企業(yè)在為物聯(lián)網(wǎng)部署選擇技術(shù)時(shí),需要知道4G的可用時(shí)間有多長(zhǎng),5G是否會(huì)使4G過(guò)時(shí),以及如何計(jì)劃投資。答案是4G和5G將并存很長(zhǎng)一段時(shí)間,并且代表長(zhǎng)期演進(jìn)的LTE技術(shù)將會(huì)存在至少10年之久,因此5G不會(huì)使LTE很快過(guò)時(shí)。
LTE技術(shù)是穩(wěn)定的,并將長(zhǎng)期可用,而5G是令人興奮的和新興的。
4G還是5G:如何選擇?
5G(下一代蜂窩技術(shù))的到來(lái),不僅意味著將會(huì)有更多設(shè)備連接到物聯(lián)網(wǎng),而且還意味著這些設(shè)備將連接的更好,具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速度、更低的延遲和更低的功耗需求。所有這些都將產(chǎn)生比今天更高效、更有利可圖的商業(yè)解決方案。
鑒于這些優(yōu)勢(shì),一些人可能會(huì)認(rèn)為每個(gè)新的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目都應(yīng)該基于5G。雖然一些物聯(lián)網(wǎng)用例確實(shí)只有5G才有可能實(shí)現(xiàn),但許多其他用例也可以使用當(dāng)前的4G LTE技術(shù)來(lái)工作,并且成本明顯更低,正如我們所討論的,至少在未來(lái)的十年內(nèi),4G將繼續(xù)得到行業(yè)支持。
在4G LTE和5G之間進(jìn)行選擇意味著要對(duì)任何一個(gè)新項(xiàng)目的技術(shù)和業(yè)務(wù)方面進(jìn)行審查,并預(yù)測(cè)這兩個(gè)方向的長(zhǎng)期成本和收益。為了幫助您決策,我們將介紹4G LTE的優(yōu)勢(shì)、預(yù)計(jì)的使用壽命以及向5G過(guò)渡的方式和時(shí)機(jī)。
G的壽命是多少?
一代網(wǎng)絡(luò)的壽命有多長(zhǎng)?問(wèn)得好。廣義而言,每10年就會(huì)出現(xiàn)新一代(或“G”)蜂窩技術(shù)。回顧過(guò)去,從第一次發(fā)布到落幕,兩項(xiàng)蜂窩技術(shù)已經(jīng)有了數(shù)十年的壽命:
▲2G:1990-2020,30年以上
▲3G: 2000-2020,20年+
▲4G: 2008+
為什么2G和3G等較老的技術(shù)需要被淘汰?其原因是可用頻譜的數(shù)量有限。以前用于2G和3G的相同頻譜現(xiàn)在可以重新用于4G LTE,以更高的速度傳輸更多數(shù)據(jù)。
我們當(dāng)前的蜂窩技術(shù)4G LTE于2008年由3GPP推出。3GPP大約每隔一年(直到第14版)發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)版本并進(jìn)行增量改進(jìn),并指導(dǎo)4G標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展。
4G LTE(長(zhǎng)期演進(jìn))是一項(xiàng)現(xiàn)已在消費(fèi)者和商業(yè)應(yīng)用中得到證明的技術(shù)。4G LTE非常靈活,例如,它可以容納通常僅傳輸幾KB數(shù)據(jù)的低功耗LTE-M和NB-IoT設(shè)備,也可以容納能夠高速傳輸千兆位數(shù)據(jù)的設(shè)備。由于4G LTE的廣泛采用,它也非常經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,尤其是與最新的高端5G技術(shù)的成本相比,后者在成本和功能以及支持方面享有“前沿”之稱(chēng)。
從4G到5G的過(guò)渡
隨著近年來(lái)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)以及上述有限的頻譜,蜂窩技術(shù)的壽命越來(lái)越短。2G和3G已經(jīng)被淘汰,為頻譜效率更高的4G LTE和新興的5G技術(shù)騰出空間。在動(dòng)態(tài)頻譜共享(DSS)的幫助下,4G有望至少持續(xù)十年,甚至可能更長(zhǎng)。動(dòng)態(tài)頻譜共享(DSS)可以在4G LTE和5G設(shè)備之間共享可用頻譜。DSS為5G設(shè)備提供了更好的覆蓋范圍,為4G LTE設(shè)備提供了更長(zhǎng)的使用壽命。首批4G LTE落幕公告預(yù)計(jì)將在2030年后發(fā)布,這意味著公司可以在今天和可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)安全地投資于基于4G的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。
為了讓5G技術(shù)盡早可用,并提供無(wú)縫的用戶(hù)體驗(yàn),首批5G網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備將以非獨(dú)立(NSA)模式工作,這意味著設(shè)備將始終首先連接到4G LTE網(wǎng)絡(luò),如果5G網(wǎng)絡(luò)可用,設(shè)備將使用5G來(lái)獲得額外帶寬。
在接下來(lái)的幾年里,網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施將不斷發(fā)展,以支持僅5G的獨(dú)立模式(SA)。這將帶來(lái)低延遲和連接大量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的能力,而這正是5G的主要優(yōu)勢(shì)。
比較4G LTE和5G物聯(lián)網(wǎng)使用案例
4G LTE的速度和吞吐量足以滿(mǎn)足各種各樣的使用情形,但隨著技術(shù)的進(jìn)步,5G的新應(yīng)用和用例正在出現(xiàn)。事實(shí)上,有些應(yīng)用只有在5G的速度和低延遲下才有可能實(shí)現(xiàn)。
讓我們考慮三個(gè)4G LTE向5G過(guò)渡的商業(yè)示例。
交通:自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要5G極低的延遲,響應(yīng)時(shí)間以毫秒為單位。只有5G能夠做到這一點(diǎn)。但是4G LTE速度足以滿(mǎn)足大多數(shù)與交通相關(guān)的功能,甚至在緊急情況下調(diào)度救援車(chē)輛。一個(gè)很好的例子是基于4G LTE的FirstNet?Ready Digi WR54,它具有在緊急情況下進(jìn)行交通信號(hào)燈配對(duì)和交通管理的功能。在一些與交通相關(guān)的用例中,比如為交通流量統(tǒng)計(jì)收集數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)可以一天只收集一次,這樣就不會(huì)出現(xiàn)延遲問(wèn)題。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIOT):5G將極大地提高工業(yè)自動(dòng)化水平。由于當(dāng)今蜂窩技術(shù)的范圍有限和延遲,目前需要使用線纜的機(jī)器人控制裝置可以通過(guò)5G實(shí)現(xiàn)完全無(wú)線,從而使工廠更加靈活高效。(來(lái)源物聯(lián)之家網(wǎng))在更被動(dòng)工業(yè)環(huán)境中的一個(gè)例子是,傳感器測(cè)量遠(yuǎn)程燃油箱中的燃油油位。由于位置偏遠(yuǎn),該用例需要使用無(wú)線連接。但是,由于僅定期傳輸少量數(shù)據(jù),因此電池供電的4G LTE-M或NB-IoT設(shè)備就足夠了。
無(wú)人機(jī):5G承諾通過(guò)使佩戴5G增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)護(hù)目鏡的控制器能夠以低延遲和高分辨率視頻看到超出當(dāng)前視線范圍的內(nèi)容,從而擴(kuò)展物聯(lián)網(wǎng)無(wú)人機(jī)的能力。然而,使用現(xiàn)有無(wú)線技術(shù)的無(wú)人機(jī)目前正在搜救、犯罪現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查等多種用途的情況下工作,并且越來(lái)越多地用于包裹遞送。
最終考慮:4G與5G
現(xiàn)在,組織可以開(kāi)始利用4G LTE技術(shù)構(gòu)建未來(lái),并驗(yàn)證其應(yīng)用和業(yè)務(wù)模式,而無(wú)需等待5G的全面推出。然后,當(dāng)5G變得更廣泛可用且更具成本效益時(shí),他們可以進(jìn)行改進(jìn)和擴(kuò)展。幸運(yùn)的是,4G LTE至少在10年內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)不可用的情況。不過(guò),在某些使用案例中,5G是更理想的選擇。
在LTE-M和NB-IoT的低端以及蜂窩速度低于1 Gbps的中端,在成本、覆蓋范圍和可用性方面,4G LTE顯然是贏家。當(dāng)我們關(guān)注蜂窩速度超過(guò)1 Gbps的高端產(chǎn)品時(shí),5G可能會(huì)變得更具吸引力,但價(jià)格會(huì)更高。一個(gè)考慮周全的升級(jí)策略將節(jié)省金錢(qián)和麻煩。
按照我們的立場(chǎng),在5G技術(shù)剛剛開(kāi)始可使用的時(shí)候,在確定物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的發(fā)展方向時(shí),需要考慮一些關(guān)鍵的考慮因素和權(quán)衡取舍??紤]到復(fù)雜性,與經(jīng)驗(yàn)豐富的解決方案提供商合作非常重要。好的合作伙伴可以指導(dǎo)您選擇適合您用例的技術(shù),并確保您投資的技術(shù)支持您的長(zhǎng)期業(yè)務(wù)目標(biāo)。(作者:Harald Remmert;編譯:iothome)