5G加速物聯(lián)網(wǎng)騰飛

1、 HYPERLINK / 白 皮 書 HYPERLINK / 5G加速物聯(lián)網(wǎng)騰飛 HYPERLINK / 在未來幾年，5G將在全球范圍內(nèi)推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展并加速創(chuàng)新。隨著行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)逐步采用新一代網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)，人們的生活、商界和社會都將從中獲益。 HYPERLINK / 立足當(dāng)下，為未來做好準(zhǔn)備。為了在競爭中保持領(lǐng)先地位，企業(yè)需要了解5G帶來的影響，以及它將給那些在物聯(lián)網(wǎng)浪潮中占得先機(jī)的企業(yè)所帶來的機(jī)遇。 HYPERLINK / 我們在此冷靜分析并探討，對于在移動網(wǎng)絡(luò)上部署連接解決方案的企業(yè)來說，5G究竟意味著什么。目錄 HYPERLINK l _TOC_250006 序言 3 HY

2、PERLINK l _TOC_250005 5G賦能移動物聯(lián)網(wǎng)連接 4 HYPERLINK l _TOC_250004 從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用角度縱觀通往5G之路 5 HYPERLINK l _TOC_250003 第一階段 過渡：提前規(guī)劃 5 HYPERLINK l _TOC_250002 第二階段 演進(jìn)：獲享5G的先期優(yōu)勢 6 HYPERLINK l _TOC_250001 第三階段 轉(zhuǎn)型：利用5G生態(tài)系統(tǒng)重塑您的業(yè)務(wù) 7 HYPERLINK l _TOC_250000 5G生態(tài)系統(tǒng) 選擇理想的合作伙伴 9序言數(shù)字化轉(zhuǎn)型正在從根本上改變社會、商界和我們的生活方 式。盡管近年來數(shù)字化建設(shè)突飛猛進(jìn)，先進(jìn)

3、的計算、存儲、電池供電設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)連接無處不在，但我們?nèi)蕴幱跀?shù)字化 進(jìn)程的早期階段。移動網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)是推動這一轉(zhuǎn)型的關(guān) 鍵因素。如今，它不僅為超過 HYPERLINK /4a4cd9/assets/local/reports-papers/mobility-report/documents/2021/emr-q2-2021-update.pdf 60億臺移動寬帶設(shè)備1提供了安全可靠的全球連接，到2022年底還將為近 HYPERLINK /the-global-m2m-iot-communications-market 20億臺聯(lián)網(wǎng) HYPERLINK /the-global-m2m-iot-co

4、mmunications-market 設(shè)備2提供網(wǎng)絡(luò)連接。預(yù)計到2025年， HYPERLINK /the-global-m2m-iot-communications-market 蜂窩物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的 HYPERLINK /the-global-m2m-iot-communications-market 數(shù)量將達(dá)到37.4億臺，實現(xiàn)16.6% 的年復(fù)合增長率。物聯(lián)網(wǎng)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，5G的快速部署將進(jìn)一步推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和普及。通過將設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，企業(yè)能夠開發(fā)新產(chǎn)品或優(yōu)化現(xiàn)有的產(chǎn)品、服務(wù)和業(yè)務(wù)流程。從汽車到智能制造和公用事業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)將在各行各業(yè)發(fā)揮日益重要的作用。此外，物聯(lián)網(wǎng) 將為

5、政府政策的實施提供支持，從而造福社會，例如， HYPERLINK /zh/iot-cases/ningbo-sanxing-smart-meters/ 更好地管理電力需求和供應(yīng)波動，或 HYPERLINK /zh/iot-cases/grundfos/ 最大限度地減少水等 HYPERLINK /zh/iot-cases/grundfos/ 關(guān)鍵資源的浪費(fèi)?，F(xiàn)階段的2G、3G和4G移動網(wǎng)絡(luò)為設(shè)備聯(lián)網(wǎng)提供了一個穩(wěn)固的基礎(chǔ)。2G、3G和4G最初是為了實現(xiàn)個人通信和移動寬帶服務(wù)而開發(fā)的。然而，它們也被證明能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)的需求，具備超越大多數(shù)現(xiàn)有用例要求的技術(shù)能力以及尤其適合物聯(lián)網(wǎng)的特性。例如，全球統(tǒng)一

6、的標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍意味著可以在全球 推廣產(chǎn)品和服務(wù)?；谝苿赢a(chǎn)業(yè)的規(guī)模和數(shù)十億聯(lián)網(wǎng)手機(jī)，可以實現(xiàn)成本效益、可靠性、安全性并不斷提升設(shè)備、網(wǎng) 絡(luò)技術(shù)和服務(wù)提供商的能力。與此同時，5G正在全球范圍內(nèi)快速部署。5G是首個最初 為支持物聯(lián)網(wǎng)用例而開發(fā)的新一代網(wǎng)絡(luò)。5G具有為各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用量身定制的專用功能，而不是像前幾代網(wǎng)絡(luò)那樣，必須在通用的移動通信基礎(chǔ)上進(jìn)行適配。這意味著可以開發(fā)全新的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，并繼續(xù)推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型之旅，使消費(fèi)者、企業(yè)和整個社會從中受益。在本白皮書中，我們將探索5G賦能的數(shù)字化轉(zhuǎn)型之旅。這個過程需要幾年時間，在此期間，5G網(wǎng)絡(luò)和功能逐步普及，2G和3G網(wǎng)絡(luò)逐漸被淘汰。我們將探討企

7、業(yè)應(yīng)采取的必要步驟，并就企業(yè)該如何應(yīng)對以最大限度地發(fā)揮這項新技術(shù)的潛在價值，提出我們的看法和建議。1來源：愛立信移動通信報告2來源：Berg insight全球M2M/物聯(lián)網(wǎng)通信市場報告5G賦能移動物聯(lián)網(wǎng)連接5G是首個最初為支持物聯(lián)網(wǎng)用例而開發(fā)的移動網(wǎng)絡(luò)。在規(guī)劃設(shè)計5G時，考慮了許多用例，5G標(biāo)準(zhǔn)包括為眾多部署場景提供支持的功能，如：大規(guī)模移動物聯(lián)網(wǎng)：高效和較簡單的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（ 例如傳感器）實現(xiàn)大規(guī)模部署。這些設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送量通常較 小，而成本、能效和可靠的覆蓋可能是相關(guān)用例考量的關(guān)鍵。5G大規(guī)模移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將使低成本的設(shè)備擁有 10年以上的電池壽命，在地下和偏遠(yuǎn)地區(qū)也能實現(xiàn)良好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

8、伴隨著4G的發(fā)展，實現(xiàn)這些目標(biāo)的部分技術(shù)已經(jīng)演進(jìn)成為NB-IoT和LTE-M，并且在5G 推出之前已經(jīng)在許多國家成功部署。增強(qiáng)移動寬帶：增強(qiáng)型5G的數(shù)據(jù)吞吐量更高，如今通常被用于數(shù)據(jù)流處理。增強(qiáng)移動寬帶不僅可用于個人通信，也適用于物聯(lián)網(wǎng)。關(guān)注的重點是更多的數(shù)據(jù)和吞吐量。關(guān)鍵通信：5G技術(shù)提高了數(shù)據(jù)的可預(yù)測性和安全性，實現(xiàn)了快速響應(yīng)，可用于自動駕駛汽車，或工業(yè)4.0中的協(xié)作機(jī)器人等應(yīng)用場合。關(guān)注的重點是利用快速響應(yīng)和可預(yù)測性，實現(xiàn)設(shè)備的快速決策。借助5G，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還能更好地控制網(wǎng)絡(luò)特性，并可根據(jù)用例的需要對其進(jìn)行管理。例如，利用LTE-M 和NB-IoT，可以針對具體的應(yīng)用場合增強(qiáng)覆蓋范圍或減

9、少電池電量消耗。今后還有可能對服務(wù)級別、數(shù)據(jù)處理位置等進(jìn)行更好的管理。利用網(wǎng)絡(luò)邊緣計算等補(bǔ)充技術(shù)，得以在靠近物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的分布式云服務(wù)器上運(yùn)行應(yīng)用程序，而不是在集中的云數(shù)據(jù)中心。產(chǎn)業(yè)價值的演進(jìn)4G增強(qiáng)移動寬帶3G關(guān)鍵通信1G語音2G數(shù)據(jù)大規(guī)模移動物聯(lián)網(wǎng)始終連接 云計算 串流短信和全球漫游移動物聯(lián)網(wǎng)連接5G人對人遙測機(jī)器對機(jī)器物聯(lián)網(wǎng)上世紀(jì)80年代上世紀(jì)90年代20002010 2025從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用角度縱觀通往5G之路在過去幾年里，5G已在全球許多市場快速部署。同時， 5G手機(jī)不斷降價，移動寬帶用戶開始獲享5G帶來的好處。從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的角度來看，情況則有些不同。例如，許多物聯(lián)網(wǎng)用例都需要持續(xù)的網(wǎng)絡(luò)接

10、入，這意味著要針對具有足夠覆蓋范圍的網(wǎng)絡(luò)，對應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和設(shè)備的生命周期比面向消費(fèi)者的應(yīng)用程序和手機(jī)要長得多，因此為了避免重新設(shè)計應(yīng)用程序或更換硬件所產(chǎn)生的昂貴費(fèi)用，架構(gòu)設(shè)計和技術(shù)選擇往往要著眼于10年或更長的使用周期。在其他方面，設(shè)備設(shè)計上的制約也與手機(jī)不同，例如，對成本和能耗的要求往往更嚴(yán)格。因此，對于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來說，提前規(guī)劃非常重要。今天的選擇將在未來許多年里影響連接解決方案的性能和成本。從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的角度來看，我們認(rèn)為5G的應(yīng)用發(fā)展可分為以下三個階段：第一階段 過渡：5G部分覆蓋第二階段 演進(jìn)：5G充分覆蓋第三階段 轉(zhuǎn)型：5G生態(tài)系統(tǒng)建立接下來，我們將深入分析這三個階段，并

11、闡述它們對規(guī)劃或運(yùn)營物聯(lián)網(wǎng)用例的企業(yè)而言意味著什么。過渡演進(jìn)轉(zhuǎn)型第一階段 過渡：提前規(guī)劃5G的部署將持續(xù)10年以上。每一代網(wǎng)絡(luò)都經(jīng)過精心的標(biāo)準(zhǔn)化，以確保全球范圍的互操作性。每個國家的監(jiān)管機(jī)構(gòu)都 會對頻譜的使用進(jìn)行規(guī)劃，并頒發(fā)頻譜使用許可證。通信 服務(wù)提供商必須取得頻譜許可證，隨后建設(shè)和運(yùn)營新網(wǎng)絡(luò)。在全國范圍內(nèi)部署一個新的移動網(wǎng)絡(luò)是一個漫長的過程， 新一代網(wǎng)絡(luò)可能需要幾年時間才能達(dá)到與前幾代網(wǎng)絡(luò)相同 的覆蓋范圍。就物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而言，這一過渡階段將持續(xù)至新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠提供足夠的覆蓋范圍，以消除對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的依賴性。對于國際物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而言，這一階段將持續(xù)到具體用例所涉及的所有國家都有足夠的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，并

12、且有可能以高效的方式跨境訪問所需的網(wǎng)絡(luò)和功能。（ 值得注意的是，截至 2021年12月，一些市場仍在向4G過渡，仍依賴2G或3G提供良好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋）。對于5G來說，不同用例的覆蓋范圍和部署時間將有很大差異。例如，像LTE-M 和NB-IoT這樣的大規(guī)模移動物聯(lián)網(wǎng)功能是為廣域覆蓋而優(yōu)化的，并且已開始在現(xiàn)有的4G網(wǎng)絡(luò)上部署。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的另一個重要考慮因素是早期移動網(wǎng)絡(luò)的逐步淘汰。隨著4G和5G網(wǎng)絡(luò)的部署，各國的監(jiān)管機(jī)構(gòu)和通信服務(wù)提供商正在關(guān)閉2G和3G網(wǎng)絡(luò)，以便為更高效的新技術(shù)騰出寶貴的頻譜資源。在美國和澳大利亞等國，2G/3G已開始退出市場。歐洲計劃于2025年底淘汰2G，對于許多仍依賴于優(yōu)異的

13、2G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，這一因素尤為關(guān)鍵。由于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的生命周期長，仍有大量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備只支持2G網(wǎng)絡(luò)，這些設(shè)備需要升級以確保繼續(xù)運(yùn)行。在這個階段，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要依賴多代網(wǎng)絡(luò)協(xié)同，以實現(xiàn) 足夠的覆蓋。設(shè)備需要使用比單模硬件更復(fù)雜的通信硬件，這涉及到成本問題，同時也意味著用例無法充分利用新的 網(wǎng)絡(luò)功能。以下列出了企業(yè)在這個階段規(guī)劃或運(yùn)營物聯(lián)網(wǎng)用例的一些實際考量因素。面向未來的硬件：市場正處于快速發(fā)展之中，使用短時間內(nèi)不會過時的硬件，便有更多的機(jī)會從未來技術(shù)發(fā)展中獲益。從通信角度來看，這通常意味著使用多模硬件。對于許多物聯(lián)網(wǎng)用例，尤其是跨國用例來說，LTE-M 比NB-IoT更受歡迎，因為它能

14、更好地支持軟件升級和國際漫游。已部署的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備：經(jīng)過30多年的商用歷程后，2G/GSM在世界許多地方已逐步退網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的生命周期長，仍有相當(dāng)數(shù)量僅支持2G的設(shè)備在運(yùn)行中。要實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效的過渡，同時確?？煽康男阅?，采用正確的戰(zhàn)略和執(zhí)行計劃至關(guān)重要。著眼長遠(yuǎn)：在部署新的物聯(lián)網(wǎng)解決方案以及進(jìn)行硬件升級時，正是制定和實施更長期的技術(shù)和運(yùn)營模式戰(zhàn)略的好時 機(jī)。例如，現(xiàn)在是否可以轉(zhuǎn)而采用基于公有云的物聯(lián)網(wǎng)平 臺，以便今后更容易從先進(jìn)的5G功能中獲益？您希望將自身在數(shù)字化方面的專長集中運(yùn)用于物聯(lián)網(wǎng)用例的哪一部分，哪些部分希望外包？在可預(yù)見的未來，5G和4G將長期共存。2G商用已有30多年，4G/5G可能

15、至少也會運(yùn)營同樣長的時間。5G最初的設(shè)計就旨在與4G技術(shù)共存。對于企業(yè)來說，這意味著5G和4G都將長期可用。移動物聯(lián)網(wǎng)和動態(tài)頻譜共享是體現(xiàn)兩者共存的兩個例子。移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)LTE-M 和NB-IoT是為5G而設(shè)計的，但也支持4G網(wǎng)絡(luò)。LTE-M 和NB-IoT是為數(shù)據(jù)傳輸量較少的用例（ 如安裝在建筑物中的傳感器）而設(shè)計的，適用于數(shù)據(jù)傳輸量較少、需要較長的電池壽命和較大覆蓋范圍的設(shè)備。動態(tài)頻譜共享使連接服務(wù)提供商能夠在相同的無線電頻率下為4G和5G設(shè)備提供服務(wù)。第二階段 演進(jìn)：獲享5G的先期優(yōu)勢隨著5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍變得足夠大，將有可能開始從新功能中獲得先期優(yōu)勢。需要什么樣的覆蓋范圍取決于用例的

16、需求。例如，如果設(shè)備處于移動狀態(tài)且對信息傳輸?shù)臅r效性要求不高，那么所需要的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍要小于固定設(shè)備或需要實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用場合。網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍也取決于需要哪種5G技術(shù)，例如，在數(shù)據(jù)傳輸量不高的應(yīng)用場合，選擇LTE-M 和NB-IoT旨在提供增強(qiáng)覆蓋。一般的物聯(lián)網(wǎng)用例將在2025年之前進(jìn)入這個階段，具體取決于在全球所處的位置，而一些全國范圍的用例以及一些國家已進(jìn)入這個階段。5G的先期優(yōu)勢與物理連接密切相關(guān)。一旦我們可以取消回落功能，將5G作為唯一的技術(shù)，那么對于有嚴(yán)格成本要 求的應(yīng)用場合，如采用LTE-M 或NB-IoT的用例，便可降低設(shè)備成本。這也使以前不具備經(jīng)濟(jì)性的新應(yīng)用得以實現(xiàn)。此外，可以

17、利用5G的其他特性，例如增強(qiáng)的區(qū)域和室內(nèi)覆蓋或非常高的數(shù)據(jù)速率，創(chuàng)建新的和優(yōu)化的應(yīng)用場景。這是5G在初期為移動物聯(lián)網(wǎng)帶來的好處。為了從轉(zhuǎn)型中獲得更大的益處，需要通過重塑關(guān)鍵流程所需的工具和商業(yè)模式來構(gòu)建一個5G生態(tài)系統(tǒng)。以下列出了企業(yè)在這個階段規(guī)劃或運(yùn)營物聯(lián)網(wǎng)用例的一些實際考量因素。新的應(yīng)用場景。例如，設(shè)備成本和電池電量消耗降低，覆蓋范圍擴(kuò)大，或數(shù)據(jù)速率提高。隨著現(xiàn)有技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低，開發(fā)創(chuàng)新應(yīng)用或改造現(xiàn)有用例的機(jī)會似乎無窮無盡。致勝的關(guān)鍵是將數(shù)字化方面的能力集中在開拓業(yè)務(wù)而不是解決技術(shù)問題上。提升用戶體驗。如今的消費(fèi)者和商業(yè)用戶希望從應(yīng)用程序中得到即時響應(yīng)。許多現(xiàn)有的應(yīng)用程序仍依賴

18、2G回落功 能，并且是基于為個人通信開發(fā)的工具進(jìn)行設(shè)計的。借助 4G/5G技術(shù)，有望為汽車、警報系統(tǒng)和銷售點終端等有人機(jī)互動的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備帶來“始終連接”的用戶體驗。先進(jìn)架構(gòu)。5G技術(shù)為簡化架構(gòu)創(chuàng)造了有利條件，并為進(jìn)一步的轉(zhuǎn)型變革做好準(zhǔn)備。在許多情況下，將有可能把傳感器直接連接到移動網(wǎng)絡(luò)上，與連接到本地網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)相比，可改善總擁有成本和運(yùn)行特性。基于物聯(lián)網(wǎng)管理連接服務(wù) 來開發(fā)和運(yùn)營連接解決方案，便可以釋放數(shù)字資源用于創(chuàng) 新，同時確保有競爭力的成本水平，并從網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備和云 技術(shù)的發(fā)展中持續(xù)獲益。第三階段 轉(zhuǎn)型：利用5G生態(tài)系統(tǒng)重塑您的業(yè)務(wù)為了實現(xiàn)更高水平的數(shù)字化，進(jìn)一步優(yōu)化業(yè)務(wù)流程并提升安全性，物聯(lián)

19、網(wǎng)應(yīng)用必須要確保底層網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施具備所需的特性。例如，需要保證數(shù)據(jù)傳輸速率或響應(yīng)時間，實現(xiàn)覆蓋范圍最大化，或者需要管理數(shù)據(jù)處理地點。在5G時代，網(wǎng)絡(luò)的功能可以開放給應(yīng)用，這允許應(yīng)用針對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計，以支持其特定需求。要做到這一點，需要在網(wǎng)絡(luò)中部署所需的功能且網(wǎng)絡(luò)有足夠的覆蓋范圍。發(fā)揮5G的全部潛力不是一蹴而就的，需要數(shù)年時間，不過目前已出現(xiàn)了一些實際的用例，更多的功能將一步步實現(xiàn)。例如，在幾個全國性的LTE-M/NB-IoT網(wǎng)絡(luò)中，已具備低功耗和增強(qiáng)覆蓋能力，為新的用例鋪平道路。國際性的物 聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商正在將這些功能整合到他們的產(chǎn)品中，為 在全球范圍內(nèi)部署此類服務(wù)創(chuàng)造有利條件。要使典型的開發(fā)項目能夠使用5G功能，這些功能也必須對周圍的生態(tài)系統(tǒng)開放，例如，集成到用于構(gòu)建用例的軟件和服務(wù)中。Telenor 的物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)便是很好的范例，通過將移動網(wǎng)絡(luò)中內(nèi)置的相關(guān)功能開放，從而為受限設(shè)備提供支持。利用 Telenor物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)提供的工具收集、存儲和分析聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，有助于快速開發(fā)連接解決方案。在移動網(wǎng)絡(luò)具備的安全功能的基礎(chǔ)上，從設(shè)備上移除證書處理功能，并在設(shè)備上使用受限應(yīng)用協(xié)議，可顯著降低設(shè)備的電池電量消耗和數(shù)據(jù)處理要求。同時，開發(fā)人員可以繼續(xù)使用基于云的標(biāo)準(zhǔn)工具和協(xié)議