5G hứa hẹn những chân trời mới cho IoT


Đỗ Sơn Tùng
3 năm trước
Hữu ích 2 Chia sẻ Viết bình luận 0
Đã xem 1643


Kể từ khi ra mắt 1G vào năm 1982, một thế hệ truyền thông di động mới xuất hiện khoảng 10 năm một lần. Dịch vụ 1G cơ bản được theo sau bởi 2G, giới thiệu khả năng nhắn tin văn bản vào năm 1992. Sau đó, mạng 3G xuất hiện vào năm 2001, cho phép điện thoại truy cập Internet. Cuối cùng, vào năm 2012, 4G đã xuất hiện, bổ sung khả năng phát video. 5G là tiếp theo, xây dựng trên nền tảng với tốc độ gigabit. Mạng 5G đầu tiên dự kiến ​​sẽ ra mắt vào năm 2020.

Đối với IoT, 5G hứa hẹn sẽ mang tính cách mạng, cho phép hàng tỷ thiết bị chứa đầy cảm biến nhúng có thể giao tiếp với tốc độ nhanh hơn và chi phí thấp hơn bao giờ hết.

  • Băng thông cao hơn: Băng thông và tốc độ dữ liệu cao hơn được kích hoạt thông qua công nghệ sóng milimet. 5G đang được thiết kế để xử lý 1000 lần lưu lượng của các mạng hiện tại và sẽ cung cấp tốc độ lên tới 10 Gbps (gấp 10 lần so với 4G LTE). Hơn 20 tỷ thứ trên mạng - bao gồm máy móc, tòa nhà, ô tô, thiết bị gia dụng và thiết bị đeo được - dự kiến ​​sẽ trực tuyến vào thời điểm 5G ra mắt vào năm 2020 (tăng từ 4,9 tỷ thứ vào năm 2015).
  • Đóng gói thiết bị nhỏ hơn: 5G sẽ hoạt động ở tần số cao hơn, lên tới 80 GHz (hệ thống di động 4G ngày nay có tần số dưới 6 GHz) giảm yêu cầu kích thước cho ăng ten (1-10 mm thay vì cm cho 4G).
  • Độ trễ mili giây: Mạng 4G có độ trễ 25 mili giây (lượng thời gian cần thiết để truyền một gói dữ liệu). 5G sẽ ít hơn 1 mili giây. Độ trễ thấp là rất quan trọng đối với các ứng dụng như xe tự lái và phẫu thuật hỗ trợ robot trong đó việc trì hoãn thời gian truyền có thể có nghĩa là sống hoặc chết.
  • Mạng dung lượng cao : Mạng hiệu quả và hiệu quả cao liên kết hàng tỷ thiết bị với tốc độ nhanh. 5G dự kiến ​​sẽ mở ra các dịch vụ mới tận dụng triệt để các mạng được xác định bằng phần mềm (SDN) và ảo hóa chức năng mạng (NFV). Những công nghệ này cho phép các mạng được xây dựng và cấu hình lại tập trung theo kiểu tự động, thay vì thủ công ở cấp thiết bị. NFV, thường được ghép nối với SDN, sử dụng các công nghệ như cắt mạng và điện toán cạnh di động để di chuyển các chức năng mạng sang các máy ảo. Cisco và Ericsson đang dẫn đầu về các công nghệ này cho 5G.

Các trường hợp sử dụng sáng tạo hiện ra trên đường chân trời

Đối với hầu hết mọi thứ mà con người muốn kiểm soát, có một hạn chế về thời gian đáp ứng dưới một phần nghìn giây. Đây là tốc độ của thời gian phản ứng mà cơ thể con người có khi chạm vào thứ gì đó. Với 5G, lần đầu tiên, độ trễ mạng phá vỡ rào cản này. Điều này có thể biến khái niệm Internet xúc giác  thành hiện thực, trong đó  phản hồi xúc giác  có thể tạo ra những đổi mới đáng kinh ngạc như bắt một vật rơi hoặc điều khiển ô tô hoặc robot được kết nối từ xa và trong thời gian thực. Một khi có cơ sở hạ tầng có mặt khắp nơi mà chúng ta có thể điều khiển các vật thể thực và ảo, hành tinh trái đất sẽ là hành tinh của IoT!

  • Giao thông, thể thao, giáo dục và chăm sóc sức khỏe sẽ thấy tác động lớn nhất của 5G:
    • Xe được kích hoạt với 5G có thể giao tiếp với nhau hoặc người đi bộ với điện thoại thông minh 5G và phản hồi tức thì. Có thể làm cho va chạm và tử vong trên đường là một điều của quá khứ (có lẽ không có đèn giao thông).
    • Người hâm mộ thể thao có thể thấy hành động từ quan điểm của người chơi bằng kính thông minh và không, người chơi sẽ không phải đeo máy ảnh. Làm sao? Hàng trăm camera siêu HD xung quanh trường được kết nối với hệ thống kết xuất kỹ thuật số sẽ theo dõi từng người chơi. Người hâm mộ sẽ có thể chọn trình theo dõi của người chơi và xem những gì người chơi nhìn thấy trên sân.
    • Trong các lớp học, sinh viên sẽ có thể học thông qua thực tế ảo nhập vai. Học sinh sẽ có thể hầu như đi lang thang trên đường phố Rome cổ đại, chạm vào các địa danh nổi tiếng của nó. Học ngôn ngữ mới sẽ được chuyển đổi thông qua các cuộc trò chuyện thực tế với các sinh viên hoặc giáo viên trong các cài đặt ảo. Các chuyên gia cho biết chế độ tương tác này có thể hiệu quả gấp 10 lần so với học từ sách hoặc băng.
  • Maja Systems , một công ty khởi nghiệp ở Milipitas, CA đã phát triển một loại chip đầu tiên để kết nối các máy không dây với nhau qua sóng milimet trong khi gửi dữ liệu lên đám mây trong thời gian thực (độ trễ phụ mili giây). Nhằm mục đích ứng dụng 5G cho IoT, chip dự kiến ​​sẽ ra mắt vào cuối năm 2017, hỗ trợ tốc độ dữ liệu 10 Gb / giây và cao hơn.
    • Đèn LED thông minh, sử dụng chip của Maja Systems, có thể theo dõi mọi người đang ở trong phòng hoặc nhà và điều chỉnh ánh sáng phù hợp, và liên lạc với hệ thống sưởi và làm mát để điều chỉnh nhiệt độ dựa trên số người trong phòng. Trên thực tế, cáp ethernet được sử dụng trong các cánh tay robot / LAN có thể trở thành quá khứ với các chip như vậy.

Các ứng dụng xung quanh những thứ được kết nối được kích hoạt bởi 5G sẽ sớm phát nổ!

Các ứng dụng IoT cũng đưa ra những thách thức đối với 5G

  • Khả năng tiếp cận toàn cầu: Cho phép các thiết bị được xác định và định vị trên toàn cầu
  • Hỗ trợ di động: Cho phép các thiết bị kết nối liền mạch ngay cả khi di động
  • Các mẫu giao tiếp phong phú hơn: Cho phép các mẫu giao tiếp như truy vấn / phản hồi, xuất bản / đăng ký, anycast, v.v.
  • Hiệu quả tài nguyên: Giảm nhu cầu năng lượng, tính toán và / hoặc dung lượng mạng

Các công nghệ sóng milimet, Tế bào nhỏ, MIMO khổng lồ, Beamforming và Full Duplex đang phát triển nhanh chóng để giúp 5G vượt qua những thách thức này.

Song song, công việc đang được thực hiện để phát triển kiến ​​trúc internet trong tương lai có tên là 'MobilityFirst' (MF) như một phương tiện để vượt qua các thách thức 5G:

  • Định danh duy nhất trên toàn cầu (GUID)
  • Dịch vụ phân giải tên toàn cầu (GNRS) để hỗ trợ các mẫu di động và giao tiếp như unicast, multicast và anycast
  • Mở rộng vùng phủ sóng của MF đến các thiết bị có các ràng buộc về năng lượng, tính toán và mạng. 'MF-IoT' được đề xuất như một biến thể trọng lượng nhẹ (nhưng vẫn tương thích với) MF.

Trong khi các công nghệ này đang phát triển và các vấn đề liên quan đến việc xác định các tiêu chuẩn về khả năng tương tác và bảo mật đang được giải quyết, các nhà mạng không dây đã bắt đầu xây dựng mạng 5G ở Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản và Hàn Quốc. Trên thực tế, Hàn Quốc đã tuyên bố rằng họ hy vọng sẽ tiết lộ các dịch vụ 5G kịp thời để tổ chức Thế vận hội mùa đông 2018! Các tổ chức như IEEE (5g.ieee.org) đang tích cực làm việc để thu hút ngành công nghiệp, chính phủ và học viện hợp tác để giúp nhận ra tiềm năng đầy đủ của 5G - mà không bỏ qua một số nguyên tắc cơ bản liên quan đến tiêu chuẩn hóa và bảo mật.

Hữu ích 2 Chia sẻ Viết bình luận 0
Đã xem 1643