当物联网遇到5G，变化也许就在你身边

2009年，无锡成立了国家传感网创新示范区，2019年，世界物联网博览会成为无锡靓丽的名片。随着过去10年间物联网硬件成本不断下降，行业门槛降低，同时伴随着基础设施不断完善，通信技术快速发展，网络能力显著提升等因素，物联网连接数迅速增长，全球物联网产业规模也随之迅速扩大，物联网产业在经历了概念驱动、示范应用引领之后，已经全面爆发。

5G 网络助力物联网深入发展

物联网为人工智能、大数据、云计算等技术融合创新提供了重要平台，正在成为互联网之后又一个产业竞争制高点。而5G、边缘计算、人工智能、大数据等加速迭代和演进，又推动物联网迎来规模化发展的窗口期和新一轮生态布局的机遇期。

“未来5G应用的80%将是物联网。目前，中国5G商用步伐加快，超百万的窄带物联网基站实现商用，连接数达15亿，并已建成全球规模最大的窄带物联网网络。”工信部副部长王志军在2019世界物联网无锡峰会上表示。

5G的到来极大地促进了物联网技术的发展。以5G为原点，随着其进一步商用，物联世界将极大丰富。依托5G网络大带宽、低时延、高可靠的特性以及每平方公里上百万的连接数量，可有效支撑车联网、智能制造、远程医疗等智能设备的即时海量连接，这也是物联网下一步发展的重要节点。

新应用层出不穷

物联网用途广泛，既助力行业发展，又与日常生活息息相关。2019世界物联网博览会展示了许多热点应用。中国电信的“5G+8K”超高清视频直播、中国移动的“5G+智能制造”模拟工厂、中国联通的5G远程医疗急救系统，吸引大批观众驻足体验。“WIoT-PARK”（物联网公园）沉浸式互动体验展区首次亮相，带来VR看无锡、5G直播、VR蹦极、罗森智慧超市、5G未来餐厅、大 健康 体检中心等多项体验展览。

5G+ 车联网

车联网通过把车和车、车和行人、车和基础设施、车和云端、车和交通指挥中心相连，将目的地周边地区的交通实时状况更准确及时地告知驾驶人，有效提升出行效率。

在博览中心B馆门口，有不少观战排队体验车联网公交。20分钟的车程，体验者感受了道路拥堵标识预警、人行道减速、行人盲区检测、路口碰撞预测等辅助驾驶功能。此外，5G无人驾驶体验区域内的自动配送物流车、自动清扫车和5G远程驾驶也吸引了众人驻足观看。

5G+ 医疗

中国移动展示的5G远程医疗系统和5G急救车模型，让参会者更直观地感受到“看病”与“治病”的变化。远程实时动态心电系统、胸痛中心急救管理系统、手持B超等物联网医疗设备摆满了展台。通过医院工作后台、监测及治疗设备、用户 APP ，医生可打破地域限制，实时获取病患的心电、血压、血氧、脉搏等信息，及时出具诊疗方案。今年5月，江苏移动就与江苏省人民医院、江苏省中医院分别签署了5G智慧医疗战略合作协议，5G急救车就是合作重点之一。5G急救车能将患者的体征、病情评估图像等信息以毫秒级速度传送至医院，同步交互高清音视频，可有效缩短院内急救响应时间，为患者争取更大生机。

5G+ 工业

在中兴通讯展区，其5G+工业园区方案利用覆盖园区的泛5G网络，实现园区内生产设备、表计、摄像头、无人机、机器人等的泛在连接，并通过物联网平台对它们进行统一管理；同时通过工单系统对园区内的异常情况进行实时控制，实现工业园区的可视化综合管控。

在5G+工业机器视觉方案中，高清摄像头在工业现场采集高清视频信号，通过5G网络传输到边缘侧进行机器视觉分析，在MEC进行边缘侧实时控制。机器视觉方案在工业现场有大量应用。如，在轮毂淬火过程中，通过高清摄像头进行轮毂淬火的视频采集，利用机器视觉分析轮毂颜色变化来判断温度是否满足淬火质量要求，实现机器视觉检测-成品质量判断-工业设备调整的闭环控制流程。

5G+ 教育

中国联通利用5G+VR，可提供网络、平台、内容及终端的全套解决方案。 结合 网络层的关键技术、平台层的分布式部署及多场景访问能力、内容层的全学科优质资源，以及终端层的多终端访问，中国联通可以为学习者打造高度开发、可交互、沉浸式的三维学习环境，真正实现教育部倡导的全时域、全空域、全受众的教学要求。

共谋物联网发展良策

物联网对网络强国、数字中国、智慧 社会 、数字经济等国家战略具有显著的支撑和辐射带动作用，成为经济发展的强大驱动力。但随着万物互联时代的到来，安全问题也随之凸显。

物联网无处不在的连接打破了传统的网络边界，5G、人工智能新技术的应用，又加剧了物联网的安全风险。当前，物联网设备基数庞大，但安全防护普遍脆弱，物联网被攻击事件屡屡发生,造成设备被控制、用户隐私 泄露 、数据被窃取，甚至造成影响基础通信网络正常运行等严重后果。保证安全已成为物联网行业 健康 发展的前提。

在2019世界物联网博览会信息安全高峰论坛上，多位专家探讨5G时代的物联网安全实践与发展。专家指出，当前物联网还需面对3个挑战。首先，自主创新上，核心技术虽有一定发展，但受制于人现状并未根本改变，攻坚克难之路仍任重道远。其次，安全可控上，国外物联网产品虽技术领先，但预置后门现象频现，安全防范之事需常抓不懈。最后，安全生态上，国内物联网生态虽日渐完善，但部分关键要素仍握于美西方，根治痛症之需仍迫在眉睫。

中国信息安全测评中心专家委员会副 主任 黄殿中表示：“物联网承载 科技 兴国战略与网络强国梦想，我们需实现自主发展、主动安全和生态体系构建的升级转型；实现由‘分块布局’向‘生态体系’转型；实现由‘受制于人’向‘自主发展’转型；实现由‘被动安全’向‘主动安全’转型。”

物联网如何改变世界？王志军表示，中国正进行新一轮物联网发展布局，将着力突破核心芯片、智能传感器、智能传输、智能信息处理、 *** 作系统等关键核心技术，从根本上提升产业核心竞争力。此外，应用先行，我国将通过规模化发展提升产业竞争力，通过标志性的应用场景示范推进产业落地，以及重点支持车联网、工业互联网等领域加快部署，强化产需对接，实现规模发展。

作为新一代信息基础设施的建设者，运营商在万物智联时代将肩负新使命，创造新价值。中国联通总经理李国华表示，首先，运营商将广泛部署5G基础设施，构建广覆盖、高性能的网络，实现全程全网；其次，运营商将是垂直行业的赋能者，与不同垂直领域的合作将更加深入，为企业和消费者提供普惠性服务；再次，为实现资源优化与价值重构，运营商将设计并实践新型商业模式，寻求合作共赢，成为商业模式的 探索 者；最后，“融合”将是万物智联时代的基调，运营商将更多承担生态建设驱动者的角色，与产业各方一道构建生态圈，实现共享发展。

END

作者：孟月

责编/版式：王禹蓉

盘和林 中国财政科学研究院应用经济学博士后

6月6日，工业和信息化部向中国电信、中国移动、中国联通和中国广电发放了5G商用牌照，这意味着中国正式进入了5G商用元年。

什么是5G？

5G是第5代通讯技术，我们先看一下通讯发展历程：

1G是语音时代。 1G时代的通讯代表公司是摩托罗拉，它采用了模拟通信，一个频段只能分配一次交流，只能语音通话，没有技术标准，信号和传输质量不好。

2G进入文本时代。 2G为第二代移动通信系统，它解决了模拟通信的保密性、信号不稳定的问题，从模拟通信进入了数字通信。2G时代的代表公司是诺基亚，可以使用手机自带的浏览器浏览WAP网站的内容，数字信号传输距离远，抗干扰能力强，基于TDMA技术（时分多址），可以传输文字信息（短信）。

3G开启时代。 3G为第三代移动通信系统，相对2G而言，主要技术是CDMA（频分多址），并提高频率，将通讯技术再次提高了一个档次，不仅可以潜力传音，还可以传图像，视频，使用电磁波通信。利用3G可以同时传输语音和数据（联网）。在移动通信标准，我国有了更多的话语权，3G时代的代表公司是苹果。

4G是视频时代。 4G为第四代移动通信系统，是智能手机的时代，也是我们目前所处的时代了。4G使用了超高频，还使用了高速率传输技术，比如MIMO传输，它具有速度快、通信灵活、智能性高等特点，因此催生了很多新的应用，比如扫码支付、抖音、快手等应用，实现快速传输语音、视频、图像数据，极大改善了移动互联网的体验。

5G将激活物联网时代。 5G为第五代移动通信系统，它使用了毫米波，大规模MIMO技术，具有高网速、低时延、泛接入的特点，实现了“万物互联”。利用5G通讯，下载一个高清的时间仅需要几秒钟，将激活物联网时代。

从通信技术的发展历程来看，从1G到4G，主要突破的是无线通信部分。目前主流的4G LTE，理论速率只有150Mbps，而实验室中单条光纤最大传输速度已经达到了26Tbps，前者与后者相比，差了好几个数量级。而5G技术所要解决的关键问题之一，就是提高无线通信速率。

而要提高无线通信中电磁波的传播速率，一般有两种方法，一是增加频谱利用率，二是增加频谱带宽。第一种方法就是仍然在目前极其狭窄的频谱上共享有限的带宽，但是进一步提高频谱的利用率；而第二种方法则是开启新的频带资源。

那么二者的区别是什么呢？如果把频谱资源比作城市供水，并假设水源来自水库，当水不够用时，我们可能通过提高水的利用率来满足需求，比如更有效地在家庭和工厂之间分配，这就对应着第一种方法；但是如果我们可以在水库之外，把湖泊甚至长江也变成水源，那么这就对应着第二种方法了。

而5G正是通过使用毫米波增加频谱带宽从而提高速率，根据波长＝光速／频率的公式，随着波长逐渐变短（从长波、中波、短波到分米波、厘米波、毫米波），频率也越来越高。不难看出，从1G到4G，所使用的电磁波频率是越来越高的。通过采用这种方法，5G将大大提高无线通信速率。快，也是很多人对5G的第一印象。

5G有什么特点？

根据国际通信标准组织3GPP的定义，5G将带来三大应用场景，首当其冲的就是eMBB大带宽，即5G下载速率理论值将达到每秒10GB，是当前4G的10倍。一部高清只需要几秒钟就能下载完毕，这可能是当前不少普通用户对5G下载速率的最直观印象。但是在5G网络下更有可能出现的场景是，即使是在线播放，也可以随意拉动进度条，在线播放和本地播放可能完全感觉不到有什么差别。

而第二大场景uRLLC低延时可能对改善普通用户上网体验更为明显。在打 游戏 时，常常会出现下载速度明明很快，但就是很卡的情况，这正是延时过长的结果。而5G的理论延时是1ms，是4G延时的几十分之一，基本达到了准实时的水平。

但是如果仅仅盯着手机，从网络速度和延时的角度去谈5G所带来的用户体验改善效应，其实这个效应相当有限，几分钟下载完一部与几秒钟相比，似乎并没有什么本质上的区别。从通信技术的发展来看，4G从一开始就有to C的基因，到目前为止，可以说基本上能够满足用户的各种 娱乐 需求。

而5G更重要的是对行业的赋能作用。首先是对移动宽带（移动网络）的增强，主要是覆盖范围更广和网络容量提升，这就意味着，在大规模建筑中，比如办公楼、购物中心、大型 体育 场等公共区域，用户都能在使用移动网络时享受更一致的增强体验。此外，典型的应用场景包括远程教育培训、远程医疗、多人线上会议等，这些应用都可以看作是4G的扩展，5G将大大提升用户的体验。

但是物联网或许才是5G真正能够展现其独特价值的地方，这就不得不提到5G的第三大场景了，即mMTC广联接，说的是5G单通信小区可以连接的物联网终端数量理论值将达到百万级别，是4G的十倍以上。其应用场景包括，智慧城市、智能农业、能源／公用事业监控、智能家居、远程监控等等。这些应用对提高城市运行效率、提升居民生活幸福度意义重大。

目前，5G标准制定正在进行中，5G技术和产品日趋成熟，系统、芯片、终端等产业链主要环节已基本达到商用水平，具备了商用部署的条件；频谱分配、网络建设和政策完善也在快速推进，基础电信企业陆续发布5G部署相关计划。这些工作在很大程度上可以视为5G基础设施的建设，为5G未来大范围应用做好准备。

就业前景本专业培养能够系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能,具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广的专业知识的高级工程技术人才。据测算，物联网的产业规模比互联网产业大20倍以上，而物联网技术领域需要的人才每年也将在百万人的量级。

发展趋势：产业互联网化：物联网不仅是智能家居、智能交通和智能医疗等消费领域的重要组成部分，还被广泛应用于制造业、物流等产业，将加速产业互联网化。

人工智能：物联网技术与人工智能技术的结合将会成为未来的重要发展趋势，进一步推动物联网的发展。

数据隐私保护：数据隐私保护已经成为全球各地的热点问题，随着物联网的发展，如何保护数据隐私将成为更为紧迫的问题。

网络安全：随着物联网的普及，网络安全威胁也会随之增加，因此网络安全将成为物联网发展的重要关键。

总的来说，物联网是一个不断发展的领域，有着广阔的就业前景和发展空间。对于未来的从业者来说，建议综合考虑个人的兴趣和专业背景，选择与自己专业背景匹配的职业方向，进一步提升自己的技能和专业能力，以适应未来物联网领域的发展。

大数据在物联网运用中的作用
大数据这一概念早已有之，只是在较长的一段时间里处于沉寂状态。近年来，随着人们意识的增强以及观念的更新，大数据又重回人们的视线，并逐渐成为一股革新浪潮。大数据又名巨量资料，其涉及的数据量规模巨大，以至于无法通过主流工具在短时间内实现撷取与管理。对于这一部分海量、高增长且多样化的信息资产，只有运用更强的洞察力、决策力以及流程优化能力才能发现隐藏在数据背后的规律与价值，而可穿戴设备以及汽车中传感器应用的盛行，标志着大数据应用已经开始延伸到物联网领域。
在物联网中，对大数据技术的应用提出了更高的要求：首先，物联网中的数据量更大。物联网的组成节点除了人和服务器之外，也包括物品、设备、传感网等，数据流源源不断的产生，其数量规模远远大于互联网。其次，物联网中的数据传输速率更高。由于物联网与真实物理世界直接关联，要求实时访问以及控制相应的节点和设备，需要高数据传输速率予以支持。此外，物联网中数据的海量性也必然要求更高的传输速率。再者，物联网中的数据更加多样化。物联网涉及广泛的应用范围，从智能家居、智慧交通、智慧医疗、智慧物流到安防监控等，无一不是物联网的应用范畴。同时，在不同领域、不同行业，也需要面对不同类型和不同格式的数据，这使得物联网中的数据更加多样化。
针对物联网对海量数据的处理与应用需求，万物云开发团队在现有数据立方(DataCube)的基础之上，打造了一个针对智能硬件与物联网应用的大数据服务平台。该平台包括一个硬件数据服务接口，一个平台数据服务逻辑层以及一套面向应用的编程接口。物联网开发团队只需关注硬件及应用，就可通过万物云轻松处理物联网上的大数据。具体而言，万物云拥有如下特性。
丰富多样的应用功能。首先，万物云提供清晰而简明的编程实例、接口文档以及丰富的案例样本代码，以帮助开发者快速开发跨平台物联网应用，并通过社区论坛、微信和微博等社交平台提供全方位的技术支持。同时，万物云平台支持>