5G，即第五代移動(dòng)通信技術(shù)，由于其對(duì)新興技術(shù)的潛在影響，已經(jīng)成為各行各業(yè)的熱門話題，尤其是描述連網(wǎng)設(shè)備的開發(fā)、制造和使用的物聯(lián)網(wǎng)( IoT )領(lǐng)域。

這些設(shè)備包括從小型心率監(jiān)視器到自動(dòng)駕駛汽車、智能家電、智能工廠設(shè)備等。它們共同使用傳感器、芯片和處理器來(lái)收集、傳輸和分析數(shù)據(jù)，同時(shí)與網(wǎng)絡(luò)上的其他設(shè)備進(jìn)行交互。

雖然全球連網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量已經(jīng)開始快速增加，但5G網(wǎng)絡(luò)的推出預(yù)計(jì)將大大加速消費(fèi)者和企業(yè)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和服務(wù)的采用。

在這篇文章中，我們將介紹5G的定義，探討它將如何隨著時(shí)間的推移而發(fā)展，并說(shuō)明它對(duì)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)預(yù)期增長(zhǎng)的重要性。

5G是一組新興的全球電信標(biāo)準(zhǔn)，通常使用高頻頻譜，以提供網(wǎng)絡(luò)連接，與4G LTE 相比，延遲更低，速度和容量更大。

重要的是，5G描述了用于構(gòu)建未來(lái)尖端網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的一系列標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)。事實(shí)上，許多將被正式視為5G的標(biāo)準(zhǔn)仍然由像3GPP這樣的工作組來(lái)決定，該工作組是一個(gè)由各種電信協(xié)會(huì)組成的協(xié)作機(jī)構(gòu)。新標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)多種技術(shù)的創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)，包括半導(dǎo)體、路由器和天線等通信設(shè)備，以及嵌入網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備中的傳感器。

這些新興技術(shù)利用網(wǎng)絡(luò)中的一些趨勢(shì)，例如使用6 GHz以上的無(wú)線電頻率，以達(dá)到所需的速度和效益。然而，許多國(guó)家的服務(wù)提供商正在嘗試將5G用于較低的無(wú)線電頻率，例如那些被認(rèn)為低于6 GHz的頻率或現(xiàn)有蜂窩移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)中使用的頻段。這種可變性反映了5G方法的多樣性，以及使用更高頻譜的一些自然限制，如有限的地理范圍和對(duì)干擾的敏感性。

為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，許多運(yùn)營(yíng)商正在部署小型蜂窩或密集封裝小型蜂窩無(wú)線電，以在所需的區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)5G覆蓋。許多政府，包括美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）等機(jī)構(gòu)，也尚未拍賣高頻頻譜，運(yùn)營(yíng)商將需要保證廣泛的覆蓋范圍和速度。

預(yù)計(jì)5G將增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)帶寬，以適應(yīng)比當(dāng)前蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或家用光纖和有線服務(wù)快10-100倍的速度。減少延遲，或者初始數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)之間的延遲，也應(yīng)該是5G的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)，特別是對(duì)于需要近乎實(shí)時(shí)通信的服務(wù)，比如在高速公路上行駛的自動(dòng)駕駛汽車。更高頻譜的新增容量也有望幫助服務(wù)提供商有效管理不斷增長(zhǎng)的客戶對(duì)物聯(lián)網(wǎng)用例的需求，包括像高速高清視頻下載這樣簡(jiǎn)單的用戶需求。

在過(guò)去幾年中，一些電信公司，特別是東亞、北美和歐洲的電信公司，已經(jīng)開始在特定市場(chǎng)，通常是城市，開發(fā)甚至試點(diǎn)5G網(wǎng)絡(luò)。例如，自2015年以來(lái)，中國(guó)在5G技術(shù)上的資金投入已經(jīng)超出美國(guó)240億美元，并部署了大約35萬(wàn)個(gè)基站，而美國(guó)只有3萬(wàn)個(gè)。

與此同時(shí)，企業(yè)和行業(yè)協(xié)會(huì)正在努力就5G的全球標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成一致。盡管運(yùn)營(yíng)商和智能手機(jī)廠商預(yù)計(jì)將在2019年及以后推出5G，但5G的大規(guī)模采用可能會(huì)在幾年后開始。網(wǎng)絡(luò)提供商將需要時(shí)間來(lái)實(shí)施新的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和密度改進(jìn)，以支持廣泛的5G覆蓋。

除了持續(xù)的投資和技術(shù)創(chuàng)新，政府的行動(dòng)以及私營(yíng)部門之間的合作也對(duì)5G的擴(kuò)展至關(guān)重要。各國(guó)政府可能會(huì)拍賣更高的帶寬頻譜，以幫助促進(jìn)容量改進(jìn)，而全球5G標(biāo)準(zhǔn)的最終確定將有助于確保網(wǎng)絡(luò)互操作性并提高運(yùn)營(yíng)效率。

5G的主要驅(qū)動(dòng)力不僅僅是消費(fèi)者對(duì)更快網(wǎng)絡(luò)需求的不斷增長(zhǎng)，而且還包括工業(yè)環(huán)境中連網(wǎng)設(shè)備的激增。這些行業(yè)越來(lái)越依賴連網(wǎng)設(shè)備來(lái)收集和分析數(shù)據(jù)，使業(yè)務(wù)流程更加高效，提高生產(chǎn)力，并不斷改進(jìn)產(chǎn)品和服務(wù)。

5G預(yù)計(jì)幫助企業(yè)更有效地管理物聯(lián)網(wǎng)所產(chǎn)生的日益增長(zhǎng)的信息量，并改善機(jī)器人輔助手術(shù)或自動(dòng)駕駛等關(guān)鍵任務(wù)服務(wù)所需的近乎即時(shí)通信。同樣，預(yù)計(jì)5G網(wǎng)絡(luò)可以靈活地處理各種連網(wǎng)設(shè)備，包括那些不一定需要實(shí)時(shí)通信，但仍然需要周期性低功耗數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備。

增強(qiáng)和虛擬現(xiàn)實(shí)( AR/VR ) ：越來(lái)越多地使用AR/VR技術(shù)預(yù)示著創(chuàng)建完全模擬的數(shù)字環(huán)境，以及數(shù)字工具在日常環(huán)境中的疊加。消費(fèi)者游戲、工業(yè)制造和醫(yī)療服務(wù)只是AR/VR早期使用案例中的幾個(gè)。5G有望成為減少延遲和提高速度的關(guān)鍵促成因素，從而使這些帶寬密集型服務(wù)成為可能。

自動(dòng)駕駛汽車和智能基礎(chǔ)設(shè)施：自動(dòng)駕駛汽車處于自我發(fā)展的最高水平，預(yù)計(jì)需要5G的物聯(lián)網(wǎng)成熟度。實(shí)際上，為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)感知和安全，自動(dòng)駕駛汽車需要足夠的網(wǎng)絡(luò)速度和容量，以及近乎瞬間的延遲。雖然通往5級(jí)自動(dòng)駕駛的道路仍在進(jìn)行中，但車輛連網(wǎng)仍然達(dá)到了歷史最高水平。據(jù)估計(jì)，2017年全球銷售的汽車中，有60%到80%安裝了遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)，到2020年，90%的新車將實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。此外，智能高速公路、電網(wǎng)、房地產(chǎn)和其他基礎(chǔ)設(shè)施投資將需要傳感器技術(shù)來(lái)支持自動(dòng)駕駛汽車生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展，同時(shí)也將支持智慧城市的發(fā)展。

醫(yī)療保?。簭挠糜谏眢w健康監(jiān)測(cè)的可穿戴設(shè)備到高科技診斷儀器，傳感器技術(shù)的發(fā)展為醫(yī)療保健行業(yè)提供一個(gè)前所未有的機(jī)會(huì)。其他類型的連網(wǎng)醫(yī)療設(shè)備，如移動(dòng)機(jī)器人、手術(shù)助手，甚至外骨骼，可以幫助提高醫(yī)療服務(wù)效率和患者的治療效果。預(yù)計(jì)到2023年醫(yī)療機(jī)器人市場(chǎng)將達(dá)到170億美元，高于2018年的65億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）為21％。

低功耗設(shè)備：并非所有連接到5G網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備都需要超快的速度。事實(shí)上，許多低功耗設(shè)備將依賴5G來(lái)增加容量，從農(nóng)業(yè)環(huán)境中的水位監(jiān)測(cè)器到住宅物業(yè)中的電力管理系統(tǒng)等，低功率設(shè)備很可能成為物聯(lián)網(wǎng)早期經(jīng)常采用的用例之一。

連網(wǎng)備制造商：構(gòu)成最終用于物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品的傳感器設(shè)備和設(shè)備的創(chuàng)造者，如可穿戴設(shè)備和智能家居設(shè)備制造商。

網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)提供商和通信設(shè)備制造商：物聯(lián)網(wǎng)依靠快速、安全和可靠的網(wǎng)絡(luò)將信息從傳感器傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理器和控制系統(tǒng)。

半導(dǎo)體制造商：物聯(lián)網(wǎng)預(yù)計(jì)將顯著增加對(duì)微控制器、傳感器、WiFi和蜂窩芯片、閃存和高性能處理單元的需求。