5G是什么?5G能做什么?5G在未来将带来什么?

5G是什么?5G能做什么?5G在未来将带来什么?,第1张

就目前来看,5G 不等于运营商商用网络,通常讲到 5G,我们会提到 5G 支持三种基本类型的通信:增强型移动宽带(eMBB),大规模机器类型通信(mMTC)和高可靠低延迟通信(URLLC)。正是这3种通信的各种优点,让人们对5G在工业的应用充满了想象。

工厂内的5G网络:设备数据通信,大规模数据传输等

随着工业互联网的发展,越来越多的车间设备,如机床、机器人、AGV等开始接入工厂内网,尤其是 AGV 等移动设备的通信,有线网络难以满足,对工厂内网的灵活性和带宽要求越来越高。传统工厂有线网络可靠性带宽高,但是灵活性较差,无线网络灵活性较高,但是可靠性,覆盖范围,接入数量等都存在不足。兼具灵活性、高带宽和多终端接入特点的 5G,成为承载工厂内设备接入和通信的新选择。

当前应用试点的 5G 设备数据通信主要是基于 5G 大带宽和接入设备量多的特性,带来的延迟下降及更好的可靠性,替换目前的WiFi类无线通信方案。WiFi 目前用于设备通信主要问题是和 4G 网络频段接近,易被干扰,覆盖能力不足,接入能力不足。5G 网络相比 WiFi 的优势,主要是传输速率更快,延时更低,支持同时接入的设备更多,通信的抗干扰性更强。5G 传输速度相比 WiFi 提升还算明显。

5G 时代,连接将突破 70亿 人口的上限,拓展至整个物理世界,连接数至少将提升 2-3 个数量级。连接赋能的重点业务也将从消费拓展至产业,覆盖工业、车联网、智慧城市、智慧能源等多种场景。

面对工业发展的需要,图扑软件认为,工业和互联网的结合离不开数据可视化的支持。工业互联网的实质是达到机器之间的互联互通,依靠提取到产生的数据更好的控制机器工作。可以让工作达到事半功倍的效果,图扑软件 在数据可视化领域一直潜心摸索,不断追求为企业或者机构挖掘潜在数据价值的信念,为应急决策提供准确的数据支持。

利用物联网和传感器收集的数据,对工业设备和网线进行实时监控并分析产生数据。采用 3D 可视化系统,提供更接近现实设备的画面,易于用户接受,提升对设备的辨识度。可以让用户洞悉整个系统同时,还可以观测到部分细节。兼顾了整体与局部,提供了丰富的交互体验。并且在成熟的 5G 技术支持下,因其大于 4G 数倍的带宽,快 4G 百倍的传输速率能更好的让图扑软件的 HT For Web 轻量可视化在浏览器或移动端上实现远程可视化监控;图扑(IoTopo)Web 组态软件,运行人员和系统工程师可以在任何有网络的地方通过手机、平板电脑和普通 PC 机就可以实现对整个系统的实时监控,方便快捷,大大提高了工作的灵活性,也为整个系统的监控、维护和紧急维修提供了更加灵活方便的新平台。

5G 广域网络:实现设备远程遥控和大规模数据传输,在广阔室外运行的一些作业车辆、飞行器等,由于工况危险、作业范围偏僻等原因,有一定的遥控需求,也初步实现了一些遥控功能。但这些遥控要么使用近距离通信方式,场景受限,要么使用广域无线网络,但数据传输能力有限。广阔场景,如大型矿山,只能使用广域网络,但 4G 实时行驶画面传输延滞后明显 ,导致车辆运行速度无法提高,不能实现远程遥控的有效应用。

除了远程遥控,车辆、无人机等运行、作业时,还有运行信息回传的需求。随着通信网络发展,车辆回传信息从 2G 时代基本 GPS 信息,到 3G 时代各类运行参数,以及 4G 时代的视频,一直在持续提升。5G 的大带宽网络用更低的延时实时回传高清视频,结合数据的实时云端分析和结果返回,则可以形成一系列实时分析控制应用。

作为为运营商网络而生的技术,5G 网络天然就是要构建一张巨大的公网,但这个网络跟日常工业企业的内网需求存在显著差别,工厂内部不同的业务需要的网络不同,更重要的是工厂网络一般是局域网,为了安全很多都追求与公网的物理隔离。

总结:5G适应的行业场景

短期看,5G比较适合优先应用的场景有大概四种:

1 一般工厂车间,5G 用于 AGV 等移动设备。

2 一般工厂车间,5G 用于大规模数据传输和后台实时分析。

3 港口、矿山等面积较大的封闭工业现场,5G 用于设备远程遥控作业等。

4 燃气管道、电力输送线、河流等开放场景,通过 5G 实现远程巡检和监测

在 5G 物联网支持下,产业中所有的基础设施、生产设备、各种电子产品都将被连接起来,更多的创新空间随之而生,传统产业将迎来非常巨大的市场机遇。这些行业规模巨大,每一个都不亚于消费行业。工业、城市管理都是百万亿级的行业规模,物流产业有 20 万亿的规模,能源的体量也在万亿以上。

纵观通信发展进程,5G 代表的是一场夸际革命,也是支撑未来 5 年产业创新的重要底层基础设施。工业领域大体有三个创新方向:企业数字化和联网化;数据资产管理,驱动产能升级;产业生态创新,纵向改造垂直行业产业链不同环节的效率,实现产业上下游信息互联、高效协同。

来源: 科技 日报

十部门印发《5G应用“扬帆”行动计划(2021—2023年)》 重点推进15个行业的5G应用 逐步形成“扬帆远航”局面

5G融合应用正处于规模化发展的关键期。近日,工信部、网信办、发改委等十部门联合印发《5G应用“扬帆”行动计划(2021—2023年)》(以下简称《行动计划》),明确提出到2023年,我国5G应用发展水平将显著提升,综合实力持续增强。

《行动计划》为推进5G应用画下了路线图,强调打造IT(信息技术)、CT(通信技术)、OT(运营技术)深度融合新生态,实现重点领域5G应用深度和广度双突破,构建技术产业和标准体系双支柱,进一步提升网络、平台、安全等基础能力,逐步形成5G应用“扬帆远航”的局面。

量化发展目标 2023年5G用户数超过56亿

结合当前5G应用现状和未来趋势,《行动计划》确立了未来三年我国5G发展目标。具体来看,《行动计划》从用户发展、行业赋能、网络能力三个方面提出了7大量化指标。

在衡量5G用户发展方面,提出5G个人用户普及率超过40%,用户数超过56亿。5G网络接入流量占比超50%,5G网络使用效率明显提高。

在衡量5G行业赋能方面,提出5G物联网终端用户数年增长率、重点行业5G示范应用标杆数、5G在大型工业企业渗透率3项量化指标,着力推动5G应用在垂直行业形成规模化发展态势。《行动计划》提出,5G物联网终端用户数年均增长率超200%,在垂直行业领域,大型工业企业的5G应用渗透率超过35%,电力、采矿等领域5G应用实现规模化复制推广,5G+车联网试点范围进一步扩大,促进农业水利等传统行业数字化转型升级。

在衡量5G网络能力方面,《行动计划》提出,到2023年每万人拥有5G基站数超过18个,建成超过3000个5G行业虚拟专网。建设一批5G融合应用创新中心,面向应用创新的公共服务平台能力进一步增强。5G应用安全保障能力进一步提升,打造10—20个5G应用安全创新示范中心,树立3—5个区域示范标杆,与5G应用发展相适应的安全保障体系基本形成。

加快行业应用 从“样板房”转向“商品房”

不同于消费互联网应用,5G应用的主战场在赋能实体经济,这决定了5G应用是一项长期性、复杂性、系统性的工程,既涉及IT(信息技术)、CT(通信技术)、OT(运营技术)的深度融合,又与各行业企业数字化基础、经验知识等紧密结合,不仅需要产业链上下游多方主体间广泛参与,也亟须政府部门间通力协作,推动形成5G应用的大融合、大生态。

《行动计划》面向信息消费、实体经济、民生服务三大领域,提出重点推进15个行业的5G应用,通过三年时间初步形成5G创新应用体系。

从促进信息消费看,《行动计划》提出重点培育5G+新型信息消费和融合媒体,拉动新型产品和新型内容消费,加快5G在媒体领域的落地应用;从推动实体经济域看,重点推进5G在工业互联网、车联网、智慧物流、智慧港口、智慧采矿、智慧电力、智慧油气、智慧农业和智慧水利等领域的深度应用,加快重点行业数字化转型进程。

从提升民生服务领域看,要重点加大在智慧教育、智慧医疗、智慧文旅和智慧城市的5G应用创新, 探索 新模式新业态。

为了加强对5G应用推广的保障支持,《行动计划》还提出要打造人才队伍、推动国际合作等。如鼓励企业与高等院校、科研院所共建实验室、实训基地、专业研究院或交叉研究中心,加强共享型工程实习基地建设。组织5G相关职业培训和认证,培育一批复合型人才。支持建设5G应用海外推广渠道和服务平台,推动成熟5G应用走出去。充分发挥国际组织作用,鼓励企业参与5G国际标准化组织的工作。

技术的进步通常是为了让人类的生活更美好,但如果它不能帮助我们保护和改善世界,那么任何进步都是不够的。

甚至在新冠肺炎疫情暴发之前,人类避免即将到来的气候危机的能力就已经刻不容缓。在平衡经济复苏与环境可持续性方面,疫情给我们带来了一些额外挑战,但它也可以被视为提供了一个前所未有的机会。

幸运的是,5G有可能通过一些前瞻性应用来解锁更广泛的环境管理。通过实现行为改变,如允许更多人在家或几乎在其他任何地方工作,以及通过改善车辆管理以实现高效运输等等。

以下是5G给人们生活带来改变的四种方式:

1、减少车辆污染

虽然一些政府计划呼吁电动 汽车 逐渐取代以石油为燃料的 汽车 ,但现在可以采取很多措施来减少排放。通过5G连接的车辆可以通过传感器将维修状态的数据流回制造商,例如,识别何时刹车片磨损过薄,何时需要更换。将这些数据与使用模式的数据相结合,可以允许无线软件调整以优化性能和燃油效率。未来,传感器将通过5G与其他 汽车 和基础设施中的传感器进行交互。该技术被称为Cv2x 通信技术,将为全自动 汽车 铺平道路。即使是现在,T-Mobile网络采集的匿名5G数据也可以实时显示出交通缓慢的区域,让联网 汽车 建议最佳路线,继续前进,并在此过程中节省燃料,减少排放。

在4G时代流行起来的叫车和拼车服务,预计将利用5G开发一种新的基于云计算的边缘计算基础设施。这种低延迟连接可以用于智能驾驶辅助,并通过向司机提供道路和交通状况的更新来提高安全性。与此同时,人工智能个人助理可以通过信息服务和流媒体视频改善乘客体验。

2、节约资源,减少浪费

随着经济的快速发展以及城市化进程的加快,水资源分布不均、短缺、污染等造成了严重的生态问题。连接到支持 5G 的物联网的智能水传感器不仅可以检测漏水,还可以检测水污染。5G的规模意味着可以部署更大、更敏感的传感器网络,为企业和公共组织节约和优化用水。在更大范围内,传感器可以优化农业用水以及化肥和杀虫剂的使用,方法是将天气数据与土壤和作物状况数据结合起来,帮助农民更好地配置资源,更有效地耕作,并减少对环境的影响。

3、紧急和人道主义援助

5G驱动的物联网允许易受洪水或火灾影响地区的传感器传输早期预警数据,通过触发和协调缓解措施,有可能挽救生命,并保护财产和环境。在火灾的情况下,5G不仅改善了消防员和其他机构之间的沟通,而且智能头盔等5G增强现实工具可以让消防员穿透浓烟和火焰,直接看到火灾的中心。通过5G网络传输的视频分析数据揭示了燃烧材料释放出的热量水平和气体的化学成分,为消防员提供了前所未有的见解。

4、保护自然栖息地

森林在保护环境和使人们的生活更 健康 、更愉快方面发挥着巨大的作用。除了保持森林及其本土野生动物免受火灾伤害之外,物联网传感器还可以监测树木的 健康 ,对污染、疾病或缺水造成的危险发出警报。

5G技术的到来,以华为为代表的中国企业正在积极将中国技术向全球推广,使科技发展为全人类带来更大便利,下面我从民用业务和企业业务两方面来谈谈5G的应用。

民用业务

现在5G业务在民用业务方面,还主要是eMBB,一般的4G MBB业务估计没有太大的质的提升,所以在很多国家和地区,现在5G不见得比4G的优势明显太多。对于普通人来说,“真4G”已经可以完全满足使用,5G更应该作为4G的补充,铺设在大型场馆,需要多数据处理的交易中心,在一定时间内可以处理大数据,而闲暇就进休眠状态。

企业业务

① 远程 *** 作

远程 *** 控已经在某些领域得到了初步的PoC验证,如矿车、挖机、集卡等工程车辆的遥控驾驶、吊机、天车等高空设备的远遥作业、远程B超、网联无人机遥控飞行等。远程 *** 控的技术其实已经较为成熟了,在各行各业投入使用只是时间问题

真实案例:深圳的妈湾港天吊的工人之前需要坐在高处的吊车工作间,弯着腰一天8小时的上班,年纪不大就腰肌劳损了。换成低时延摄像头+低时延远程控制功能后,天吊工人可以在港口办公室中央控制室来远程 *** 纵,再也不用弯腰了

② 车联网

车联网场景,也被称为“5G第一场景”。车辆实现全无人驾驶,这条高速公路会被5G完整覆盖,动态采集车辆行驶速度信息,下达行驶指令,同时,及时采集天气信息、路况异常信息(例如动物闯入、货物掉落、落石滚入),并传递给车辆,进行规避。

③ 工业物联网

5G在工业物联网的应用集中在数据采集和数据下发上,对整个制造、运输、存储、销售环节的控制能力,企业的利润,将从数据中挖掘。而工业物联网和5G,就是为企业获得数据提供支撑。除了工业物联网之外,像智慧农业,智慧城市等,其实也都是这个道理。5G支撑数据,数据驱动价值。

虽然5G还没有全面普及并得到应用,但我们可以确定的是,随着技术问题一个个被攻克,在不久的将来,我们每一个人都能享受到5G给生活带来的改变。

物联网时代:物联网的十大应用领域(上)地址: 物联网时代:物联网的十大应用领域(上)

目录:

(上)

一、物联网应用概述

二、物联网应用领域划分

1智能物流

2智能交通

3智能家居

4环境监测

5金融与服务业

(下)

6智慧医疗

7智慧农业

8智慧工业

9智能电网

10国防军事

6智慧医疗

健康 对个人来说非常重要,但人生病是不可避免的,如何使人们少生病、生小病、生病后能及时诊断和治疗成为目前卫生领域的重大课题。

物联网在医疗卫生方面的广泛应用可以解决上述问题。目前可穿戴设备早已出现在市场上,他的出现可以使得人们及时了解自身如呼吸、心跳、血糖等一系列生理参数,这些参数可与正常生理参数相比对,为人们提供 健康 辅助信息与建议;同时这些参数可以上传到医疗信息中心,一来为个人建立一个实时的 健康 参数库,二来可以通过这些参数自动诊断 健康 状况,从而使人们达到少生病、生小病、生病后能及时诊断和医疗的目的。

目前,看病难困扰着整个卫生系统,其原因是医疗资源的分配不公。采用物联网技术可以解决医疗资源分配不公的问题。通过物联网采集的病理数据可远程传输给权威医疗机构,专家通过对这些数据的分析可诊断病情,提出医疗方案,在远端的病人可根据医疗方案,由当地医疗人员处置。这样就保障了优良医疗资源的高效应用。

目前有很多精确度很高的手术如一些神经外科手术都需要 *** 作专门的仪器来进行手术, *** 作便是传感层接收的信息,仪器内嵌入的系统根据接收的信息通过特定的程序执行特定的 *** 作。理论上来说,信息可以由仪器本身自带的传感器产生,也可由远程端发送来信息,这样一些难度极大的手术便可由专家通过远程 *** 作来完成。然而现实中由于手术需要的实时性与网络传输信息的延迟性,这一设想还无法实现。5G技术的出现让这一设想成为可能。

物联网的应用还可以减少排队就医的时间,病人可通过物联网终端以及病情的缓急来预约就诊时间,就诊后可用移动支付的手段减少付费的麻烦,附着在药品上的RFID标签可以极大地减少药品的误服率,保障了用药安全。

(值得一提的是,作者所在的团队的项目便是一个智能医疗的项目,是一个关于康复医学的项目,主要用来帮助骨折患者的恢复以及防止二次骨折的可能。)

7智慧农业

物联网在农业上的应用可以使得农业生产更加智慧。在农田里部署的无线传感器网络实时采集田地里的水、肥等与农作物生长有关的参数,及时控制农作物生长所需的各种环境使得农作物的品质更高。

物联网中的大数据分析与数据挖掘技术可以用来指导农户科学地生产、种植,从全局考虑种植与需求,以保证丰产丰收。

在养殖方面,RFID标签可植入动物体内,动物的全生长过程均存于监控之中,这样可以保障动物肉品的全方位可追溯,保障了食品的安全。

(如果有机会的话,我会写一篇一个基于物联网技术的大棚无人种植智能监控系统方案)

8智慧工业

物联网与工业的融合应用产生了智慧工业,工业从大规模的生产逐渐演变成了个性化生产。企业从供应链的角度出发,通过虚拟现实知道用户消费和订购,将用户的个性化需求通过物联网实时传送到企业的生产线上,通过工业的自动控制技术,在一个生产线上可生产不同的个性化的产品,从而提高了企业的竞争力。

物联网与3D打印技术的结合,使得工业生产“可见即可得”。通过各种感知技术将用户想象的个性化产品图形化,图形化的虚拟产品可通过3D打印变成实际产品,这样就加快了产品研发、生产的速度,更快速地响应用户需求,提高企业的效益。

9智能电网

智能电网来源于电力自动化,其目标是在保障电力系统可靠性的同时,以更加经济的方式合理调配电能,使得电力企业和用户获得满意的效益。

电能是由其它如水力、火力、核能等能源转化而成的,它是一个无法存储的能量,因此多发电会产生浪费,少发电则供电不足。采用物联网技术后,电力企业可以通过在每个用户的用电设备上部署传感器,实时获得其用电信息,将该用电信息传送给电力企业,企业就可以及时调整发电量,以保障用电需求。另外,企业也可根据这些信息以及感知到的其他与 社会 生活、生产有关的信息,估算出用电需求量,依据需求量可有计划地安排发电所需的煤、油等发电物料,以保障企业的经济效益。

此外,用户可根据自身经济状况,合理安排用电时间,在用电高峰期时,由于此时电价高,可减少用电,当在用电低谷时,由于电价较低,可加大用电量。采用物联网技术,电力企业和用户可以全面感知用电情况,准确获得用电的高峰和低谷信息,指导企业和用户,使双方均获得较好的经济收益。

10国防军事

物联网在国防军事上有着广泛的应用。全面的感知可获得战场上的全面情况,为合理部署战斗力量提供了保障。现代战争是一个精确打击的战争,感知了全面战场信息就获得了精确打击的对象,火力能有效地打击敌人,保护自己。全面感知还可以有效地调配战斗资源,合理分配各种轻、重及远程火力、战斗人员和后勤保障。

在国防军事上,通过各种地面、空中、海洋、空间感知设备获取全方位的信息,这些信息与武器互连,从而形成了强大的武装网络和战斗力,为我国的国防现代化做出了巨大的贡献。

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