5G fyrir snjallheiminn

Almennt er talið að hin raunverulega bylting Internet of Things verði aðeins af völdum vinsælda fimmtu kynslóðar farsímanetsins. Þetta net verður enn búið til, en fyrirtæki eru ekki að horfa á það núna með tilkomu IoT innviða.

Sérfræðingar búast við að 5G sé ekki þróun, heldur algjör umbreyting á farsímatækni. Þetta ætti að umbreyta allri atvinnugreininni sem tengist þessari tegund samskipta. Í febrúar 2017, á kynningu á Mobile World Congress í Barcelona, ​​sagði fulltrúi Deutsche Telekom meira að segja að vegna snjallsímar munu hætta að vera til. Þegar það verður vinsælt verðum við alltaf á netinu, með næstum öllu sem umlykur okkur. Og eftir því hvaða markaðshluti mun nota þessa tækni (fjarlækningar, símtöl, leikjapallur, vefskoðun), mun netkerfið hegða sér öðruvísi.

5G nethraði miðað við fyrri lausnir

Á sama MWC voru fyrstu viðskiptalegar umsóknir 5G netsins sýndar - þó að þetta orðalag veki nokkrar efasemdir, því enn er ekki vitað hvað það verður í raun. Forsendurnar eru algjörlega ósamræmar. Sumar heimildir halda því fram að búist sé við að 5G veiti flutningshraða upp á tugþúsundir megabita á sekúndu til þúsunda notenda samtímis. Bráðabirgðaforskriftin fyrir 5G, sem Alþjóðafjarskiptasambandið (ITU) tilkynnti fyrir nokkrum mánuðum, bendir til þess að tafir verði ekki meiri en 4 ms. Gögn verða að hlaða niður á 20 Gbps og hlaða upp á 10 Gbps. Við vitum að ITU vill tilkynna lokaútgáfu nýja netsins í haust. Allir eru sammála um eitt - 5G netið verður að veita samtímis þráðlausa tengingu hundruð þúsunda skynjara, sem er lykillinn að interneti hlutanna og alls staðar nálægri þjónustu.

Leiðandi fyrirtæki eins og AT&T, NTT DOCOMO, SK Telecom, Vodafone, LG Electronic, Sprint, Huawei, ZTE, Qualcomm, Intel og mörg fleiri lýsa greinilega yfir stuðningi sínum við að flýta fyrir tímalínu 5G stöðlunar. Allir hagsmunaaðilar vilja hefja markaðssetningu þessa hugmyndar strax árið 2019. Á hinn bóginn tilkynnti Evrópusambandið 5G PPP áætlunina () til að ákvarða stefnu þróunar næstu kynslóðar neta. Árið 2020 verða ESB löndin að gefa út 700 MHz tíðnina sem er frátekin fyrir þennan staðal.

5G net er gjöf nýrrar tækni

Stakir hlutir þurfa ekki 5G

Samkvæmt Ericsson, í lok síðasta árs, voru 5,6 milljarðar tækja í notkun í (, IoT). Þar af unnu aðeins um 400 milljónir með farsímanetum og afgangurinn með skammdrægum netum eins og Wi-Fi, Bluetooth eða ZigBee.

Raunveruleg þróun Internet of Things er mjög oft tengd 5G netum. Fyrstu beitingar nýrrar tækni, upphaflega í atvinnulífinu, kunna að birtast eftir tvö til þrjú ár. Hins vegar má búast við aðgangi að næstu kynslóðar netum fyrir einstaka viðskiptavini ekki fyrr en árið 2025. Kosturinn við 5G tækni er meðal annars hæfileikinn til að meðhöndla milljón tæki sett saman á ferkílómetra svæði. Það virðist vera mikill fjöldi, en ef þú tekur tillit til þess sem IoT sýn segir um snjallar borgirþar sem, auk innviða í þéttbýli, ökutæki (þar á meðal sjálfstýrðir bílar) og heimilis- (snjallheimili) og skrifstofutæki eru tengd, svo og td verslanir og vörur sem eru geymdar í þeim, hættir þessi milljón á hvern ferkílómetra að vera svo. stór. Sérstaklega í miðbænum eða svæðum með mikla samþjöppun skrifstofu.

Athugaðu samt að mörg tæki sem eru tengd við netið og skynjararnir sem eru settir á þau þurfa ekki mjög mikinn hraða, vegna þess að þeir senda litla hluta af gögnum. Ofurhraðanetið er ekki nauðsynlegt fyrir hraðbanka eða greiðslustöð. Ekki er nauðsynlegt að hafa reyk- og hitaskynjara í varnarkerfinu sem upplýsir td ísframleiðanda um aðstæður í ísskápum í verslun. Ekki er þörf á miklum hraða og lítilli leynd til að fylgjast með og stjórna götulýsingu, til að senda gögn frá rafmagns- og vatnsmælum, fyrir fjarstýringu með snjallsíma IoT-tengdra heimilistækja eða í flutningum.

Í dag, þó að við búum yfir LTE tækni, sem gerir okkur kleift að senda nokkra tugi eða jafnvel hundruð megabita af gögnum á sekúndu yfir farsímakerfi, notar verulegur hluti tækja sem starfa á internetinu enn. 2G net, þ.e. hefur verið til sölu síðan 1991. GSM staðall.

Til að yfirstíga verðhindrunina sem dregur úr mörgum fyrirtækjum að nota IoT í núverandi starfsemi sinni og hægir þannig á þróun þess hefur tækni verið þróuð til að byggja upp net sem eru hönnuð til að styðja við tæki sem senda litla gagnapakka. Þessi net nota bæði tíðni sem farsímafyrirtæki nota og óleyfisbundið band. Tækni eins og LTE-M og NB-IoT (einnig kallað NB-LTE) starfar á því bandi sem LTE netkerfi nota, en EC-GSM-IoT (einnig kallað EC-EGPRS) notar bandið sem 2G netkerfi nota. Á óleyfissviðinu geturðu valið úr lausnum eins og LoRa, Sigfox og RPMA.

Allir ofangreindir valkostir bjóða upp á breitt úrval og eru þannig hannaðir að endatækin séu eins ódýr og hægt er og eyði eins lítilli orku og mögulegt er og virki þannig án þess að skipta um rafhlöðu jafnvel í nokkur ár. Þess vegna er samheiti þeirra - (lítil orkunotkun, langt drægni). LPWA netkerfi sem starfa á þeim sviðum sem farsímafyrirtæki standa til boða þurfa aðeins hugbúnaðaruppfærslu. Þróun LPWA netkerfa í atvinnuskyni er talin af rannsóknarfyrirtækjum Gartner og Ovum sem einn mikilvægasti viðburðurinn í þróun IoT.

Rekstraraðilar nota mismunandi tækni. Hollenska KPN, sem hóf netkerfi sitt á landsvísu á síðasta ári, hefur valið LoRa og hefur áhuga á LTE-M. Vodafone hópurinn hefur valið NB-IoT - á þessu ári byrjaði það að byggja upp net á Spáni og það hefur áform um að byggja upp slíkt net í Þýskalandi, Írlandi og Spáni. Deutsche Telekom hefur valið NB-IoT og tilkynnir að net þess verði sett á markað í átta löndum, þar á meðal Póllandi. Spænska Telefonica valdi Sigfox og NB-IoT. Orange í Frakklandi byrjaði að byggja upp LoRa net og tilkynnti síðan að það myndi byrja að rúlla út LTE-M net frá Spáni og Belgíu í þeim löndum sem það starfar í, og þar með líklega í Póllandi líka.

Uppbygging LPWA netsins gæti þýtt að þróun tiltekins IoT vistkerfis hefjist hraðar en 5G net. Stækkun annars útilokar ekki hina, því báðar tæknin eru nauðsynlegar fyrir snjallnet framtíðarinnar.

5G þráðlausar tengingar þurfa líklega mikið hvort sem er orka. Til viðbótar við áðurnefnd svið ætti að koma á markað leið til að spara orku á stigi einstakra tækja á síðasta ári. Bluetooth vefvettvangur. Það verður notað af neti snjallpera, læsinga, skynjara o.fl. Tæknin gerir þér kleift að tengjast IoT-tækjum beint úr vafra eða vefsíðu án þess að nota sérstök forrit.

Sýning á Bluetooth veftækni

5G áður

Það er þess virði að vita að sum fyrirtæki hafa stundað 5G tækni í mörg ár. Til dæmis hefur Samsung unnið að 5G netlausnum sínum síðan 2011. Á þessum tíma var hægt að ná 1,2 Gb/s gírskiptingu í ökutæki á 110 km/klst. og 7,5 Gbps fyrir standandi móttakara.

Þar að auki eru tilraunakerfi 5G nú þegar til og hafa verið stofnuð í samvinnu við ýmis fyrirtæki. Hins vegar í augnablikinu er enn of snemmt að tala um yfirvofandi og sannarlega alþjóðlega stöðlun nýja netsins. Ericsson er að prófa það í Svíþjóð og Japan, en lítil neytendatæki sem munu virka með nýja staðlinum eru enn langt í land. Árið 2018, í samvinnu við sænska símafyrirtækið TeliaSonera, mun fyrirtækið opna fyrstu viðskiptalegu 5G netkerfin í Stokkhólmi og Tallinn. Í upphafi mun það borgarnet, og við verðum að bíða til 5 eftir „fullri stærð“ 2020G. Ericsson hefur meira að segja fyrsti 5G síminn. Kannski er orðið "sími" rangt orð eftir allt saman. Tækið vegur 150 kg og þarf að ferðast með það í stórri rútu vopnuðum mælitækjum.

Í október síðastliðnum komu fréttir af frumraun 5G netsins frá fjarlægri Ástralíu. Hins vegar ætti að nálgast þessar tegundir skýrslna með fjarlægð - hvernig veistu, án 5G staðals og forskriftar, að fimmtu kynslóðar þjónusta hafi verið hleypt af stokkunum? Þetta ætti að breytast þegar búið er að samþykkja staðalinn. Ef allt gengur að óskum munu forstaðlað 5G net koma fyrst fram á Vetrarólympíuleikunum 2018 í Suður-Kóreu.

Millimetrabylgjur og örsmáar frumur

Rekstur 5G netkerfisins fer eftir nokkrum mikilvægum tækni.

Grunnstöð framleidd af Samsung

First millimetra bylgjutengingar. Sífellt fleiri tæki tengjast hvert öðru eða við internetið með sömu útvarpstíðnum. Þetta veldur hraðatapi og tengingarstöðugleikavandamálum. Lausnin gæti verið að skipta yfir í millimetrabylgjur, þ.e. á tíðnisviðinu 30-300 GHz. Þeir eru nú einkum notaðir í gervihnattasamskiptum og útvarpsstjörnufræði, en helsta takmörkun þeirra hefur verið stutt drægni. Ný gerð loftneta leysir þetta vandamál og þróun þessarar tækni er enn í gangi.

Tæknin er önnur stoð fimmtu kynslóðarinnar. Vísindamenn státa af því að þeir séu nú þegar færir um að senda gögn með millimetrabylgjum yfir meira en 200 m. Og bókstaflega á 200-250 m fresti í stórum borgum geta verið, þ.e.a.s., litlar grunnstöðvar með mjög litla orkunotkun. Hins vegar, á fámennari svæðum, virka „smáfrumur“ ekki vel.

Þetta ætti að hjálpa til við ofangreint vandamál MIMO tækni ný kynslóð. MIMO er lausn sem einnig er notuð í 4G staðlinum sem getur aukið getu þráðlauss nets. Leyndarmálið er í fjölloftnetssendingu á sendi- og móttökuhliðum. Næstu kynslóðar stöðvar geta séð um átta sinnum fleiri höfn en í dag til að senda og taka á móti gögnum á sama tíma. Þannig eykst netafköst um 22%.

Önnur mikilvæg tækni fyrir 5G er að "geislamyndun“. Það er merkjavinnsluaðferð þannig að gögnin eru afhent notandanum eftir bestu leiðinni. hjálpar millimetrabylgjum að ná tækinu í einbeittum geisla frekar en í gegnum alhliða sendingu. Þannig eykst merkisstyrkur og truflanir minnka.

Fimmta þáttur fimmtu kynslóðar ætti að vera svokallaður full tvíhliða. Tvíhliða sending er tvíhliða sending, það er sending þar sem sending og móttaka upplýsinga er möguleg í báðar áttir. Full tvíhliða þýðir að gögn eru send án truflunar á sendingu. Þessa lausn er stöðugt verið að bæta til að ná sem bestum breytum.

 

Sjötta kynslóð?

Hins vegar eru rannsóknarstofur nú þegar að vinna að einhverju enn hraðari en 5G - þó enn og aftur vitum við ekki nákvæmlega hver fimmta kynslóðin er. Japanskir ​​vísindamenn eru að búa til framtíðarþráðlausa gagnasendingu, sem sagt næstu, sjöttu útgáfuna. Það felst í því að nota tíðni frá 300 GHz og hærri og hraðinn sem næst verður 105 Gb/s á hverri rás. Rannsóknir og þróun nýrrar tækni hafa staðið yfir í nokkur ár. Í nóvember síðastliðnum náðist 500 Gb/s með 34 GHz terahertz bandinu og síðan 160 Gb/s með því að nota sendi á 300-500 GHz bandinu (átta rásir mótaðar með 25 GHz millibili). ) - það er, árangur margfalt meiri en búist er við getu 5G netsins. Nýjasti árangurinn er starf hóps vísindamanna frá háskólanum í Hiroshima og starfsmanna Panasonic á sama tíma. Upplýsingar um tæknina voru settar á heimasíðu háskólans, forsendur og kerfi terahertz netsins voru kynntar í febrúar 2017 á ISSCC ráðstefnunni í San Francisco.

Eins og þú veist gerir aukning á tíðni aðgerða ekki aðeins hraðari gagnaflutning, heldur dregur einnig verulega úr hugsanlegu svið merkisins og eykur einnig næmi þess fyrir alls kyns truflunum. Þetta þýðir að byggja þarf upp nokkuð flókna og þéttdreifða innviði.

Það er líka athyglisvert að byltingar - eins og 2020G netið sem fyrirhugað er fyrir árið 5 og síðan hið ímyndaða enn hraðara terahertz net - þýðir að skipta þarf út milljónum tækja fyrir útgáfur sem eru lagaðar að nýju stöðlunum. Líklegt er að þetta muni verulega… hægja á hraða breytinganna og valda því að fyrirhuguð bylting verði í raun að þróun.

Til að halda áfram Umræðunúmer í nýjasta tölublaði mánaðarins.