M1808让5G赋能工业物联网摘要：5G最突出的优点在于低时

摘要：5G最突出的优点在于低时延和高速通信,它会给嵌入式产业带来哪些机会呢?在各领域5G升级构建过程中，基础硬件设备作为硬件层建设的中流砥柱，硬件厂商又需要做哪些方面的准备和改变呢？本文将为您详细解读。
一、认识5G
1. 背景介绍
第五代移动通信技术（5th generation wireess systems）简称5G或5G技术）是最新一代蜂窝移动通信技术。回顾移动通信发展史,从1G 到4G 是通信技术的量变阶段,从4G到5G 是从数字通信技术到智能信息技术的变革阶段。 5G网络不再局限于提供人与人之间的通信，还将人与人之间的通信扩展到万物智能连接，打造全连接的数字化和智能化的社会。
文章插图
主要特点：
超高的传输速率， 5G网络的下载速度高达10 Gbit/s, ，比4G速度快100倍；
超低的时延， 5G时代要达到毫秒级的端到端时延。这将促进车联网、工业制造、远程医疗等对于安全性、可靠性、时延要求较高的特殊行业的发展；
超大的容量， 5G的超高容量不仅让我们告别网络拥塞，还将开启万物互联时代，涉及的领域包括物流、交通、安防、能源、医疗、建筑、制造、家居、零售和农业；
文章插图
应用场景：
5G的特点决定了其应用，应用趋势将主要体现在以下3个方面，万物互联IoT、生活云端化及智能交互AI 。 5G为万物互联设计能让各类智能硬件始终处于联网状态，物联网近几年将是5G发展的主要动力，物联网拥有传感器、无线网络、射频识别,但物联网系统的控制操作、数据处理操作的基石就是嵌入式系统。人工智能的终极目的是实现人类智力的替代，而它的智力也体现在嵌入式系统。
国际无线电通信部门(ITU-R)为5G定义的三大主要应用场景：
eMBB(增强移动宽带) 。具体来说， eMBB主要是速率的提升，未来5G标准要求单个5G基站至少能够支持20Gbps的下行速率以及10Gbps的上行速率，主要应对4K/8K超高清视频、VR/AR等大流量应用；
URC(低时延高可靠) 。 URC要求5G的时延必须低于1ms ，才能应对无人驾驶、智能工厂等低时延应用；
mMTC(海量大连接) 。 mMTC场景是海量大连接，对应物联网等连接量较大的应用。目前火热发展的NB-IoT、TE-M即属于这种场景的前奏技术；
文章插图
二、5G与嵌入式的“邂逅”
从前文的介绍可知， 5G具备高速率、低时延、大容量三大特性,这与边缘计算所具备的敏捷连接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等特性非常吻合。 5G也正在对边缘分析和移动边缘计算(MEC)提出新的需求,推动着计算模式正在从以前的将数据发送到中心化计算资源去处理,转变为将计算资源转移到位于数据产生点的新方式。这种转变的原因包括:新兴应用严格的延迟要求、越来越庞大的数据量,以及优化网络资源的愿望等。
文章插图
这对基于边缘计算的嵌入式系统提出了更高的要求，同时也带来了巨大的发展机遇。嵌入式处理器是嵌入式系统的核心部件，一般可分为嵌入式微处理器MPU、嵌入式微控制器MCU、嵌入式DSP处理器和嵌入式片上系统SoC 。根据5G网络的特点， 5G设备将面对更复杂的物理协议、算法，对逻辑控制、接口速率要求提高，必将激发SoC架构支持的系统进一步发展，该架构包括一个高性能CPU子系统和一些硬件处理单元。总而言之，在5G高速发展的背景下，嵌入式技术也会得到长足的发展。
1. 5G-万物互联下的嵌入式机会
5G高速度、低延迟的特点对于感知层硬件设备的向外传输简直如虎添翼。通俗说来，在工业生产中,可以将生产设备状态信息实时传输至服务器,把工业自动化控制、设备状态监测、环境特定指标监测实时数据传输至监控端。在日常生活中,智能穿戴产品、智能家居、智能医疗、智能家庭安防领域 ,每个终端都能够自由连通,那么它们的工作状态将更加灵活,数据也可以实时共享,对我们生活更加意义非凡。由于无论设备大小、功能强弱,都需要带联网功能,现在使用的产品可能需要大批量更新换代。这将是一次嵌入式产品的需求盛会。
文章插图