5G+IoT(2):融合、趋势、建议
4. 5G物联网的机会、优势和案例
4.1介绍
移动运营商显然有机会从5G中获益:蜂窝网络连接的新用例将为运营商和更广泛的电信行业提供额外的收入来源。一份2018年的GSMA/TMG研究报告估计，从2020年到2034年，5G将为全球GDP增加逾2.2万亿美元，为全球税收增加5880亿美元。
企业和消费者都将从5G的发展中受益。本节着眼于部署5G物联网而不是其他技术的机会、好处和用例。
4.2企业的机会与收益
企业部门将是移动运营商增加5G收入的最大来源。5G将带来新的功能和灵活性，以满足不同企业客户的特定需求，GSMA估计，到2025年，运营商每年可获得高达4000亿美元的收入。另外两项GSMA调查也强调了企业细分市场对移动运营商的重要性。
在2016年10月对750名CEO的全球调查中，近70%的受访者表示，他们认为在5G时代，企业部门是移动行业最重要的机会。2018年4月的一项最新调查显示，该行业希望在5G之后的5年内，40%的收入来自企业。
对于企业来说，5G蜂窝网络连接将带来一系列的好处，相比于早期的蜂窝网络技术，如4G。尽管全世界都在使用4G，但它将无法达到5G的速度，也无法管理网络上的大量设备。
正如前一节所讨论的，低延迟也是5G的一个关键技术指标。5G带来的低延迟意味着，企业可以通过增加使用自动化机器人和车辆等手段，来增强工厂的制造流程。
在城市，5G将支持大量连接到交通灯、摄像头和交通传感器的物联网，从而加强交通管理。由5G低成本物联网传感器和连接支持的智能电表将监测能源使用情况，并帮助降低能耗。
最近的一项GSMA智能市场调查显示，大多数企业已经在使用物联网。调查发现，65%的受访企业已经部署了物联网解决方案。大多数部署规模较小，但随着5G的到来，部署规模将会增加。以下几页概述了5G对企业的业务和技术好处，概述了5G支持的用例和业务模型，以及随着5G技术的成熟，运营商的关键要求和未来潜在角色。
4.2.1自动化和移动性
企业用例：5G和关键技术支持
大带宽连接提供一个无缝的和高质量信息，导航和其他服务.低延迟和高带宽连接可以支持车辆编队, 从而提高燃油效率和减少司机请求的数量。
在未来，低时延, 大带宽连接可以支持远程驾驶和远程支持 (例如车辆管理), 可以展开新的服务或者节约成本。
网络切片提供了道路或公共交通设施等内容技术支持。网络切片除了可以实现不同业务场景外，还可以满足按不同租客（如虚拟运营商）需求，形成多个并行的虚拟网络。
启用新的业务模型
基于数据的商业模式成为汽车制造业带来机会;可以将数据资产 (如交通信息和驾驶模式)与其他利益相关者(如保险公司和车队经理)货币化，后者保险公司和车队经理会重视这些数据资产信息。
MNOs的关键要求
MNOs 需要提供明确的服务水平协议 (SLAs) 网络切片服务。
MNOs和汽车制造商之间需要紧密合作联系。
MNOs需要搭建泛区域网络。
案例：先进联网车辆试验
尽管无人驾驶汽车的发展备受关注，但在未来数年内，完全无人驾驶汽车不太可能在公共道路上得到广泛采用。然而，作为迈向无人驾驶未来的一步，联网智能汽车的使用率正在上升。
例如，到2020年，澳大利亚75%的汽车都有可能实现互联互通。在未来几年，车辆的连接将不仅仅用于流媒体音乐和天气报告:车辆将与道路基础设施、道路上的其他车辆甚至行人通话——5G和物联网可以帮助实现的非常短期的可能性。
在澳大利亚进行的一项联网汽车试验中，澳大利亚电信公司与汽车制造商雷克萨斯澳大利亚公司合作，推出了一项移动电话V2X(车载至一切)项目，该项目确立了先进的联网技术在改善道路安全方面的现实影响。由道路管理局VicRoads和交通事故委员会(TAC)发起的“先进互联车辆维多利亚”(ACV2)试验旨在演示6个增强安全性的用例。这些用例(如下图所示)都涉及人机接口(HMI)，用于向联网车辆的驾驶员发出潜在危险警告。
这些警告是通过澳洲电信的4G网络发出的，该网络已被改造成提供5G类服务。由于上述大多数应用程序都是时间关键型的(及时的碰撞警告在潜在的生死场景中尤为重要)，Telstra专门为该试验构建了一个低延迟服务。这项服务位于4G网络之上，使用RAN软件功能(在4G基站上)为特定于车辆的消息传递提供可靠的低延迟连接，抢占了未来几年5G可能提供的那种高质量服务。
虽然这项服务在当前的用途上运行良好，但是5G(特别是URLLC)将有助于大规模交付这种能力。澳洲电信在墨尔本建立了一个重要的试验区，覆盖城市和农村的道路。试验活动包括控制和道路测试，该项目的一个显著特点是路边基础设施的“虚拟化”。
而不必安装物理盒子在十字路口车辆为了获得当地的环境信息,移动通信与云平台车辆与道路自动控制系统,例如悉尼协调自适应交通系统绕过广泛的固定基础设施的必要性。这不仅证明了移动网络的使用可以帮助降低成本，而且突出了持续的网络改进可以带来的好处。处理互联车辆的整个生态系统及其与道路网络的虚拟通信是5G提供的额外容量的一个明显的新用途。
试验中使用的雷克萨斯(Lexus)汽车(见上图)也使用了高精度的QZSS天线(准天顶卫星系统)，以确保汽车能够以车道级别的精度报告其位置。这使得安全系统成为可能，例如“右转辅助系统”，当车辆在繁忙的道路上转弯时，可能被遮挡的行人会从前方通过，车辆就会收到警报。这类用例需要定位精度和低延迟连接，可以在短期内使道路更安全。
从长远来看，5G手机- v2x生态系统所能提供的那种精确信息共享，应该有助于让半自主和全自主车辆获得它们在道路上安全、大规模使用所需要的监控和警示功能。
4.2.2媒体和内容企业
5G的普及将加速4K/8K影像应用落地进度，同时5G将构建传媒、移动化、数据化、智能化的新生态，5G的峰值速率可以达到20Gbps，同时每平方公里可链接设备数超过100万，链接延迟仅为1毫秒。5G这种低延迟、高带宽的特性更像是8K视频传输的高速公路。可以预测移动新媒体超高清传播的黄金时代即将到来。
云游戏需要低延迟、高带宽的5 G能力。边缘计算还可以帮助处理大量数据，这意味着AR/VR头盔本身不需要包含高级处理功能。低延迟和高带宽5G可以使用智能手机和支持直播互动和身临其境的VR体验。预计未来沉浸式视频将会被社交网络工作者、极限运动玩家、时尚博主和潮人们所广泛使用。
在零售行业, 5 G将通过应用VR来提高客户的购物/停车等体验感受。
启用新的业务模型
广告媒体/内容供应者如同身临其境的真实的机会。
一个企业可以有自己的私人网络。然而，这可能非常昂贵，因为它需要资源来管理和运行。
MNOs的关键要求
直播要求低延迟, 大连接，高带宽和高可靠性的5G服务。
媒体和内容玩家需要运营商更好地进行协作，MNOs需要与常见的应用程序编程接口 (APIs) 开发者达成一致。
MNOs的潜在机会
视频和内容玩家愿意尝试5 G业务。
云计算是关键处理大量的视频分发和下载: 运营商可以为媒体和内容,也提供相关的云交付服务。
物联网能够帮助游戏变得比以往任何时候都更具有沉浸感和吸引力。
案例：物联网如何改变游戏产业
物联网日益增长的移动性使游戏能够作为一种朋友和家人可以一起做的社交活动而进入现实世界。 这可能意味着鼓励或要求户外活动的游戏，或者可能意味着社会互动甚至锻炼的游戏化。无论具体情况如何，事实上物联网已经在游戏产业中引起了涟漪效应，从而永远地改变了它。
手机游戏和物联网，再加上扩增实境游戏，让玩家感觉好像他们自己被嵌入到游戏的叙事中，提供了一种与媒体更深层次的联系。 例如，流行的手机游戏 Pokemon Go！ 把玩家放在一个虚构的怪物训练师的位置，通过他们的手机视图看起来好像口袋妖怪是在现实世界。 甚至几乎不需要任何直接矛盾，因为口袋妖怪就在用户面前。手柄通过蓝牙技术变得更加移动，许多游戏可以跨平台同步。
将游戏机制转移到物联网技术的好处是，人们生活中以前没有游戏化的领域现在可以从这个过程中受益。例如，健康和健身应用程序一直在尝试各种方法，让锻炼感觉像是一种乐趣。流行的僵尸快跑游戏让 应用程序与用户的健身跟踪器和智能手机配对，使用户感觉他们是超越僵尸和战斗启示录在他们的晨跑。
4.2.3公共/智能城市
5G支持的用例和主要好处
连接警察和交通信号灯车辆以及大量的数字化的一些公共服务。例如，警察可以用智能手机从犯罪现场传送高质量的语音和视频。
智慧城市管理。例如，全市空气质量监测员就潜在的危害向公众提供建议。
网络切片为关键任务提供更高的安全性和可靠性服务。
启用新的业务模型
公共部门将重视成本效益、安全性和可靠性。市政当局可以拥有自己的专用网络。然而，这可能非常昂贵，因为它将需要管理和运行的资源。
MNOs的关键要求
需要运营商提供服务的保证。
需要运营商提供网络优先级为紧急的服务。
5 G能够提供低成本和高可靠的连接。
MNOs的潜在机会
运营商有可能将向公营部门提供的服务转售给私营部门。例如，将优先服务转售给企业。
案例：智慧城市芝加哥
芝加哥正在经历一场变革。通过利用大数据和物联网的力量，这座城市正在从根本上改善其服务和经济。5G技术将进一步加强对物联网设备产生的海量数据的分析，利用边缘计算对数据进行近乎实时的处理。
包括17个系统。交通拥堵传感器：智能交通系统使用传感器来检测交通模式中的拥堵和瓶颈。还依靠相机来加强速度和检测交通违规。通过这些工具，可以收集城市DOT（Development Oriented Transit）的实时信息，从而使移动网络系统更安全，更高效。水和废水监控器：监测设备可以检测泄漏以及水压的变化，以确定水基础设施是否正常工作。停车APP和自助终端：应用程序与智能停车计时器协调，以通知驾驶员哪里有停车位。
道路桥梁监控系统：传感器监控桥梁的结构稳固性，并告知城市工程师任何问题。自动驾驶：自动驾驶汽车将人员往返于城市内，为其他人提供游乐设施，并在其所有者忙于工作或其他活动时进行交付。无人机用于检查难以到达的区域。
垃圾处理传感系统：传感器检测城市周围的容器中的垃圾量，以便卫生工作者可以最大限度地提高其路线效率。城市照明系统：LED灯具有天气适应性，当需要更换灯泡时，通信会自动发送到公共设施工程部。火灾监控系统：传感器监控容易发生火灾的公园和林区的情况。传感器还可以检测建筑物中的火灾并在紧急情况下向火灾部门发起呼叫并可能自动采取措施。
能源监控体系：可以监控发电厂的安全性，并向城市官员通报能源流量。太阳能板监控系统：可以监控太阳能电池板以确定它们提供多少能量以及是否需要维护。智能物流和运输：列队的卡车有效地将货物从港口运送到最终目的地。
智能库存系统可告知操作员何时在不同地点之间运输货物。公共交通管理系统：公共交通和城市车辆在需要维修或更换时与其所在地机构进行通信。无人机：无人机用于检查难以到达的区域，用于执法和保险，农村救护车，基础设施检查和环境监测。商业用途包括精准农业，航空摄影，以及在不久的将来，包裹递送。
监控摄像：摄像机通过监控公共安全人员不经常光顾的区域的活动来确保安全，可以监视不对公众访问的区域，以防止未经授权的人员进入和离开。公共安全监控系统：公共安全官员可以佩戴身体摄像头，捕捉他们与城市居民之间互动的镜头，以确保双方的安全。可穿戴设备及检测系统：城市可以构建智能手机和可穿戴式检测传感器，以便人们可以成为互联网生态系统的活跃部分，并与城市进行沟通。宽带基础设施：可靠的互联网生态系统是将物联网固定在一起的纽带。
正如市长Rahm Emanuel所说，芝加哥希望成为“世界上数据驱动最多的政府”。旨在实现这一愿望的一项举措是物联网数组（Array of Things，AoT）项目。AoT是一个传感器网络（称为节点），将安装在路灯交通信号灯上，它们将测量温度，气压，光，振动，一氧化碳，二氧化氮，二氧化硫，臭氧，环境声强度，行人和车辆交通，以及表面温度。计划在2016年夏季安装四十二个节点，到2018年底将部署500个节点。
该项目足够的细节提供数据，帮助工程师，科学家，政策制定者和居民共同努力使芝加哥更健康，更宜居，更有效。
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