无线通信中3gpp的移动蜂窝技术2g、3g、4g和ieee的wifi是一对孪生好兄弟,各展风彩,互相学习、互相竟争、互相补充,共同发展。
在已过去的十多年中,移动通信技术2g、3g、4g都重点专注移动宽带的人人互联,鼓励流量消费。除此之外,在移动、分散等少数场景,如油田、路灯、抄表等,构成如图1a所示的垂直组网架构的物联网。
图1a 垂直架构物联网
在4g主攻手机移动通信之时,wifi5却巧妙布局物联网,它利用工作在不需授权的频带资源、免费政策和直接支持tcp/ip协议的特点,在利用现场总线横向组网(如图1b)中得到了广泛的应用。大量wifi路由器应声而出,广泛成为横向物联网到云平台的出口。
图1b 水平层叠架构物联网
在这十多年中,手机的移动通信及线上流量消费呈爆发式的发展,但中国14亿人口,已有移动手机用户人-人互联数已达7.48亿,2020年将达到7.81亿,2021年将突破8亿,已快趋近饱和。而物-物互联数是人-人互联数的十倍、百倍,甚至千、万倍。实现物-物互联则主要依靠工业互联网的末端——物联网。物联网已成移动通信的下一个突破点,为此,针对物联网短时延和广连接的要求,在2018年ieee及时推出了wifi6,市场上支持wifi6的路由器层出不穷。
而itu(国际电信联盟)除embb(增强移动宽带)外,也为5g定义了mmtc(海量大连接)和urllc(低延时高可靠)两个新的应用场景(如图2)。
图2 5g 定义的新场景
无论是在去年11月份,工信部印发的《5g+工业互联网512工程推进方案》,还是今年4月份工业互联网产业联盟发布的《工业互联网体系架构2.0》,以及国家发改委新闻发布会上,明确的“新基建”,都提到加快垂直领域“5g+工业互联网”的先导应用,利用5g改造工业互联网内网,打造高质量园区网络,引领5g技术在垂直行业的融合创新。而围绕“5g+工业互联网”这两个应用场景的r16标准,却在5g热潮中,姗姗来迟。
直到2020年7月3号,3gpp组织终于宣布冻结r16标准,启动了5g物联网的商业应用。r16的冻结定义了绝大部分工业场景,在技术性能上,5g性能已可以满足绝大多数工业场景。5g可能成为工业互联网的主要通信方式。
5g和我wifi6在相同的背景下推出,如表1所示,它们的技术特性很相似,从技术指标上5g还略胜一筹,但在用户体验上,5g不如wifi6+现场总线。
1、5g物联网的基建成本远大于wifi物联网的成本
5g信号易衰减,需严密规划,仿真验证需专业工程师,从而增加了系统的成本和复杂性。此外,原4g基站用不上,5g基站单价高,同样覆盖所需基站是4g的数倍,因而基站成本高。所以5g的建设成本高,周期长。依托5g基建而建立的5g物联网总的建设周期就较长。
wifi6物联网依托于千兆光纤互联网。当今,光纤互联网已普及入户、入企业和单位,千兆光纤互联网也很普及。这时,将wifi5物联网升级为wifi6物联网仅需更换一个几百元的市场到处可见的wifi6路由器,无需更改架构,就可完成升级,终端部署成本较低和容易。
2、鼓励流量消费和ai及边缘计算相矛盾
5g现行政策是鼓励流量消费。鼓励移动互联网、ar、vr、影视、小程序、快手、移动支付等应用场景,都是促进流量消费。而物联网发展趋势是ai人工智能、边缘计算及多传感器综合模块的应用,减少信息外部传输的时延,极力减少50%-70%的外部流量。
3、设卡收费管理不利于物联网应用
5g的管理运营模式沿用手机的设卡管理,套餐收费运营。一个企业有成千上万个测控节点,都装卡收费,每增加、减少、停运均需通过运营商,这是不可想象的,所以它的物联网用户体验很差。反过来wifi6+现场总线横向组建物联网的免费政策,用户自由运营、部署、加、减测控节点,物联网用户体验良好。
4、特朗普的精准打击不可小觑
在特朗普的多次精准打击下,台积电自5月15日起就未再接受华为的订单,在9月14日之后停止对华为的供货;三星、sk海力士、美光公司(micron)9月15日起将停止向华为出售dram芯片;华为mate 40 麒麟9000芯片,将能成为麒麟高端芯片的最后一代。国内最先进的中芯国际,最好的芯片制程工艺仅有14nm,且尚处在爬坡阶段,也被列入特朗普的打压之中,被迫声明,“在获得美国商务部行政许可之前,可能无法为若干用户的产品进行生产制造”。
笔者在7月r16冻结后,曾询问华为、中兴等相关人士,r16标准的5g物联网模组啥时能面世,他们当时说最少还需2个多月,现在9月过半,r16标准的5g物联网模组还远无消息。虽华为等不会屈服,启动“南泥湾计划”、“塔山计划”,但困苦和牺牲是不可避免的。5g物联网的进程不可避免地要延后多年。
所以,在近3-5年内,5g物联网仅能在移动的车联网等特定场景实验推广,采用wifi+现场总线的横向组网还是物联网的主选。
电子芯闻早报:开启手机4K超高清时代
怎样使用离散闪存进行设计
小蛮驴物流机器人初次上岗,11天节约1万小时取件时间
什么对于持续提升自动驾驶安全很重要
纳芯微推出基于“ADAPTIVE OOK”技术的增强型数字隔离芯片
物联网应用选5G还是WiFi6?
NI发布用于Mobile WiMAX的测量套件
电子设计中的EMC、EMI、ESD
低功耗WiFi模块:物联网发展的新引擎
高通新处理器定位中端向下产品,下半年5G入门级机型将出现井喷现象
IMS引入TD-SCDMA网络
吴京代言的AGM X2三防手机怎么样
AMD锐龙5000处理器首发缺货严重
广电计量携手泰科天润,共谋第三代半导体发展新风向
安森美半导体扩展应用于工业物联网、智能家居和可穿戴的方案
业内最强的FPGA图像加速解决方案
Diodes推出一款额定1A的线性模式恒流LED驱动器DLD
森林防火广播系统方案
三马谁最有钱 马云蝉联2020年胡润百富榜首富
低压电器的定义与分类