5G是否能承受住物联网的超速发展
5G关键性能指标包括用户体验速率、连接数密度、端到端时延、流量密度、移动性和用户峰值速率。5G需要具备比4G更高的数据传输性能,特别是用户体验速率、时延和连接数密度为5G最基本的三个性能指标,这三个性能指标与其说是为了智能手机用户而设,不如说是为了物联网量身定做的技术要求。eMBB(3D或超高清视频等大流量移动宽带业务)、mMTC(大规模物联网业务) 和 URLLC(如无人驾驶、工业自动化等需要低时延高可靠连接的业务)是3GPP定义的5G三大场景。而无人驾驶和工业自动化也就是普遍意义上的物联网,因此可以说,5G就是物联网一直等候的广域无线连接技术。
相比于高速的5G系统,NB-IoT从名称上就能清楚其专为服务IoT应用开发,NB-IoT聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网市场,可采取带内、保护带或独立载波三种部署方式,与现有网络共存。因为NB-IoT自身具备的低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势,使其可以广泛应用于多种垂直行业,如远程抄表、资产跟踪、智能停车、智慧农业等。
除了上述两种炙手可热的标准,LoRa是近年来IoT应用备受关注的无线新技术,LoRa作为非授权频谱的一种LPWAN无线技术,主要面向物联网应用,其接收灵敏度可达-148 dBm,LoRa功耗极低,一节五号电池理论上可供终端设备工作10年以上。同时,LoRa使用线性调频扩频调制技术,即可保持像频移键控(FSK, Frequency Shift Keying)调制相同的低功耗特性,又明显增加了通信距离,提高了网络效率并消除了干扰,因此在此基础上研发的集中器/网关能够并行接收并处理多个节点的数据,大大扩展了系统容量。2018年阿里和腾讯先后建立了各自的LoRa商用网络将这一标准推向物联网连接技术的风口浪尖。
除了上述三种新技术之外,传统的WiFi、蓝牙和NFC、ZigBee(Thread)等无线技术和2G/3G/4G等通信协议都将成为物联网世界中万物互联的桥梁之一,图1罗列了在物联网应用中可能选择的各种无线连接技术,仅供各位参考!
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