到2025年，物聯網(IoT)端點的數量將從幾百萬增加到超過550億。5G網絡的發展將是導致這一擴張的最重要因素之一。

而5G連接對于物聯網市場來說是個好消息。這在一定程度上是因為5G網絡將顯著提高這些互連設備的性能和可靠性。

5G對物聯網意味著什么?

5G或第五代無線是蜂窩技術的最新版本，旨在顯著提高無線設備的響應能力和速度。

國際電信聯盟(ITU)為新技術制定了最低限度的指導方針，第三代合作伙伴計劃(3GPP)進一步定義和標準化了該技術。

雖然最初的5G標準版本3GPP第15版，側重于升級移動寬帶(eMBB)，以提供更大的容量、更快的吞吐量和更低的延遲，但它還定義了5G新無線電(NR)技術基礎，該技術基礎將用作未來的發展平臺。

在接下來的5G規范更新中，3GPP第16版，通過增加新功能，將5G的覆蓋范圍擴展到其他領域。第16版提供改進的超可靠低延遲通信(eURLLC)以實現毫秒級延遲、時間敏感網絡(TSN)支持時間確定性通信，以及非授權頻譜(NR-U)和專用網絡輔助以實現更靈活的部署。

第16版還引入了高可靠性5G地理定位，它補充了GNSS等當前定位服務，并支持資產跟蹤等各種5G物聯網用例。

5G還將有效地連接數十億中等復雜性的物聯網設備，如環境傳感器設備和電表。通常，這些物聯網設備具有延遲容忍、低復雜性和高能效的特點。

雖然第16版開始處理任何這些具有極高性能(例如IIoT)和極其簡單的復雜性(例如NB-IoT)的關鍵任務節點的物聯網需求，但兩者之間存在廣泛的物聯網用例。作為回應，3GPP第17版引入了5GNR-Light，它將為工業相機、高端可穿戴設備、入門級智能手機等復雜性降低的設備提供新的效率。

在5G蜂窩網絡中使用物聯網設備的好處

5G提供更快、更可靠和更安全的通信，這推動了自動駕駛汽車、可再生能源智能電網以及用于工廠車間部署的人工智能機器人的發展。它正在釋放一個龐大的物聯網生態系統，在這個生態系統中，網絡可以通過適當的帶寬、延遲和定價權衡，為數十億個連接的設備提供服務。讓我們更詳細地研究這些優勢：

1.支持設備間高速數據交換

任何物聯網實施的盈利能力最終取決于其功能，這取決于它與其他幾個物聯網系統、平板電腦和手機、網站或應用形式的技術以及其他類型軟件的連接速度。隨著5G的到來，數據傳輸速率將大幅提高。報告顯示，5G確實將比LTE網絡快10倍。這種速度的提高將使物聯網設備能夠比以往更快地轉換和交換數據。

2.使網絡更可靠

除了提供更快的連接外，5G網絡的運行更加穩定，從而帶來更高的安全性和可靠性。可靠和穩定的網絡條件對于任何物聯網都至關重要，尤其是對于依賴實時更新的監控系統，如安全系統、監控攝像頭和其他連接設備。由于5G網絡支持更多連接設備的能力，用戶將享受各種連接設備的更高可靠性。

3.以更低的延遲改善用戶體驗

延遲是一個動作完成之前存在的時間間隔，以及它的后續響應。例如，從點擊網站鏈接到瀏覽器顯示該網站的時間。與4GLTE相比，5G網絡將大大減少延遲。一項實驗表明它可能低于5毫秒。這種降低的延遲將允許實時聯網，這將支持物聯網(IoT)和人工智能(AI)等新應用。

4.支持大規模物聯網實施

5G將提供更寬的頻率范圍，容量是4G的1000倍。它將能夠連接眾多支持互聯網的設備，如智能手機、傳感器和物聯網(IoT)設備，并同時管理眾多高需求的應用程序。由于其低成本、能源效率和可靠的覆蓋范圍，它允許大規模部署更高效和易于使用的設備。

5.通過網絡切片對物聯網使用進行分段

5G支持安裝虛擬化網絡，通常稱為網絡切片，使用戶和制造商能夠提供定制連接。確定連接優先級和調整延遲有助于確保網絡在發生過載或災難時具有彈性。例如，在醫院中，網絡可能被構建為優先考慮外科醫生和機器人之間存在的連接，而不是患者使用的通信。因此，即使在網絡處于最大容量時也可以保護緊急通信。

2023年5G的頂級物聯網用例

到2023年，5G網絡的主流化將在以下物聯網實施領域產生最大的影響：

1.智能家居和智慧城市

智能家居、手表和手機同步的物聯網小工具和健身應用現在風靡一時。由于目前對蜂窩物聯網的大規模依賴，5G的未來在20年后將大為不同。無人駕駛汽車和垃圾管理等公用事業服務的自動化將得到廣泛部署。為了盡量減少溫室氣體排放和污染，智能電網和環境監測的使用也將增加。

2.智能電網和公用事業運營

如今，電力需求繼續上升。智能電網和虛擬電廠是解決這個問題的技術答案。5G實現了智能電網的實時管理和自動化。一旦我們開始及時發現問題并提供補救措施，維護工作也將得到簡化。

與有線替代方案相比，5G具有更快的部署速度和更低的成本，因此被廣泛接受。因此，公用事業運營商逐漸將新的傳感器、控制系統和可再生能源納入其網絡。

3.國家安全與視頻監控

視頻監控是另一種以5G為中心的物聯網應用，預計會蓬勃發展。鑒于最近的全球發展，政府愿意對公共監控和安全措施進行投資。目前，視頻監控系統依賴于有線通信，但無線網絡的引入可能會加快安裝速度并降低成本，同時與有線系統相比提高了連接性和性能。

結論

5G是一項全球性技術，正在利用3GPP國際標準持續部署。它的創建是為了確保對物聯網的兼容性和支持，并且它仍在不斷改進商定的標準。除了4G對物聯網的支持外，3GPP標準的第15版和第16版將為具有5G特性的物聯網設備提供額外支持，例如超安全和可靠性以及低延遲。

5G的其他進步，如網絡切片、安全網絡和5G核心，將有助于實現能夠支持大量連接設備的全球物聯網網絡的愿景。隨著5G的快速主流化和物聯網的日益普及，整個過程計劃于2023年開始。