5G是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱。5G并不是獨(dú)立的、全新的無(wú)線接入技術(shù),是對(duì)現(xiàn)有無(wú)線接入技術(shù)(包括2G、3G、4G和WiFi)的技術(shù)演進(jìn),以及一些新增的補(bǔ)充性無(wú)線接入技術(shù)集成后解決方案的總稱。5G將是一個(gè)融合網(wǎng)絡(luò),以融合和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),提供人與人、人與物以及物與物之間高速、安全和自由的聯(lián)通,真正開(kāi)啟萬(wàn)物互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。
ITU定義了5G 的三種應(yīng)用場(chǎng)景:eMBB(增強(qiáng)移動(dòng)寬帶)、mMTC(海量物聯(lián)網(wǎng)通信)、uRLLC(超高可靠性與超低時(shí)延通信)。eMBB場(chǎng)景主要還是追求人與人之間極致的通信體驗(yàn),對(duì)應(yīng)的是3D/超高清視頻等大流量移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù);mMTC和uRLLC則是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景,eMTC主要體現(xiàn)物與物之間的通信需求,面向智慧城市、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能農(nóng)業(yè)、森林防火等以傳感和數(shù)據(jù)采集為目標(biāo)的應(yīng)用場(chǎng)景;uRLLC應(yīng)用對(duì)時(shí)延和可靠性具有極高的指標(biāo)要求,面向如車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制等垂直行業(yè)的特殊應(yīng)用需求。
雖然邊緣計(jì)算是一個(gè)新興的領(lǐng)域,但是它擁有一些顯而易見(jiàn)的優(yōu)點(diǎn),包括:
實(shí)時(shí)或更快速的數(shù)據(jù)處理和分析:數(shù)據(jù)處理更接近數(shù)據(jù)來(lái)源,而不是在外部數(shù)據(jù)中心或云端進(jìn)行,因此可以減少遲延時(shí)間;較低的成本:企業(yè)在本地設(shè)備的數(shù)據(jù)管理解決方案上的花費(fèi)比在云和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)上的花費(fèi)要少;網(wǎng)絡(luò)流量較少:隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的增加,數(shù)據(jù)生成繼續(xù)以創(chuàng)紀(jì)錄的速度增加。因此,網(wǎng)絡(luò)帶寬變得更加有限,讓云端不堪重負(fù),造成更大的數(shù)據(jù)瓶頸;更高的應(yīng)用程序運(yùn)行效率:隨著滯后減少,應(yīng)用程序能夠以更快的速度更高效地運(yùn)行,削弱云端的角色也會(huì)降低發(fā)生單點(diǎn)故障的可能性。
邊緣計(jì)算在各行各業(yè)的應(yīng)用
AR/VR行業(yè)
Digi-Capital 數(shù)據(jù)顯示,2016年VR/AR 市場(chǎng)收入約為39億美元,其中VR收入為27億美元,AR收入為12億美元。2022年AR(包括mobile AR,smartglasses)用戶基數(shù)有望達(dá)到35億左右,市場(chǎng)規(guī)模約為850-900億美元;2022年VR(包括 mobile, standalone, console, PC等)用戶基數(shù)預(yù)計(jì)約為5000-6000萬(wàn),市場(chǎng)規(guī)模約為100-150億美元。
采用移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行VR連接是一種較為理想的方式。4G網(wǎng)絡(luò)在帶寬和時(shí)延方面難滿足VR需求。5G下,空口時(shí)延能達(dá)到1ms,使得端到端時(shí)延在ms 級(jí)別,滿足VR對(duì)時(shí)延的高要求,同時(shí)在室內(nèi)熱點(diǎn),5G 的用戶體驗(yàn)速率可達(dá)到1Gbps,峰值速率達(dá)數(shù)十Gbps,在帶寬上也能支持用戶VR 體驗(yàn)。
交通運(yùn)輸行業(yè)
邊緣計(jì)算技術(shù)最顯而易見(jiàn)的潛在應(yīng)用之一是交通運(yùn)輸——更具體地說(shuō),是無(wú)人駕駛汽車。自動(dòng)駕駛汽車裝備了各種各樣的傳感器,從攝像頭到雷達(dá)到激光系統(tǒng),來(lái)幫助車輛運(yùn)行。
2015年全球新車銷售約為8800萬(wàn)輛,其中35%的汽車通過(guò)嵌入式移動(dòng)通信系統(tǒng)、 內(nèi)置Tethered 系統(tǒng)、智能手機(jī)等方式實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。預(yù)計(jì)到2020年,全球聯(lián)網(wǎng)汽車銷 售量將占新車銷售的98%,預(yù)計(jì)到2025年全球銷售的新車均實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。連接方式上,通過(guò)嵌入式移動(dòng)通信模塊進(jìn)行互聯(lián)的汽車占據(jù)主要份額,2025年銷 售量將達(dá)到7700萬(wàn)輛,占比64%,而通過(guò)智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的汽車占比為28%。
制造業(yè)
智能制造有望從現(xiàn)代工廠大量部署的傳感器中獲得洞見(jiàn)。由于能夠減少滯后,邊緣計(jì)算可能會(huì)使得制造流程能夠更快速地做出響應(yīng)和變動(dòng),能夠?qū)崟r(shí)地應(yīng)用數(shù)據(jù)分析得出的洞見(jiàn)和實(shí)時(shí)行動(dòng)。這可能包括在機(jī)器過(guò)熱之前將其關(guān)閉。
一家工廠可以使用兩個(gè)機(jī)器人來(lái)完成同樣的任務(wù),兩個(gè)機(jī)器人裝有傳感器,并連接到一個(gè)邊緣設(shè)備上。邊緣設(shè)備可以通過(guò)運(yùn)行一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型來(lái)預(yù)測(cè)其中一個(gè)機(jī)器人是否會(huì)操作失敗。如果邊緣設(shè)備斷定機(jī)器人很可能會(huì)出現(xiàn)故障,它就會(huì)觸發(fā)行動(dòng)來(lái)阻止或減慢機(jī)器人的運(yùn)轉(zhuǎn)。這會(huì)使得工廠能夠?qū)崟r(shí)地評(píng)估潛在的故障。如果機(jī)器人能夠自己處理數(shù)據(jù),它們也可能變得更加自給自足和反應(yīng)靈敏。
2017年底,全球有1800萬(wàn)個(gè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)連接,2025年將增長(zhǎng)到8800萬(wàn)個(gè)。全球工業(yè)機(jī)器人的 出貨量也將從36萬(wàn)臺(tái)增加到105萬(wàn)臺(tái)。預(yù)計(jì)到2020年,全球制造業(yè)的連接數(shù)將達(dá)125億,工廠網(wǎng)絡(luò)的市場(chǎng)規(guī)模接近500億美元。
在工業(yè)自動(dòng)化場(chǎng)景,5G能夠提供低于1ms的時(shí)延、高于99.9999%的可靠性以及每平方公里10萬(wàn)個(gè)設(shè)備的連接量,能夠較好滿足工業(yè)控制需求。5G具有低時(shí)延、高可靠、大連接等特點(diǎn)。5G網(wǎng)絡(luò)切片和MEC使移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商能夠提供各種增值服務(wù),為企業(yè)提供遠(yuǎn)程控制中心和數(shù) 據(jù)流管理工具來(lái)管理大量的設(shè)備,并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行軟件更新等。
其他行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
其他可以利用邊緣計(jì)算技術(shù)的行業(yè)包括金融業(yè)和零售業(yè)。這兩個(gè)行業(yè)都使用大型的客戶和后端數(shù)據(jù)集來(lái)提供從選股信息到店內(nèi)服裝擺放的各種信息,可以從減少對(duì)云計(jì)算的依賴中獲益。
零售可以使用邊緣計(jì)算應(yīng)用程序來(lái)增強(qiáng)顧客體驗(yàn)。如今,許多零售商都在致力于改善店內(nèi)體驗(yàn),優(yōu)化數(shù)據(jù)收集和分析的方式對(duì)它們而言絕對(duì)很有意義。
隨著我們朝著更加互聯(lián)的生態(tài)系統(tǒng)邁進(jìn),傳感器價(jià)格和計(jì)算成本的持續(xù)下降,更多的“東西”將被連接到互聯(lián)網(wǎng),數(shù)據(jù)生成將繼續(xù)飛速增加,尤其是在5G技術(shù)取得騰飛,進(jìn)一步加快網(wǎng)絡(luò)連接以后??梢灶A(yù)見(jiàn)在不久的將來(lái),邊緣計(jì)算可以發(fā)揮很多的作用,創(chuàng)造更多更大量的價(jià)值。