5G將從新定義物聯網和邊緣計算

導讀	比上一代蜂窩服務(4G)相比，5G提供的無線蜂窩鏈接性具備更高的帶寬、更低的延遲和更高的設備密度。

比上一代蜂窩服務(4G)相比，5G提供的無線蜂窩鏈接性具備更高的帶寬、更低的延遲和更高的設備密度。除10 Gbps的速度和1毫秒的延遲外，5G還能夠在每平方千米支持數千臺設備。

5G還支持網絡切片，這使運營商能夠將5G無線電訪問網絡劃分爲虛擬網段，每一個網段均可以進行自定義以支持不一樣類型的應用程序。網絡切片的另外一個好處是可隔離一個網段的流量與其餘網段的流量，以確保安全性。

5G使用各類頻率，範圍從現有的2.4 GHz頻段到毫米波(MM wave)。毫米波頻率支持更高帶寬的信道，儘管會因爲射頻吸取而縮小範圍。這意味着可部署更多的接入點，這將減小與每一個AP關聯的端點數量，並增長每一個端點可用的帶寬。

5G邊緣計算、霧計算和IoT

邊緣計算將數據處理集成到邊緣設備中，這些邊緣設備一般是數據收集器或過程控制器。邊緣計算可快速處理原始傳感器數據，而無需將數據傳輸到主機應用程序。經過在邊緣設備附近或邊緣設備內處理原始數據，能夠減小傳輸延遲和帶寬成本。

其中一個很好的示例是可編程邏輯控制器，它會收集和處理本地生成的數據，而後經過網絡鏈接將摘要數據上傳到綜合監控應用程序，以執行其餘數據處理和歸檔。

邊緣計算可提升上游數據傳輸的效率，並提供對物聯網邊緣設備的實時控制。在邊緣計算中，處理能力安裝在邊緣設備內部或附近。

而霧計算提供了另外一種選擇，它將計算和存儲功能放在邊緣設備附近，而不是在邊緣設備內。它提供了本地設備到設備通訊，提供更好的控制系統彈性，並將摘要數據發送到基於雲的應用程序。

5G邊緣計算組合爲新的和改進的應用(包括IoT部署)帶來機會，這主要得益於該標準的帶寬延遲和實時控制功能。

5G的1毫秒延遲性(而4G的延遲爲10毫秒)可支持實時應用程序–這些應用程序沒法忍受4G的延遲性。常見的示例是自動駕駛汽車，其中汽車經過5G相互通訊，共享傳感器數據和駕駛意圖，從而使每輛汽車都能就其預期路徑作出明智的決策。

霧計算與5G的低延遲相結合，可支持實時應用程序，這是高延遲基於雲的應用程序沒法提供的支持。經過分佈式架構—其中霧計算基礎架構安裝在IoT設備附近，還能夠提升應用程序的彈性。

經過使用正確的架構，基於邊緣和霧計算的應用程序仍能夠在本地級別繼續運行，即便與雲的網絡鏈接失敗。

安全用例支持5G邊緣計算

另外，經過使用專有5G網絡切片，邊緣計算安全可獲得加強，由於5G網絡切片受防火牆保護，構建在網絡功能虛擬化基礎架構上。同時，容器化將使定製軟件更容易部署到邊緣或霧計算系統。大型固態存儲系統將可以存儲大量數據。這種網絡、計算和存儲的組合爲不少有趣且功能強大的系統打開大門。

咱們再看看建築物的環境、照明和安全系統。藉助5G和霧計算基礎架構，低成本傳感器能夠經過本地安全網絡傳輸數據。霧計算系統基於從雲下載的配置數據作出控制決策。而5G網絡的低延遲和高密度意味着它能夠從數百個溫度調節器、入住客傳感器、安全掃描儀和環境光監控器中實時收集數據。

霧計算系統經過5G網絡將命令發送到建築物照明、門鎖以及供暖和製冷系統。若是雲鏈接中斷，系統仍將繼續運行。同時，因爲5G網絡切片將傳感器和控制數據與其餘網絡用戶相隔離，所以安全性獲得加強。

另外一個很好的示例是裝配廠控制系統。機器人彼此通訊以互相傳遞零件，並依靠5G邊緣計算進行通訊。而基於霧的基礎架構將在相鄰機器人間增長另外一級控制。你還能夠輕鬆地將此概念擴展到化工廠過程控制系統。在這兩種示例中，5G的網絡切片均可加強安全性。

本文轉自：https://www.linuxprobe.com/5g-iot-edge-computing.html