5G IoT赋能新时代

IoT Analytics估计，到2025年，全球5G联网设备(包括物联网设备和非物联网设备)的数量将从2020年的约1100万台增至12亿台。与此同时，GSA的2020年8月市场快照报告称，目前有92个商用5G网络在38个国家运营，这表明有一个巨大的有5G覆盖的市场基础可供工业开发。此外，不久将有更多运营商推出5G, 126个国家的392家运营商宣布，他们将在2020年7月底对5G进行投资。

因此，5G渗透进了诸多市场，但就物联网而言，它是一个寻找应用的网络吗?在许多情况下，是的。现有的物联网应用对5G的能力没有要求，或者根本没有商业案例来证明5G的成本是合理的。对于许多物联网应用而言，低功率广域网(LPWAN)、3G和4G/LTE提供的带宽足以满足其数据传输需求。然而，随着2G蜂窝网络的退役，以及用NB-IoT替代2G的趋势在全球范围内日趋广泛，5G物联网的机遇开始显现，目前的NB-IoT和CAT M1 LTE网络将无缝集成到5G的核心网络中。

5G的核心优势是高速、低延迟和连接密度，从本质上说，与其他替代方案相比，它可以实现性能的范式转换。即使是如LTE- advanced和LTE- advanced Pro这种最高性能版本，也无法接近5G的性能等级，后者真正带来了数据速率和低延迟的跨步变化。这使得5G成为首个适合关键任务应用和对延迟高度敏感的媒体应用的蜂窝技术。

为了说明5G在物联网中可以实现的各种垂直领域和广泛应用，Quectel研究了如何利用该技术的六个案例，并选取了应用程序严格要求5G或应用程序性能强大使能器的情况。图1突出显示了物联网中5G出现的和已经运行的业务案例。

用例包括:汽车、医疗、制造业、农业、媒体和智能城市, 本文提供了一个示例用例，从远程手术到用于工厂自动化和人员安全的超可靠低延迟通信(URLLC)，详细描述了5G的部分或全部属性如何驱动新业务案例。5G确实支撑着一些很重要的用例，但也有一些用例为部署5G的组织带来了真正的收入。

例如，荷兰的一家农场正在利用5G机器人来优化去除农田中多余植物，这里机器人的精确度达到95%，超过了人类，并以较低的成本提高了产量。

作为第一家创建5G模块的公司，Quectel处于领先地位，其模块包含了市场上比较先进的功能和能力。例如，5G模块强大的边缘计算和存储算法，利用高达1.5GHz的Cortex-A7作为主引导处理器和一个高达1.5GHz的强大数字信号处理器(DSP)，以及支持1.8GHz的低功耗双数据速率4X (LPDDR4X)内存。这些功能确保客户的设备具有创建和播放高质量视频内容所需的处理能力。

丰富的经验使Quectel能够将多达18个接口集成到5G模块中，使它们适合更广泛的应用场景。这些包括对扩展应用处理器，传感器，内存，Wi-Fi，蓝牙，GNSS和以太网的支持，以及USB 3.1, PCIe, RGMII, PCM/12S, 12C, SPI, GPIO, SDIO, SIM, PWM等接口。这为媒体设备制造商提供了最广泛的选择范围，以便支持全球广播客户的要求和偏好。

目前在M2M场景下，应用更多的是蜂窝通信模块(2G/3G/4G)，未来LPWAN模块(NB/IoT、LoRa)将快速应用。根据GAMA(全球移动运营商协会)的预计，2015年，全球蜂窝通信M2M的连接数为3亿左右，到2020年有望达到10亿级别，算上LPWAN，整体连接数有望达到百亿级别。目前，智能表计、移动支付、智能车载、智能电网等大颗粒市场(年需求量在1000万套以上)的快速发展引领行业需求。

无线通信模块使各类终端设备具备联网信息传输能力，是各类智能终端得以接入物联网的信息入口。它是连接物联网感知层和网络层的关键环节，所有物联网感知层终端产生的设备数据需要通过无线通信模块汇聚至网络层，进而通过云端管理平台对设备进行远程管控，同时经过数据分析有效对各类应用场景进行管理效率提升。无线通信模块与物联网终端存在一一对应关系，属于底层硬件环节，具备其不可替代性。

在 M2M(机器间通信)应用场景下，无线通信模块目前主要指蜂窝网模块(2G/3G/4G模块)，随着NB-IoT技术的发展，未来LPWAN模块(Lora/NB-IoT模块)将成为蜂窝通信模块的替代升级者进行大规模推广，另外定位模组(GPS、GNSS模块)常常与蜂窝通信模块共同使用，因此可以看成广义的无线通信模块。

中国目前是全球比较大的M2M市场，2015年的连接数为1亿，到2020年这一数字有望达到3.5亿，LPWA技术将额外提供7.3亿连接，总连接数有望超过10亿，占到全球总连接的十分之一。