此外,5G技术使用了从2.4 GHz频段到毫米波的各种频率。毫米波提供了更高的带宽,尽管其信号覆盖范围较小。这促使运营商部署更多的接入点,每个接入点服务的用户减少,从而增加了每个用户的可用带宽。
5G边缘计算将数据处理能力直接集成到边缘设备,如数据收集器或过程控制器。这种技术使得原始传感器数据可以在不需要传输到远端服务器的情况下,就在边缘设备附近或内部得到快速处理。这不仅减少了数据传输的延迟和成本,还提高了数据处理的效率。例如,可编程逻辑控制器可以在本地处理数据,并将汇总后的数据传输到中央监控系统,从而优化了整个数据处理流程。
雾计算是另一种重要的技术,它将计算和存储功能放置在边缘设备附近,而不是在边缘设备内。这种模式提供了本地设备到设备的通信,提高了控制系统的弹性,并允许将摘要数据发送到云端进行进一步处理。当雾计算与5G的低延迟特性相结合时,可以支持实时应用程序,如自动驾驶汽车,它们需要几乎瞬时的数据交换来确保安全。
5G网络的低延迟(1毫秒)比4G(10毫秒)显著更低,使得实时应用成为可能。例如,自动驾驶汽车可以利用5G网络快速共享传感器数据和驾驶意图,从而做出即时决策。雾计算与5G的低延迟相结合,不仅可以支持实时应用程序,还可以通过分布式架构提高应用程序的弹性,即使网络连接中断,应用程序也能继续运行。
安全性是5G边缘计算的一个重要方面。通过使用专有的5G网络切片,边缘计算的安全性可以得到增强,因为每个切片都受到防火墙的保护。此外,容器化技术使得定制软件更容易部署到边缘或雾计算系统,而大型固态存储系统则能够存储海量的数据。
5G和雾计算基础设施的应用场景广泛,从建筑物的环境、照明和安全系统,到装配厂控制系统和化工厂过程控制系统。例如,在建筑环境中,低成本传感器可以通过5G网络传输数据,雾计算系统基于从云端下载的配置数据进行控制决策。即使在云连接中断的情况下,系统仍能继续运行。在装配厂,机器人可以通过5G网络进行通信,而雾计算基础设施则在相邻机器人间增加了一层控制,进一步提高了生产效率和安全性能。
总之,5G技术、边缘计算和雾计算的结合为各个行业带来了前所未有的机会。这些技术不仅提供了更高的数据传输速率和更低的延迟,还极大地提高了数据处理的效率和安全性能。随着5G网络的进一步推广和这些技术的不断发展,我们可以期待在更多领域看到这些技术带来的变革和进步。
5G还支持网络切片,这使运营商可以将5G无线电访问网络划分为虚拟网段,每个网段都可以进行自定义以支持不同类型的应用程序。网络切片的另一个好处是可隔离一个网段的流量与其他网段的流量,以确保安全性。
5G使用各种频率,范围从现有的2.4 GHz频段到毫米波(MM wave)。毫米波频率支持更高带宽的信道,尽管会由于射频吸收而缩小范围。这意味着可部署更多的接入点,这将减少与每个AP关联的端点数量,并增加每个端点可用的带宽。
5G边缘计算、雾计算和IoT
边缘计算将数据处理集成到边缘设备中,这些边缘设备通常是数据收集器或过程控制器。边缘计算可快速处理原始传感器数据,而无需将数据传输到主机应用程序。通过在边缘设备附近或边缘设备内处理原始数据,可以减少传输延迟和带宽成本。
其中一个很好的示例是可编程逻辑控制器,它会收集和处理本地生成的数据,然后通过网络连接将摘要数据上传到综合监控应用程序,以执行其他数据处理和归档。
边缘计算可提高上游数据传输的效率,并提供对物联网边缘设备的实时控制。在边缘计算中,处理能力安装在边缘设备内部或附近。
而雾计算提供了另一种选择,它将计算和存储功能放在边缘设备附近,而不是在边缘设备内。它提供了本地设备到设备通信,提供更好的控制系统弹性,并将摘要数据发送到基于云的应用程序。
5G边缘计算组合为新的和改进的应用(包括IoT部署)带来机会,这主要得益于该标准的带宽延迟和实时控制功能。
5G的1毫秒延迟性(而4G的延迟为10毫秒)可支持实时应用程序–这些应用程序无法忍受4G的延迟性。常见的示例是自动驾驶汽车,其中汽车通过5G相互通信,共享传感器数据和驾驶意图,从而使每辆汽车都能就其预期路径做出明智的决策。
雾计算与5G的低延迟相结合,可支持实时应用程序,这是高延迟基于云的应用程序无法提供的支持。通过分布式架构—其中雾计算基础架构安装在IoT设备附近,还可以提高应用程序的弹性。
通过使用正确的架构,基于边缘和雾计算的应用程序仍可以在本地级别继续运行,即使与云的网络连接失败。
安全用例支持5G边缘计算
另外,通过使用专有5G网络切片,边缘计算安全可得到增强,因为5G网络切片受防火墙保护,构建在网络功能虚拟化基础架构上。同时,容器化将使定制软件更容易部署到边缘或雾计算系统。大型固态存储系统将能够存储大量数据。这种网络、计算和存储的组合为很多有趣且功能强大的系统打开大门。
我们再看看建筑物的环境、照明和安全系统。借助5G和雾计算基础架构,低成本传感器可以通过本地安全网络传输数据。雾计算系统基于从云下载的配置数据做出控制决策。而5G网络的低延迟和高密度意味着它可以从数百个温度调节器、入住客传感器、安全扫描仪和环境光监控器中实时收集数据。
雾计算系统通过5G网络将命令发送到建筑物照明、门锁以及供暖和制冷系统。如果云连接中断,系统仍将继续运行。同时,由于5G网络切片将传感器和控制数据与其他网络用户相隔离,因此安全性得到增强。
另一个很好的示例是装配厂控制系统。机器人彼此通信以互相传递零件,并依靠5G边缘计算进行通信。而基于雾的基础架构将在相邻机器人间增加另一级控制。你还可以轻松地将此概念扩展到化工厂过程控制系统。在这两种示例中,5G的网络切片都可增强安全性。
来源:TechTarget中国