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5G物聯(lián)網(wǎng)卡比4G物聯(lián)卡好在哪里？

5G商用牌照的發(fā)放意味著5G商用進度就進入快車道，我們在各種媒體上也看到了關于5G網(wǎng)絡的各種報道，當5G技術完全商用后，物聯(lián)網(wǎng)卡也就迎來全新的5G時代，那么這種5G物聯(lián)網(wǎng)卡相比4G物聯(lián)卡都有什么區(qū)別？為什么這么多用戶對于5G物聯(lián)網(wǎng)卡充滿著期待？今天中創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)就從5G的帶寬、延遲、影響三方面幫助大家更好的了解5G物聯(lián)網(wǎng)。

在中文互聯(lián)網(wǎng)上，雖然 5G 報道如火如荼，對 5G 技術的了解卻有些片面。5G 的意義，也被普遍低估了。正如第一代 iPhone 面世時，眾多手機廠商挖苦股價只有 10 美元的蘋果公司不務正業(yè)，而沒有意識到 iPhone 開啟了移動互聯(lián)網(wǎng)時代的元紀年。同樣的，5G 會帶來第三次互聯(lián)網(wǎng)革命，但多數(shù)人 5G 的認知，卻僅僅停留在了「比 4G 快一些」。這是因為 1G 到 4G 的移動網(wǎng)絡都是以手機為中心，所以人們自然而然用 3G 到 4G 的升級去類比 4G 到 5G 的升級。其實，「快」，只是 5G 為互聯(lián)網(wǎng)帶來眾多質變中，不那么重要的一點。5G 是全能網(wǎng)絡，會為整個互聯(lián)網(wǎng)帶來質變。除了極大的速度提升外，5G 還帶來的極低的網(wǎng)絡延遲，針對不同設備的分層網(wǎng)絡等從未有過的技術進步。通過 5G，互聯(lián)網(wǎng)的觸角將再次延伸，這次一次它將能輕松觸及到每一個人類社會的電子設備；有線網(wǎng)絡將被無線網(wǎng)絡全面取代；連接成本、能量消耗、延遲、速度，都將迎來史無前例的革新。這篇回答，我們將從連接質量和連接成本兩個框架下剖析 5G 的技術，進行橫向和縱向的對比。我們既會從抽象上將 5G 的技術進步與前兩次互聯(lián)網(wǎng)革命進行類比，也會深入討論一些具體的前沿變革。 1．關于 5G 的標準建立 5G，全稱第五代移動通信網(wǎng)絡（5th Generation Mobile Networks）。嚴格的講它并不是一個或者一套具體的產品，而是指代一套技術標準。信息通信系統(tǒng)是極度復雜的。從手機，到電信基站，到網(wǎng)絡運營服務器，上萬套不同的設備互相協(xié)作，才能構成一個擁有完整功能的通信系統(tǒng)。于是，在 5G 標準的制定過程中，這些矛盾有進一步的計劃，甚至上升到了國家利益層面。標準的的產生通常是巨頭的游戲，中國最大的兩家通信系統(tǒng)相關公司華為與中興就在 5G 計劃之初積極參與其標準的制定，過程上不乏與美國，歐洲等行業(yè)巨頭的角力與合作。盡管 5G 標準的制定過程遠非一帆風順，巨頭間的博弈并不會阻止 5G 發(fā)展的時代大勢。 2．體驗升級分為連接質量提升和連接成本降低幾乎每個人都知道 5G 會比 4G 更新更強。然而，對于 5G 的認知，包括很多熟知通信和互聯(lián)網(wǎng)的從業(yè)人員，都還停留在了類比 4G 與 3G 的階段，即「速度更快」這一基礎概念上。其實上，雖然 5G 比目前最快的 4G 版本的連接速度快 100 倍（4G 比 3G 快 10 倍），速度的增加也僅是 5G 將會帶來的技術進步之一。甚至，我們大膽判斷，5G的速度提升只是其技術進步中最不重要的一個。 5G物聯(lián)網(wǎng)卡比4G物聯(lián)卡好在哪里：連接質量帶寬提到一個網(wǎng)絡的連接質量，消費者首要關心的就是網(wǎng)速，行話稱之為帶寬（bandwidth），即單位時間內的比特信息傳輸總量，我們常說的下載速度就是由帶寬決定的。從應用角度來說，消費者平時的高清視頻直播的帶寬需求大約是 2－10Mbps，英雄聯(lián)盟、吃雞一類的即時互動網(wǎng)絡游戲對帶寬的需求大約是 1－3Mbps，如果帶寬不足，游戲和視頻就會出現(xiàn)卡頓。根據(jù)設計標準，5G 的用戶帶寬最高將達到 1Gbps（1024Mbps），是目前 4G 的 30 倍，而其峰值帶寬可以達到難以想象的20Gbps，超越 4G 百倍。橫向對比現(xiàn)在，這樣的用戶帶寬大概和一個機械硬盤的寫入速度差不多，堪比世界網(wǎng)速最快國家日本的家用光纖網(wǎng)絡（Fiber－optic network）；縱向對比歷史，設計速度上來看 2G 比 1G 快了 20 倍，3G 比 2G 快了 20 倍，4G 比 3G 快了 10 倍，而 5G 相對 4G 的百倍帶寬將是歷史上提升最大的一次；這樣的速度是 4K 清晰度直播流媒體（25Mbps）所需求的 40 倍。 5G物聯(lián)網(wǎng)卡比4G物聯(lián)卡好在哪里：連接質量延遲然而就像我們前面所言，5G 對連接質量的提升，遠不只體現(xiàn)在帶寬上，5G 網(wǎng)絡的延遲（latency）才是重頭戲。網(wǎng)絡通信永遠都繞不開延遲這一關。作為反映數(shù)據(jù)從被發(fā)送到被接受的時間指標，延遲的重要性并不比帶寬底，如果說帶寬決定的是網(wǎng)絡的下載速度，那么延遲決定的就是網(wǎng)絡的反應速度。以日常的應用為例，延遲的高低直接影響了直播、手游、導航、交易、遠程操控等一切對即時反應有高要求的網(wǎng)絡傳輸。很多網(wǎng)絡游戲玩家都有過「明明下載速度很快但是玩兒游戲還是卡」的經歷，本質就是網(wǎng)絡延遲出了問題。以手游王者榮耀為例，其官方推薦的帶寬要求只有 1Mbps，可以說成熟的 3G 網(wǎng)絡就能能輕松滿足其帶寬要求。為什么 3G 時代幾乎沒有任何的手機在線網(wǎng)游呢？拋開成本來說，4G 的網(wǎng)絡延遲比 3G 時代降低了大約 70％，達到了和家用有線網(wǎng)絡差不多的水平，這也直接導致了那些原來只能在電腦、筆記本上使用的網(wǎng)絡技術能在手機上得以實現(xiàn)。從數(shù)據(jù)上來看，目前最先進的 4G LTE 平均延遲大概在 90 毫秒，普通的有線網(wǎng)絡大概是 50－120 毫秒，而 5G 的目標延遲是 10 毫秒以內，其設計目標約為 4G 的 1／50，并且遠遠得低于目前的普通有線網(wǎng)絡。我們有理由相信，5G 的超低延遲將會是一顆引爆互聯(lián)網(wǎng)潛能的核彈！基于我們的初步判斷，5 年之內，受益于 5G 的網(wǎng)絡質量，規(guī)模化的集中計算將會逐漸成為主流，游戲，即時控制，人工智能，虛擬現(xiàn)實，遠程醫(yī)療等近年來因為技術發(fā)展遇到了瓶頸的行業(yè)將會進入一個全新的爆發(fā)期。更多的行業(yè)細節(jié)我們將在之后發(fā)布的專欄文章進行討論。 5G對物聯(lián)網(wǎng)卡應用有什么影響？物聯(lián)網(wǎng)概念從 2010 年后蓬勃發(fā)展再到最近兩年的斷崖試降溫，主要原因之一就是無法解決連接成本的問題。很多物聯(lián)網(wǎng)項目在理論上描繪了一個美好的未來，但始終難以把設備的連接網(wǎng)絡的價格控制在合理范圍內。對很多物聯(lián)網(wǎng)設備來說，在支付設備連入移動網(wǎng)絡的月費的同時，它還需要考慮連接這個網(wǎng)絡的硬件價格和電量消耗。也正是因為如此，大部分物聯(lián)網(wǎng)設備只能退而選擇 WiFi 連接的方式接入有線網(wǎng)絡。這樣不僅影響使用體驗，而且極大的限制了其應用場景。另一方面，部分選擇接入移動網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)設備只能選擇接入成本相對較低的 2G 或是 3G 網(wǎng)絡，難以滿足其最初設計的技術需求。共享單車可以說是大部分中國消費者接觸最多的物聯(lián)網(wǎng)設備。理想狀態(tài)下，一輛共享單車是需要接入網(wǎng)絡才能完全符合其商業(yè)模式，而不僅是個單車租賃業(yè)務。從普通的解鎖到收集用戶騎行數(shù)據(jù)都需要網(wǎng)絡。然而目前中國運營商所提供的物聯(lián)網(wǎng)接入方案并不理想，也間接導致各大共享單車公司在產品開發(fā)上遇到不少問題。以小黃車和摩拜單車為例，早期的 ofo 小黃車采用的靜態(tài)機械鎖模式可以說完全不符合物聯(lián)網(wǎng)的基本理念，也因此出現(xiàn)了大量的技術漏洞。摩拜單車一開始就決定要保證自己的自行車接入互聯(lián)網(wǎng)，于是第一代摩拜就使用了接入移動網(wǎng)絡的動態(tài)電子鎖，它使用 2G 時代的 GSM 模塊配合運營商推出的 2G 網(wǎng)絡物聯(lián)網(wǎng)方案，當用戶掃碼解鎖時，后端服務器通過發(fā)送短信的方式通知單車解鎖。雖然設計上來說摩拜單車確實一開始就滿足了物聯(lián)網(wǎng)產品的設計理念，真正把單車連入了互聯(lián)網(wǎng)，但是 2G 網(wǎng)絡畢竟已經是 20 年前的產品，其速度和能耗都成為一個問題。一方面來說基于 2G GSM 的設計，一套完整的短信解鎖大概需要 10 秒，這也是為什么早期的摩拜單車解鎖速度比較漫長；而另一方面作為一臺需要一直在線等待短信來的 2G 物聯(lián)網(wǎng)設備，其能耗也相當高，如果沒有充電，其待機時間不會超過 20 天，所以早期的一些摩拜單車會出現(xiàn)因為長時間沒人騎車而沒電解鎖的問題，而且其內部的電池和通信模塊也增加了其單車的騎行重量。后期的 ofo 和摩拜單車都開始使用相對更為穩(wěn)定和昂貴的 2．5G GPRS 方案，共享單車市場也出現(xiàn)了藍牙鎖，NFC 鎖等各種鎖。但一直到共享單車大戰(zhàn)落幕的今天，「單車上網(wǎng)」仍然沒有被妥善解決。目前貼片式的物聯(lián)網(wǎng)卡方案（中國移動 CMIoT，中國聯(lián)通 UNI2M），是一種閹割版的手機網(wǎng)卡。即把使用率較低的 2G／2．5G／3G 網(wǎng)絡作為其主要載體，4G 加以輔助。但無論哪一 G，流量、能耗、覆蓋、延遲、成本，都無法很好滿足多種多樣的物聯(lián)設備。這些各式各樣的物聯(lián)網(wǎng)問題，歸根結底就是因為前四代移動網(wǎng)絡的初衷就是為了滿足單位區(qū)域內的手機連接而設計的，各方面都難以滿足其他設備接入這個移動網(wǎng)絡的需求。中創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)（http://www.88iot.net/）認為5G物聯(lián)網(wǎng)卡對比4G物聯(lián)網(wǎng)卡兩者直接的區(qū)別，最直觀的感受就是網(wǎng)絡速度、網(wǎng)絡帶寬、網(wǎng)絡延遲上的優(yōu)化，正如在3G網(wǎng)絡時代下沒有網(wǎng)絡游戲，但是在4G來臨后各類的網(wǎng)絡游戲及視頻直播興起，5G時代的來臨也將帶來新的爆發(fā)點，物聯(lián)網(wǎng)硬件的數(shù)據(jù)傳輸速度也將得到顯著提高。

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