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5G 现在进行式-万物联网时代来临

点击次数:59  更新时间:2017-07-15 06:58 

  3G 和 4G 技术开启了互联网创业黄金时代,移动网络快速穿透各产业激荡出不同的火花,许多新兴商业模式如火如荼的展开,或许是昙花一现,亦可能是引领下一个世纪的潮流。然而,5G 的到来,带给更多传统产业新的机遇,互联网+、物联网+概念进一步强化工业 4.0带动周边产业,催生更多全自动化和智能化的应用场景。根据MIC调查,2020 年全球物联网商机将达现今网络产值的30 倍,经济附加总值达 1.9 兆美元,全球将有超过 300-500 亿台连网装置或组件,包含各类移动与平板装置,以及各种电器、灯光,甚至机器人等。

  今年二月世界移动通讯大会(MWC)展上,最受注目的焦点仍在大厂不约而同发表 5G 产品与部署。万物皆可联、比 4G 快超过四十倍的更快速、覆盖性更好的通讯技术 5G 呼之欲出,宣告万物连网的时代真的要来临了。高通宣布首次联机 5G 成功,5G 通讯标准将在 2018 年出炉、2020 年全面商用。中兴首次展示 5G 全系列高低频预商用基站。高通宣布和中兴通讯、中国移动合作开展基于 5G NR(New Radio)规范的互操作性测试和 OTA(Over-The-Air)外场试验,以支持商用网络的及时部署。高通和通用电气数字化集团以及诺基亚等共同提供面向工业物联网(IIoT)市场的私有 LTE 网络,将在今年上半年进一步研究与开展现网外场测试。爱立信宣布与 Verizon 将 5G 技术带进美国多个城市的实际应用中。英特尔发布第三代 5G 移动试验平台,这也意味着英特尔在一年内推出了三代移动试验平台。此外,英特尔还展示了和中兴通讯合作推出的 5G 基带产品,据说是全球上首个基于软件定义架构(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)的 5G 无线接入解决方案。中国移动称为国内 5G 的主要推动者之一。中国移动将与爱立信共同展示 5G 智能工厂原型。该原型利用了关键 5G 核心技术——网络切片技术。

  物联网的商业想象—万物互联,将是一个量级更大的市场,可穿戴智能终端、海量物联网设备以及车联网终端都将成为其重要组成部分,大量终端的管理和协议标准化,是影响设备联网的关键因素。低延迟的数据传输,成为包含车在内的车联网设备对于网络环境的最大诉求,同时也是车联网技术得以推进的安全前提,将百毫米时延缩减至一毫秒的推进让 5G 成为智慧交通领域的核心技术。

  不仅是生活与商业空间,还有整个人类技术工具的多个关键领域进化。对于国家和企业来说,5G 都是重要的战略资源和基础设施。而这场战备赛跑,已经急不可耐地拉开了序幕。

  互联网从衣食住行,到娱乐消费,再到政务服务,已深度融合到人们生活的每个角落。根据 2016 年国际电信联盟统计,全球上网人口已达 35 亿人,占全球总人口 45%,中国和印度分列第一、第二,其中中国上网人口规模已经相当于欧洲人口总量,达7.31亿。在移动装置快速普及下,到了 2020 年,预估全球上网人口,将会超过有电力与自来水可用的人口。

  2016 年 11 月乌镇世界互联网大会在浙江乌镇举行,大会主题“创新驱动造福人类—携手共建网络空间命运共同体”一切自由连接。好比如上海工作的小李,礼拜五早上睡晚了,赶紧用“滴滴”叫了台出租车,到公司门口刚好收到在“饿了么”外送早餐王记凉面虎皮鸡蛋,边吃边刷着手机“微信公众号”的网红,突然收到住在宁波老家的妈妈传来的“微信支付”通知,原来小李妈妈昨晚才在“微博”上贴帖嚷着冰箱坏了,今早就在“淘宝”下单要小李帮忙买单。小李一看“支付宝钱包”余额不够,赶紧跟隔壁同事老章发了个“支付宝”电子借条。老章顺道邀了小李中午一起吃水煮鱼外送,因为刚好抢到今天“百度糯米”外送特惠券。下午小李觉得肚子不太舒服,用“微医”挂号看肠胃科,在诊间顺便看了一下“爱奇艺”独家热门连续剧《琅琊榜》。在医院门口用“滴滴”刚好叫了台顺风车。本来周末习惯用“陌陌”找人一起吃晚餐,今天只好早点回家看“优酷”直播球赛。如同小李的现代人,生活 24 小时根本离不开智能手机和平板计算机,尤其在智能生活、金融科技Fintech 的发展下,也让我们需要更加关注网络安全问题。

  在未来万物可连网的情况下,网络安全问题变得更加需要谨慎,物联网设备通常缺乏安全防护,容易成为安全攻击目标,近年来针对物联网的攻击与威胁也从来没停过。2016 年美国黑帽大会(BlackHat USA)公布最新研究成果,小到破解酒店的 Wi-Fi 和电视计费系统,利用公共充电站破解 iPhone;大到控制智能汽车、透过 NFC 破解,让远在 400 英里以外遥控一个 ATM 自动吐钞、控制一把智能步枪;甚至还可以接管一座化工厂的生产设备、或者让卫星定位系统紊乱,都透露出物联网时代中不可忽视的网络安全议题。思科(CISCO)委托 ESG 调研所做的白皮书《物联网:安全官与网络安全观点》即提到以下因物联网而对企业现有安全带来的挑战:

  1、传感器、连网设备经常位在企业网络之外,未能受到企业防火墙保护。且不肖份子若实际接触到这些设备,就能进行实体破坏,甚至动手更换机器的软硬件。

  2、用来开发嵌入式设备的操作系统许多没有提供自动安全更新的能力,设备本身没有 I/O 或安装更新所需要的储存空间不足。上述新闻事件许多与没有更新有关。

  3、物联网造成数据外泄机率增加。因为物联网设备将产生大量的营运作业数据,企业原有的数据安全控制机制必须能随之扩大;此外,有些物联网应用程序将从企业外部网络连回要求数据,这也可能增加新的攻击风险;面对各式各样的连网设备、位在不同位置、有着不同安全等级,企业需要能依据设备的可信赖度以及物联网数据的完整性来执移动态的管理政策。

  4、对企业内部而言,由于物联网存在各式各样的通讯协议以及各种装置,也许不是企业安全人员熟悉的技术,安全人员需要具备新的能力或工具来识别物联网装置并保护连网设备的流量与数据,并能识别哪些是正常哪些是可疑、异常的流量。

  目前企业对物联网安全认知仍不足,预估到 2017 年底,约只有 20%的企业会 "大量投资" 在物联网安全,然而要保护物联网并不容易,必须从移动与云端架构中实行融合策略,并结合工业控制、自动化与实体安全。

  物联网的无线通信技术很多,主要分为两类:一类是 Zigbee、WiFi、蓝牙 等短距离通信技术;另一类是 LPWAN(Low-Power Wide-AreaNetwork,低功耗广域网),即广域网通信技术。

  LPWAN 又可分为两类:一类是工作于未授权频谱的 LoRa、SigFox等技术;另一类是工作于授权频谱下,3GPP 支持的 2/3/4G 蜂窝通信技术,比如 EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT 等。

  3GPP (Third Generation Partnership Project)于 2016 年 6 月 22 日宣布完成 NB-IoT (Narrow Band IoT,窄带蜂窝物联网)标准的制定工作。NB-IoT 是一种 3GPP 标准定义的 LPWAN 解决方案,正是克服物联网主流蜂窝标准设置中功耗高和距离限制、采用授权频谱的技术之一。

  NB-IoT 技术又称窄带物联网,对比现阶段常用无线物联网技术,具有低功耗、高安全性以及覆盖范围广等优势,可直接在现有的 GSM、UMTS 或 LTE 网络中进行部署,占用极低的带宽来连接大量低功耗设备,实现降低成本和平滑过渡的目标,目前已经是万物互联概念中的重要分支。根据规划路线图,5G 将会在 2020 年正式商用,而 NB-IoT 以及相关的技术规格对物联网的重要影响。

  华为在今年的 MWC 正式发布 NB-IoT 解决方案,使物联网成为运营商未来的基础类业务之一。

  中国通讯产业在政府多年的推动下,用户终端设备已成为全球重要研发与生产重镇,近年来更成功跨入小型基地台的研发制造。穿戴装置、智能家居、智能交通、智能工厂、智慧能源与智慧城市等,都将成为新时代 5G 物联网移动通讯的重要应用发展方向,未来发展潜在商机不容小觑。