплатит счет, шерсть на овце. Более того, вы также можете использовать миниатюрную базу, чтобы заменить большую базу в прошлом., сокращение затрат. То есть, Huawei и Qualcomm в этой войне, действительно существенно. Тот, кто победит в этой войне, получит много заказов на 5G..
Технологические инновации 5G в основном исходят от беспроводные технологии и сетевые технологии. В области беспроводных технологий, крупномасштабная антенная решетка, сверхплотная сеть, новые технологии множественного доступа и доступа с полным спектром оказались в центре внимания отрасли. Крупномасштабные антенные решетки могут поддерживать десятки независимых потоков пространственных данных за счет увеличения количества антенн на основе существующих мультиантенн., что в несколько раз улучшит спектральную эффективность многопользовательских систем и сыграет важную вспомогательную роль в удовлетворении требований к пропускной способности и скорости системы 5G..
Чем 5G отличается от 4G?
В чем разница между 5G и 4G? 4Мобильные сети G сейчас вступили в фазу быстрого внедрения., в то время как стандарты 5G начинают появляться. Так в чем же разница между сетями 4G и 5G?? Ниже приведено сравнение различий сетей 4G и 5G., Давайте посмотрим!
Разница между сетями 5G и 4G
- Скорость интернета — самая большая разница. В настоящее время, Предполагается, что скорость сети 5G может достигать 10 Гбит/с., 10 раз быстрее, чем 4G, а это значит, что мы можем загрузить фильм высокой четкости за несколько секунд, используя сеть 5G..
2. 5G стремится заложить основу для быстрого и надежного подключения., и предложить повсеместную связь, находится ли пользователь на станции метро или в небоскребе, в то время как предыдущие мобильные сети и 4G были ориентированы в первую очередь на обеспечение чистой пропускной способности..
3. 5Сеть G не одинока, различные технологии, такие как М2М, Wi-Fi, ЛТЕ, 2грамм, 3грамм, и LTE-A будет соответствовать этому. Это сказать, 5G стремится поддерживать дополненную реальность, захватывающие игры, подключенные носимые устройства, и Интернет вещей;
4. 5Сети G будут способствовать созданию виртуальной RAN и облачной RAN, что позволит создать более централизованную сеть с локализованными центрами обработки данных.;
5. 5G также позволит сетевой инфраструктуре автоматически выбирать тип предлагаемого спектра и адаптироваться к текущим условиям в указанное время..
3. Как работает 5G
Мы уже знаем принцип 5G, теперь давайте разберемся в принципе его работы. Прежде всего, посмотреть, что такое спектр.
5G работает в трех разных диапазонах частот., которые оказывают невообразимое влияние на ваше ежедневное использование.
Спектр нижних частот также называют спектром ниже 1 ГГц. В то время как спектр с низкой пропускной способностью обеспечивает отличное покрытие и проникновение через стену, есть один большой недостаток: пиковая скорость передачи данных около 100 Мбит/с.
Низкая задержка и более высокие скорости обеспечиваются средним диапазоном частот. Ожидается, что пиковая скорость достигнет 1 Гбит/с в диапазоне среднего диапазона..
Высокочастотный спектр — это высочайшая производительность 5G., однако, у него есть и серьезные недостатки. Ее часто называют миллиметровой волной. Пиковые скорости более 10 Гбит/с с чрезвычайно низкой задержкой могут быть обеспечены за счет спектра с высокой пропускной способностью. Плохое проникновение в застройку и небольшая зона покрытия являются основными недостатками участка высоких волн. Это означает, что для создания эффективной сети с высокой пропускной способностью требуется большое количество сигнальных устройств..
Спектр высоких частот является самым большим для 5G.
4. 5Интернет вещей(Интернет вещей) вызовы
я. Риски безопасности Интернета вещей
(1) Безопасность устройств в Интернете вещей: С одной стороны, устройства, используемые в Интернете вещей, часто имеют длительный жизненный цикл, что заставляет производителей не производить устройства или прекращать обновление своих программных сервисов., что также означает, что соответствующие уязвимости не будут обновляться, тем самым увеличивая риск атак на устройства IoT. Интернет вещей состоит из различных сенсорных узлов.. Эти сенсорные узлы имеют ограниченное пространство ресурсов и не могут выполнять сложное алгоритмическое шифрование и устанавливать антивирусное программное обеспечение, такое как настольные компьютеры.. В неконтролируемой среде, сенсорные узлы уязвимы для атак безопасности.
(2) Безопасность передачи информации в Интернете вещей: RFID-система состоит из электронной метки, чтение и запись, антенна и компоненты компьютерной системы, например, при использовании радиочастотного способа контакта между устройством чтения/записи и электронной меткой, двусторонней передачей данных, благодаря устройству чтения/записи информация на этикетке считывается посредством радиочастотного сигнала, радиочастотный сигнал не может отличить чтение от записи, это законно, Как только частота его собственной передачи совпадет с частотой злоумышленника., злоумышленник может прочитать тег без ведома владельца, привести к утечке информации.
Хорошо известно, что соответствующие устройства Интернета вещей часто используют радиоканалы открытой частоты 2,5G/5,8G., которые легко заблокировать и повредить, что приводит к соответствующим рискам безопасности. Для умного дома, сценарии промышленного применения, такие как Интернет вещей, использование камер, оборудование для мониторинга имеет тенденцию собирать и обрабатывать большие объемы данных., эта информация может быть связана с личной информацией и коммерческой тайной пользователя., когда-то использовался преступниками, может принести большой ущерб пользователям Интернета и оказать плохое влияние.
2. Новые проблемы, связанные с применением технологии 5G
Первый, использование технологии связи 5G требует модернизации модулей связи существующих IoT-устройства, тем самым повышая себестоимость производства устройств IoT. В сценарии применения Интернета вещей, часто имеется много интернет-оборудования, посредством соответствующей связи между различными устройствами IoT или сетевым протоколом для подключения, позволяют друг другу передавать информацию, данных и обновить новый модуль связи, может привести к ухудшению связи между устройствами, что приводит к ущербу и увеличению затрат пользователей Интернета.
Второй, Обновление технологии связи 5G предъявляет более высокие требования к способности устройств IoT обрабатывать огромные объемы данных. Технология связи 5G в приложении Интернета вещей, может эффективно повысить скорость передачи сетевой информации и доступ к большому количеству интернет-оборудования, в то же время, высокоскоростная сеть связи с большим количеством устройств Интернета вещей, способных генерировать огромные объемы данных, требующих обработки, для использования небольшого объема, низкое энергопотребление и низкая стоимость встроенной системы Интернета вещей с точки зрения оборудования, Он не способен эффективно обрабатывать огромные объемы данных. Окончательно, применение технологии связи 5G в Интернете вещей означает, что устройства Интернета вещей используют общедоступные сети для передачи информации.. С увеличением доступа пользователей, Интернет вещей со слабыми возможностями защиты сталкивается с более высокими рисками безопасности.
Постоянное развитие технологии 5G во многом способствовало развитию Интернета вещей., но это также привело к ряду проблем, таких как рост затрат, а также сетевой и информационной безопасности. Поверьте, что с постоянным развитием 5 g технологии и соответствующая отрасль, сопутствующие чипы и модули связи уменьшатся, цена на безопасность IoT-оборудования и возможность работы с огромными объемами данных будут улучшены., и с расширением 5 г покрытие сети, Сценарии применения Интернета вещей, и появится более широкое пространство для развития.
5. Представление каждой версии мобильной связи (1грамм, 2грамм, 3грамм, 4грамм, 5грамм)
1Мобильная связь первого поколения G
История 1 г:
В 1979, NTT впервые выпустила сотовый телефон 1G в Токио, Япония в 1979 году. А затем Япония стала первой страной, покрытой универсальной беспроводной сетью..
NMT установила систему беспроводной связи в Швеции, Финляндия, Дания, и Норвегии в 1981 году. Тогда людям в разных странах разрешили общаться по телефону..
Сотовые телефоны MOTOROLA впервые были использованы в США в 1983.
Характеристики 1 г:
Информация может модулироваться либо цифровыми сигналами, либо аналоговыми сигналами. Для передачи информации используются аналоговые сигналы 1G.
Один гигабайт используется только для передачи голосовых телефонных сообщений.. 2.4Кбит/с — это максимальная скорость передачи данных при частоте 150 МГц. Однако, качество звука и большие проблемы с задержкой в настоящее время относительно низкие.
В гонконгских фильмах и теледрамах начала 1980-х годов, Часто можно увидеть людей, которые думают, что мобильный телефон, который они держат в руках, представляет собой первое поколение мобильных телефонов.
2Мобильная связь второго поколения G
2Г GSM
В 1991, Технология GSM была впервые представлена. Вместо аналоговой модуляции следует использовать цифровую модуляцию. В то же время, добиться повторного использования, он использует технологии CDMA и TDMA для повторного использования.GSM работает в диапазоне 900 МГц.
GSM имеет максимальную скорость 14,4 Кбит/с как по восходящей, так и по нисходящей линии связи и поддерживает как голосовые вызовы, так и SMS. Тем временем, по сравнению с GSM, качество голоса значительно улучшилось.
2Сеть G обозначена как «2G».
2.5г GPRS
В ETSI в 1993, GPRS был выпущен. GPRS использует технологию пакетной коммутации.. Технология заключается в передаче информации в пакеты..
Скорость восходящего потока GPRS может достигать 26,8 Кбит/с, а скорость нисходящего потока может достигать 53.6 Кбит/с. Эта скорость передачи данных позволяет использовать GPRS для внедрения службы МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ сообщений. Эта технология позволяет пользователям получать и отправлять сообщения, например мультимедийные изображения. Также стала поддерживаться IP-доступ в Интернет..
2.75Г КРАЙ(Расширенные данные для эволюции GSM)
Придумано АТ&Банка 2003
Он может достигать максимальной скорости 236,8 Кбит/с в нисходящем направлении и 59,2 Кбит/с в восходящем направлении.
EDGE представляет технологию кодирования 8BPSK
Символ EDGE — «E»., поэтому буква «E» на вашем телефоне означает, что вы используете сеть EDGE..
2 г резюме
2G представил технологию коммутации пакетов и цифровую модуляцию..
3G Мобильная связь третьего поколения
WCDMA-UMTS
Японская компания NTT представила первую некоммерческую сеть 3G в 1998.
В 2001, первая коммерческая сеть 3G эксплуатировалась SK Telecom в Южной Корее. Он использует технологию коммутации пакетов., CDMA, и работает на частоте 850 МГц,1900МГц, и 2100 МГц.
Максимальная скорость зависит от мобильности, например, 384 Кбит/с для мобильного телефона в машине или поезде, и 2МГц для стационарного подключения. 3G представил мобильный интернет, видео вызов, онлайн-видео и другие сервисы благодаря повышенной скорости.
Символ 3G — «3G».
Td-SCDMA — это сокращение от множественного доступа с временным разделением и синхронным кодовым разделением. Впервые он был предложен Китаем и реализован на основе RTT как международного стандарта мобильной связи.
SCDMA поддерживает услуги 3G со скоростью от 8 КБ/с до 2 Мбит/с и видеотелефонию.,более высокие темпы передачи голоса, Интернет и другие услуги.
3.5г – HSPA (Высокоскоростной пакетный доступ)
HSPA — это улучшенная технология WCDMA со скоростью до 5,76 Мбит/с и теоретически до 14,4 Мбит/с. Но на самом деле он перемещается со скоростью 200 Кбит/с вверх и 500 Кбит/с вниз.
Символ HSPA — «H»., поэтому, если на вашем телефоне отображается буква «H», вы используете сеть HSPA.
3.75 Г – HSPA +
HSPA следует технологии HSPA и представляет MIMO. Другими словами, имеется более одной антенны, используется для передачи сигналов и одновременного приема через одну антенну.
22Мбит/с может быть теоретической максимальной скоростью восходящей линии связи, а 168 Мбит/с может быть скоростью нисходящей линии связи из-за внедрения технологии MIMO..
Если на вашем телефоне отображается буква H, это означает, что вы используете сеть HSPA+.
4Мобильная связь четвертого поколения G
4G также известен как LTE.
История 4 г:
ITU начал стандартизировать LTE в 2004.
Сети LTE были выпущены в 2005 и начал внедряться в 2006.
В 2006, первые коммерческие сети 4G были установлены в Норвегии, Стокгольм, и Осло.
LTE поддерживает TDD и FDD., поэтому его часто называют FDD-LTE и TDD-LTE. Предприятия и организации из Китая внесли большой вклад в развитие стандартов TDD-LTE. TD-LTE используется тремя основными операторами для пробного коммерческого использования по всей стране.. China Unicom и China Telecom реализовали пилотный проект гибридной сети FDD+TD в 16 города соответственно. В будущем, FdD-LTE станет основой China Unicom и Telecom.
Вимакс. СТАНДАРТ для 4G – это не только LTE, но Wimax является одним из стандартов 4G. Wimax был опубликован в Корее в 2006 году.
Война стандартов:
Wimax и LTE упорно боролись за лидерство в 4G. Это также будет большой потерей для компаний и операторов, которые делают ставку на Wimax., такие как Тайвань.
Символ 4G: «4G,», поэтому, если на вашем телефоне написано 4G, вы используете 4G.
4Подробности о G:
LTE основан на сетевом протоколе коммутации IP-пакетов..
Технологии MIMO и OFDMA используются в LTE..
Теоретическая скорость нисходящего потока LTE составляет 100 Мбит/с, а скорость восходящего потока — 50 Мбит/с.; Скорость нисходящего потока LTEA может достигать 1 Гбит/с, а скорость восходящего потока может достигать 500 Мбит/с..
Теоретическая скорость нисходящего потока Wimax составляет 128 Мбит/с, а скорость восходящего потока — 56 Мбит/с.
Группа с поддержкой LTE имеет множество, Оно включает 700/800/900/1700/1800/1900/2100/2600 МХЗ.
4G расширил множество связанных сценариев приложений благодаря низкой задержке..
5грамм: пятое поколение мобильной связи
Зачем нужен 5G
Существует большое количество телемедицинских приложений., интеллектуальное вождение, более высокая скорость, сенсорные приложения, более низкая задержка, и большое количество подключений сетевых приложений беспроводной связи происходит из-за необходимости Интернет вещей.
5История развития
В 2013, первая встреча имТ-2020 (5грамм) Propellant Group прошла в Пекине
NTT DoCoMo официально объявила о 2014 что он будет сотрудничать с Nokia, Эрикссон, Samsung, и другие шесть производителей начнут тестирование высокоскоростной сети 5G, который 1,000 раз превышает пропускную способность существующей сети 4G, и скорость передачи должна увеличиться до 10 Гбит/с..
Первая глобальная конференция 5G прошла в Пекине 2016.
Первоначальный выпуск 5G NR был представлен на 78-м пленарном заседании 3GPP RAN на 2017.
3Стандартное решение SA GPP 5G NR было официально запущено на 80-м пленарном заседании TSG RAN 3GPP в июне. 13, 2018.
LG Ю+, КТ, и SK одновременно запустили услуги 5G в Южной Корее в декабре 1, 2018.
Министерство информационных и промышленных технологий официально выдало China Telecom коммерческие лицензии на 5G., Китай Мобайл, Китайское радио, China Unicom и China Television на 2019.
Министерство информационных и промышленных технологий выпустило «Бюллетень статистики отрасли связи» 2021 в январе 2022.
Обзор 5G
Новый стандарт радиочастоты используется для определения 5G. Самым большим отличием от систем связи предыдущих поколений является использование формирования диаграммы направленности и Massive MIMO. 5G может работать в очень широком диапазоне частот. В первый раз, 5G явно представляет различные сценарии применения..
Формирование луча
Формирование луча — это концепция, пришедшая из адаптивных антенн. При обработке сигнала принимающей стороны, полезный сигнал может быть сформирован путем взвешенного синтеза различных сигналов, принимаемых элементом многоантенной решетки. Это эквивалентно формированию луча, направленного вверх. Например, исходная всенаправленная диаграмма приема преобразуется в диаграмму лепестков с нулевым и максимальным наведением. Тот же принцип применим и к передатчику.
Если необходимо использовать формирование диаграммы направленности, требуется система с несколькими антеннами.
5 группа g
Спектр 5G можно разделить на 400–1 ГГц., 6ГГц,30Диапазоны ГГц и 60 ГГц. суб-6 ГГц — это частоты ниже 6 ГГц., миллиметровые волны — это рабочие частоты выше 6 ГГц. Мобильность и высокая сотовая связь обеспечиваются низкочастотным; Напротив, высокая производительность и скорость достигаются за счет высоких частот.
6. Что на самом деле делает 5G и почему 5G?
Появление пропускной способности сети пятого поколения преследует более важную цель — сблизить устройства всего мира и построить интеллектуальную экосистему Интернета вещей. Это значительный шаг вперед по сравнению с 4G. С того времени, 5G не только повысит эту эффективность, но и улучшит связь между устройствами на заводах и домах..
К 2030, 50 предполагается развернуть миллиард устройств IoT.
Однако рынки подготовлены лучше, чем вы думаете. Ведущие мировые поставщики услуг опубликовали тематические исследования по удобству использования 5G. Например, GSMA предоставляет фрагменты сетей Smart Grid 5G в рамках 106 глобальные релизы, которые они завершили. Более того, Ericsson также использует 5G в коммерческих целях, например, в интеллектуальном распределении энергии., и критически важные коммуникации, так далее.
Больше всего впечатляет глобальная сеть loLIVE, которая питает экосистему IoT через 5G. Запатентованная технология загрузки SIM-карты используется платформой для обеспечения бесперебойной сотовой связи с устройствами по всему миру..
Чем 5G лучше?
5G доставит 10 раз быстрее и мощнее пропускная способность сети почти на 20 Гбит/с, чем у 4G. Молниеносная скорость сети важна для Интернета вещей, поскольку большинство устройств работают только с обновлениями в реальном времени. Сигнализация, запорные системы, камеры, двери, и другие устройства все подключены. Создание этой системы мониторинга возможно только при условии предоставления обновлений в режиме реального времени.
Поскольку объемы данных растут рекордными темпами, то же самое относится и к инфраструктуре, которая их передает. Вот что предлагает 5G.
Нарезка сети: Распределяет полосу пропускания для конкретных требований к обслуживанию
В заключение, разделение сети разделяет доступную пропускную способность сети на несколько независимых виртуальных сетей. Это делает IoT комбинацией различных элементов программного обеспечения и различного оборудования.
Интернет в зонах с ограниченным доступом не должен прерываться. В то же время многие из этих частных учреждений предъявляют строгие и эксклюзивные требования к безопасности и качеству обслуживания. С заводами, исследовательские лаборатории, больницы, и облачная базовая сеть, умная логистика может обеспечить соблюдение требований, безопасность без беспокойства, и услуги.
Выделенные базовые сети в нескольких местах также могут быть созданы в стране с несколькими публичными ранами.
Откройте для себя мир Интернета вещей и возможностей 5G
5G растет рекордными темпами, стремясь построить коммуникации для более разумного будущего. IIoT, удаленная работа, а умные города — это лишь некоторые широко используемые примеры внедрения 5G на базовом уровне.
7. Какие недостатки у 5G?
Трудно пропустить общее сообщение от AT&Т, Verizon и другие операторы связи: 5Развертывание G продолжается. Сейчас основное внимание уделяется тому, как 5G может изменить поведение потребителей., например, загрузка фильма за считанные минуты. Влияние 5G будет многогранным, При этом компании в конечном итоге получают выгоду от более быстрых беспроводных соединений без необходимости вкладывать значительные средства в капитальные вложения и текущие проблемы. Предприятиям необходимо понимать преимущества и недостатки сетей 5G, поскольку они готовятся соответствовать стандартам 5G и внедрять соответствующие продукты и услуги.:
Преимущества 5 г
1. Скорость
Скорость передачи данных 5G выше, чем у 4G и 4G LTE. Фактическая скорость, которой может достичь предприятие, зависит от ряда факторов., включая близость к компании для использования услуг, которые были недоступны по старому стандарту, такие как автоматизация и расширенные возможности видеоконференций. 5G не только предлагает более высокие скорости, но и что-то потенциально более важное: низкая задержка.
2. Низкая задержка
По данным некоторых испытаний, 5G значительно сокращает время (обычно меньше, чем 5 миллисекунды) реагировать на команды. Приложения и сервисы будут работать одинаково независимо от местоположения., устранение задержек, влияющих на связь в реальном времени.
3. Емкость
5G поддерживает одновременное подключение к гораздо большему количеству устройств, чем 4G. Как результат, компаниям больше не нужно оценивать свои стратегии Wi-Fi и сотовой связи как одно или несколько предложений. С 5G, компании могут переключаться между Wi-Fi и сотовая связь с 5G.
4. Новое поколение сервисов на основе машинного обучения и искусственного интеллекта
5G будет способствовать развитию интерактивных сервисов нового поколения, основанных на искусственном интеллекте и машинном обучении. Видеоконференции с возможностями дополненной или виртуальной реальности, например, может моделировать окружающую среду и помогать руководителям принимать более обоснованные решения по проекту. Автоматизация заставит предприятия полагаться на услуги, которые являются более прогнозирующими, чем сегодня..
5. Переосмыслите Интернет
5G станет движущей силой, которая заставит компании переосмыслить сети. Филиалы предприятий могут использовать 5G в качестве основной среды подключения и использовать интернет-услуги, предоставляемые несколькими операторами связи через SIM-карты. Работаете ли вы централизованно на предприятии или удаленно из дома, вы можете воспользоваться дополнительными функциями автоматизации и безопасности.
Недостатки 5 г
1. Охрана
5Алгоритмы безопасности передачи G довольно обширны., но компании могут столкнуться с другими проблемами сетевой безопасности. Большое количество устройств и компонентов Интернета вещей, подключенных к сетям 5G, значительно увеличит угрозы, с которыми сталкиваются предприятия, поскольку киберзлоумышленники стремятся использовать уязвимости. Сами устройства 5G также могут привлечь их внимание, поскольку микросхемы и другие компоненты, предназначенные для их питания, могут быть заражены вредоносным ПО киберзлоумышленниками. Взвешивание использования сетевого срезирования (технология, которая создает виртуальные сети для размещения выделенных приложений или служб.) для их сетей 5G требуется. Для компаний с низкой толерантностью к риску, выделенные сети 5G могут быть лучшим выбором.
2. Операционные расходы и капитальные затраты
Компаниям следует обновить сетевые компоненты и использовать процессоры, поддерживающие более высокие скорости. Ожидается, что поставщики телекоммуникационных услуг выпустят устройства, совместимые с 5G, в начале следующего года., но компаниям придется усердно работать, чтобы найти способы максимизировать инвестиции в 5G, поскольку большая часть их сетевой инфраструктуры по-прежнему опирается на традиционное оборудование. Его цена будет ключевым фактором, поскольку цены операторов связи и устройств продолжают меняться..
3. Неравномерное покрытие
Несмотря на продолжающиеся инвестиции в 5G со стороны операторов связи, многие части СТРАНЫ еще долго не будут покрыты 5G. Предприятия с офисами в сельской местности могут быть особенно уязвимы к недостаткам покрытия 5G, и им придется полагаться на комбинацию традиционных технологий сетевого подключения. Как результат, те, у кого нет ДОСТУПА к 5G, могут быть вынуждены ждать, пока операторы связи предложат услуги 5G в своих регионах., на что может повлиять конкуренция со стороны других операторов.
4. Проблемы прямой видимости/проникновения
5Высокочастотные сигналы G легче блокируются предметами., поэтому обеспечение покрытия корпоративных офисов и заводских настроек всегда будет проблемой. Компаниям, возможно, придется перепроектировать и построить объекты для обеспечения адекватных услуг или построить дополнительные сети радиочастот. (например, основанные на спектре услуг гражданской широкополосной радиосвязи) это позволит им расширить покрытие и пропускную способность сетей 5G..
5. Фактор хайпа
Многие компании могут быть ошеломлены заявлениями операторов связи и поставщиков о том, как 5G повлияет на их деятельность. Им придется потратить много времени, чтобы полностью понять, как они намерены использовать 5G для получения максимальной выгоды и как продемонстрировать требуемую отдачу от инвестиций. (рентабельность инвестиций). 5G отличается от других технологий, которые изначально продвигались бизнесом, а затем были приняты потребителями. В случае внедрения 5G, Широкое внедрение на предприятиях будет отложено до тех пор, пока 5G-совместимые устройства не станут более широко использоваться и настоящие услуги 5G не будут предоставляться операторами связи. Актуальность 5G появится только в том случае, если стандарт (например, покрытие, ценовые категории и поддерживаемые устройства) становится повсеместным.
8. Примеры применения IoT технологии 5G
Число подключенных устройств быстро растет, а цифровая трансформация идет полным ходом. По данным IDC, будет 152,200 К 2025 году устройства IoT будут подключаться к сети каждую минуту.
Давайте сравним эти функции с существующими сетями 4G.:
● Более высокая пропускная способность диапазона
● 100 раз быстрее, чем существующие сети
● Задержка уменьшена на 25 раз
● Возможность поддержки крупномасштабных интернет-коммуникаций. Ожидается, что около 1 миллионов устройств Интернета вещей подключено на квадратный километр.
● Потребляемая мощность снижается на 90%.
● Предлагать возможность разделения сети. Гибкость в проектировании сетевых систем в соответствии со своими потребностями предоставляется предприятиям за счет разделения сети..
Все эти функции делают сети 5G адаптируемыми к внешней среде., в отличие от ограниченной гибкости своих предшественников.
Интеллектуальное производство
5G возьмет промышленность 4.0 на новый уровень. Широкая мобильность, низкая задержка, и высокая надежность, необходимые для автоматизации производства на открытых горных работах и для ответственных задач в автоматизированном управлении транспортными средствами, возможны только с помощью сверхнадежных сетей 5G..
Система позиционирования на основе ячеек устанавливает TRPS на объекте. Таким образом, сигналы могут предотвратить потерю связи и создать избыточность сигнала, даже если один путь заблокирован.
IoT-устройства, ИИ, а датчики помогают повысить производительность за счет расширенного анализа погоды. Интеллектуальный механизм регулировки автоматически настраивает параметры управления в соответствии с любыми погодными условиями..
Энергетические нагрузки будут более эффективно управляться с помощью интеллектуальных сетей. Затраты на электроэнергию и время простоя могут быть сведены к минимуму с помощью устройств Интернета вещей..
Все это предполагает беспрепятственное перемещение больших объемов данных по сети с минимальной задержкой.
Цепочка поставок
Цепочки поставок требуют тщательного человеческого контроля, особенно при транспортировке на склады и перемещении внутри них. Информация на уровне отдельного продукта будет доступна благодаря 5G через Датчики Интернета вещей. Следовательно, становится легче отслеживать груз. Температуру и влажность прицепа также можно контролировать удаленно..
Розничная торговля
Делая его более персонализированным и, опыт розничных покупок может быть улучшен с помощью Интернета вещей и 5G. Клиенты также могут попросить другие продукты вместо того, чтобы неловко кричать. Управление запасами можно автоматизировать с помощью интеллектуальных полок, поддерживающих Интернет вещей.
В магазине AmazonGo нет кассовых систем и кассиров, поскольку покупателям необходимо загрузить приложение и отсканировать его при входе в магазин. Клиенты могут автоматически завершить процесс выставления счетов через свои мобильные устройства. Что покупатели берут, а что остается на полках, можно отслеживать с помощью компьютерного зрения и данных, собранных с датчиков полок..
Город мудрости
Автоматизация и связь являются основными предпосылками умный город. Устройства Интернета вещей в коммерческих зданиях и домах широко используют устройства IoT.
Технология IoT применяется Барселоной в сфере управления отходами и транспортом с 2012 года. Количество точек доступа Wi-Fi увеличилось на 62% к 670 к 2013 году. В энергетике, они установили 19,500 умные счетчики.
Они модернизируют транспорт с помощью цифровых автобусных остановок и систем парковки. Встроили сенсорные системы на парковках, что значительно сократило пробки и выбросы. Обычно они остаются тусклыми, светится только при обнаружении движения. Фонарные столбы также обеспечивают бесплатный доступ в Интернет и собирают данные о качестве воздуха в городе..
Самоуправляемый автомобиль
Требуется большой обмен данными для автономные транспортные средства работать должным образом. Информация о фонарных столбах также имеет большое значение. Сети 5G обеспечат эффективную доставку этих данных на транспортные средства без задержек. Собственно говоря, автомобили устранят необходимость в светофорах. И требуется развитие умных городов и обширных сетей 5G..
Здравоохранение
Одно сканирование ПЭТ или МРТ может представлять собой огромный файл. Более того, есть и другие записи, такие как показатели жизнедеятельности, и другие подробности о лекарствах. Эти записи обычно должны передаваться некоторым медицинским экспертам..
Сети с низкой задержкой и высокой надежностью необходимы для обеспечения передачи данных..
5Носимые устройства с поддержкой IoT также можно контролировать удаленно. Это удобно для пациентов с хроническими заболеваниями и снижает нагрузку на врачей, поскольку позволяет им осуществлять мониторинг в режиме реального времени..
До 2025-2030, сквозные реализации инфраструктуры 5G не будут доступны в общедоступных сетях. Однако, компании уже строят сети 5G, чтобы использовать эту технологию до начала конкуренции.
9. 5G IoT-решения
Количество подключенных устройств стремительно растет. По данным IDCData, будет 152,200 К 2025 году устройства Интернета вещей будут подключаться к сети каждую минуту. Надежная сеть имеет важное значение для этого обмена данными, хотя позже появятся и другие способы повышения эффективности. 5G не только поддержит высокоскоростную мобильную связь, но и сделает передачу данных IoT более эффективной..
От 2018 к 2025, перевозчики и инвесторы будут делать ставки вокруг $1 триллионов во всем мире, что 5G станет де-факто глобальным стандартом беспроводной связи. Эта ставка, безусловно, безопасна по ряду причин., многие из них связаны с революционными обещаниями 5G для Интернета вещей..
Вот шесть способов, которыми 5G меняет Интернет вещей:
5G, вероятно, изменит мир.
От 2018 к 2025, перевозчики и инвесторы будут делать ставки вокруг $1 триллионов во всем мире, что 5G станет де-факто глобальным стандартом беспроводной связи.. Эта ставка, безусловно, безопасна по ряду причин., многие из них связаны с изменениями, которые обещает 5G для Интернета вещей..
Интернет вещей изменится с появлением 5G шестью способами, представленными ниже.:
1. Более простые соединения
Хотя это 100-кратное увеличение скорости, это не единственный очевидный способ, которым 5G может улучшить текущие протоколы.
Часы, телефоны, Ноутбуки, умные домашние устройства, весы для ванной комнаты, и все остальное, что мы подключаем к Интернету, использует эти маршрутизаторы для работы.
Нам также придется пока использовать маршрутизаторы, пока операторы связи продолжают развивать нашу инфраструктуру 5G., и устройства Power Power смогут оставаться на связи, практически не потребляя энергии..
2. Новые бизнес-модели
Одним из ожидаемых результатов широкого внедрения 5G являются новые способы обслуживания клиентов беспроводной связи на всех устройствах Интернета вещей..
В Nokia заявили, что «нарезка сети» откроет возможности, которых не было у 4G или более ранних технологий.
Nokia прогнозирует, что веб-нарезка может повысить операционную прибыль поставщиков услуг на 5 процентов и это до 15 процентов нынешних пользователей Интернета будут заинтересованы в премиальном сервисе.
3. Помогите умным городам расти
Центрами нашего технического прогресса и экономики являются города. К 2050 году 68 процентов населения мира будут жить в городских районах. Сообщается, что о 75% США. ВВП формируется за счет 100 крупнейшие метрополитены.
Умные города инвестируют в такие вещи, как наша инфраструктура., а 5G поможет этой концепции развиться. Дизайнеры будут следовать инструкциям ниже, чтобы создать эти города. :
1. Проектируйте города с нуля, используя большие данные и датчики.
2. Беспроводные технологии могут помочь автомобилям связываться с гражданской инфраструктурой.
3. Предоставьте гражданам и предприятиям множество альтернативных способов распространения товаров и информации..
Внедрение 5G будет способствовать более плавному развитию, более мощные сети в городах и помогут сделать такие технологии, как беспилотные автомобили, широко доступными..
4. Улучшить управление сельским хозяйством
Всего за несколько лет, искусственный интеллект и Интернет вещей, похоже, превратились в полностью реализованные продукты..
Microsoft регулярно запускает рекламные ролики, рекламирующие мощь своего продукта. ИИ максимизировать урожайность сельскохозяйственных культур и свести к минимуму использование пестицидов, удобрения и вода.
Но искусственный интеллект — это лишь малая часть уравнения. Интернет вещей — это механизм, который действует как глаза и уши..
Учитывая, что будет 9.6 миллиардов человек в мире по 2050, инвестиции в Интернет вещей теперь имеют смысл.
5. Повышение эффективности управления ресурсами
Для 5G, сельское хозяйство – это только начало, и огромный шаг вперед в возможностях подключения и функциональности. Компании, рассматривающие возможность использования Интернета вещей для управления объектами и ресурсами, найдут датчики более рентабельными, чем когда-либо.
6. Подключайтесь к недостаточно обслуживаемым сообществам
И компании, и клиенты смогут воспользоваться преимуществами технологии 5G. Сельские районы и городские центры по всему миру обычно страдают от нехватки услуг и инфраструктуры, хотя значительная часть населения проживает в отдаленных населенных пунктах..
Доказано, что носимые медицинские устройства эффективны, помогая группам риска решать проблемы со здоровьем и улучшать результаты лечения пациентов..
10. История 5G
1. История развития 5G такова.: ЕС объявил, что будет инвестировать 50 миллионов евро в феврале 2013 года. Samsung Electronics Co., ООО. объявила, что в мае успешно разработала базовую технологию 5G. 13 в том же году. Технология способна передавать данные со скоростью более 1 Гбит/с и может передавать данные до 2 километров.
2. Samsung решила это узкое место, что ранее рассматривалось в отрасли как техническая проблема, с адаптивным массивом 64 антенные блоки. Huawei начала ранние исследования этой технологии в 2009, и с тех пор продемонстрировал прототипы базовых станций 5G..
3. Huawei объявила, что будет инвестировать 600 миллионов долларов США на инновации и R&D технологии 5G до 2018 года. NTT DoCoMo официально объявила, что будет работать с Nokia, Эрикссон, и еще шесть производителей начнут тестирование высокоскоростной сети 5G в 2014 году.
4. Газета Daily Mail сообщила, что Великобритания провела тесты передачи данных в течение 100 метров в марте 1, 2015. Европейский комиссар по цифровой экономике и обществу, в марте официально представил видение ЕС по сотрудничеству компаний в области 5G. 3, 2015, Гуцер Эттингер.
5. Одингер сказал, что ВИДЕНИЕ государственно-частного партнерства 5G предполагает не только интеграцию оптоволокна., сети беспроводной и даже спутниковой связи, но и использование таких технологий, как программно-конфигурируемые сети. (SDN), Виртуализация сетевых функций (НФВ), Мобильные периферийные вычисления (МЭК) и туманные вычисления. По спектру, Концепция государственно-частного партнерства ЕС 5G также будет определять сотни мегагерц для производительности сети., с группами 60 ГГц и выше также рассматриваются. Сеть 5G ЕС будет работать между 2020 и 2025.
6. 3Стандартное решение SA GPP 5G NR было представлено на 80-м пленарном заседании TSG RAN 3GPP в июне. 13, 2018.
11. Часто задаваемые вопросы о технологии 5G
5G сталкивается с множеством проблем и проблем безопасности в связи с изменениями сетевой архитектуры 5G и расширением сценариев применения..
я. Безопасность доступа
Контроль доступа играет роль защиты ресурсов связи и ресурсов спектра. Поддержка 5G различных гетерогенных устройств и технологий доступа ставит перед контролем доступа 5G серьезные проблемы. Конкретно, 5G имеет следующие неотложные проблемы, которые необходимо решить:
1. Аутентификация пользователя/устройства.
(1) Унифицированная структура аутентификации в базовой гетерогенной многоуровневой сети беспроводного доступа.: параллельный/одновременный доступ из 3G, 4грамм, 5грамм, Wi-Fi, маленькая ячейка, макроячейка, и микрорайон станет нормальным. Следовательно, необходимо принять единую структуру аутентификации для реализации гибкой и эффективной двусторонней аутентификации, применимой к различным сценариям применения..
(2) Частый доступ к массивным терминальным устройствам: Большое количество устройств Интернета вещей будет использоваться вертикальными отраслями.. Отличие от традиционных терминалов, Устройства IoT имеют большое количество устройств, низкая вычислительная мощность, и характеристики внезапного доступа к сети.
2. Противодействие атакам типа «отказ в обслуживании».
Атаки типа «отказ в обслуживании» направлены на истощение сетевых ресурсов.. Ущерб сети будет больше, чем ущерб, нанесенный традиционными терминалами, если хакер запустит распределенную атаку типа «отказ в обслуживании» в сети с большим количеством IoT-устройств. Предотвращение или ограничение чрезмерных запросов на ресурсы может в определенной степени предотвратить DoS-атаки.
2. Информационная безопасность
Само нарезка сети может быть настроена, тем самым минимизируя потребление ресурсов, экономия затрат, и улучшение качества обслуживания. Сеть 5G можно разделить на сервисные и функциональные сегменты в соответствии с функциями, реализуемыми сетевыми фрагментами. Гибкость сети 5G отражается в нарезке. Но для 5G требуется обеспечение непрерывного механизма изоляции безопасности для разделения сети.
3. Безопасность пользователя
Защита конфиденциальности пользователей является наиболее важной проблемой в области безопасности пользователей. Благодаря широкому спектру услуг, предоставляемых 5G, Открытая сетевая архитектура подвергает пользовательские данные и личную информацию конфиденциальности более суровым испытаниям. В традиционных сетях связи (в основном 3G и ЛТЕ), идентификатор мобильного абонента Int L (IMSI для краткости) пользователя будет напрямую передаваться по каналу в виде открытого текста при первой аутентификации пользователя в сети., что приводит к разрушению конфиденциальности личности пользователя. Системы 5G предназначены для предотвращения атак кражи IMSI и обеспечения конфиденциальности подключенных устройств в любое время..
Проблема конфиденциальности, с которой сталкивается 5G, — это не только конфиденциальность идентификационной информации пользователей., но также ряд личной и имущественной информации о конфиденциальности, генерируемой во время использования пользователями сети.
4. Безопасность приложений
5G поддерживает подключение массивных устройств Интернета вещей.. Однако, Устройства Интернета вещей часто передают небольшие пакеты данных., что неизбежно приведет к частому взаимодействию сигнализации между базовой сетью и сетью доступа.
5. Надежность и безопасность
Сеть 5G будет открыта для большого количества сторонних приложений., чтобы реализовать взаимодействие между сторонними приложениями и сетью. Прежде всего, 5G предоставит интерфейсы для сетевых функций, таких как сеанс, мобильность, и качество обслуживания, что облегчает сторонним приложениям самостоятельное выполнение основных сетевых функций. Кроме, 5G откроет MANO,таким образом, сторонние поставщики услуг могут реализовать возможности оркестровки сети. Если в процессе открытия авторизации возникают проблемы с доверием, злонамеренные третьи стороны начнут атаки на всю сеть 5G с помощью полученных возможностей управления сетью.
6. Управление безопасностью
1. Контекст безопасности и управление ключами
Контекст безопасности — это временная информация о состоянии, устанавливаемая сетью для устройств.. Цель — снизить потребление ресурсов на взаимную аутентификацию между устройствами при их переключении между разными состояниями., и облегчить устройствам быстрое переключение из состояния ожидания в состояние подключения и безопасную связь. В 5G, перемещение устройств и переключение между различными сетями доступа должны учитывать миграцию и управление контекстом безопасности.. Различные сети поддерживают разные криптографические алгоритмы во время миграции. Более того, контекст безопасности ограничен вычислительной мощностью устройства в режиме передачи малых данных.
2. Организация безопасности
Хореография — это координация действий в бизнес-процессе через центральный узел управления для контроля общего эффекта. Выходные данные одного сервиса могут быть использованы в качестве входных данных для другого., тем самым обеспечивая возможность создания структуры услуг и, в конечном итоге, удовлетворения меняющихся потребностей пользователей. Оркестрация широко используется в конвергентной инфраструктуре., СОА, виртуализация платформы, и более. Кроме того, хореография определяет топологию сети/конкретного сервиса, а сама хореография определяет, где будут развернуты механизмы и политики безопасности. В процессе хореографии должна быть обеспечена адекватная безопасность..
3. Управление сертификатами
5G внедрит PKI для повышения защиты взаимной аутентификации и конфиденциальности личности пользователя между сетевыми узлами. Внедрение PKI заставляет систему поддерживать большую систему CA., с одной стороны, требования к мощности ЦС высоки; С другой стороны, будет ряд затрат на управление сертификатами, например, большое количество одновременных заявок на получение сертификата, обновление сертификата, отзыв сертификата и так далее. Кроме того, 5G также сталкивается с проблемами безопасности и последствиями обновления PKI..
4. Алгоритм пароля
Алгоритм шифрования является важным компонентом, гарантирующим безопасную связь.. Настоящее время, Серия алгоритмов симметричной криптографии не имеет проблем с безопасностью. Однако, 5G необходим для увеличения длины ключа в зависимости от будущей тенденции развития и учета квантовой безопасности алгоритма. Поэтому, необходимо повысить адаптивность криптографического алгоритма. Тем временем, множество алгоритмов в 4G требуют больших вычислений, следует рассмотреть ряд облегченных криптографических алгоритмов. Однако, 3GPP также имеет шифрование на основе атрибутов и рекомендует использовать большое количество алгоритмов шифрования с открытым ключом.. Эти алгоритмы столкнутся с огромными проблемами безопасности..
Эти методы аутентификации повышают удобство пользователя, но необходимо дополнительно провести оценку их безопасности. Из-за уникальности и незаменимости биометрической информации, последствия утечки биометрической информации гораздо серьезнее, чем утечка пароля.
Прошлые исследования показали, что взаимодействие между несколькими объектами наиболее уязвимо для проблем безопасности. Система часто не имеет механизма изоляции безопасности., а подверженность устройств в среде Интернета увеличивает интерфейс атаки из-за ограниченности ресурсов устройств в Интернете вещей. В сценариях взаимодействия смартфонов, облачные сервисы и устройства Интернета вещей, исследование и решение новых проблем безопасности также станут направлением будущих исследований..
