5G背景下的物联网发展趋势

由ASPENCORE旗下ESM国际电子商情、EET电子工程专辑、EDN电子技术设计、机器人网主办的创源2019国际电子产业链资源对接大会于2019年5月23日在深圳举行。紫光展锐产品市场副总监祖圣泽先生分享了《5G背景下的物联网发展趋势》。

5G对我们的生活带来的改变是巨大的，不仅仅是速度的提高，由此带来了物物连接，人-物连接的场景将会让我们的生活提升到一个新的高度。

5G改变生活。2、3、4G的发展在提升To C用户体验，到4G长尾。从通信发展看，一开始是满足人基本的通信诉求，到最后满足智能化的诉求，包括办公、工业、交通。从基础应用扩展到全地球各个行业的概念。

5G有几个方向：EMBB、UILC、MMTC（音）。从人的体验看，可以从今年春晚看到华为保障的8K超清视频，上行吞吐量在100-150兆，使人的体验更加好。还有VR，VR目前最多最广泛的领域是在媒体娱乐方向。未来VR可能会渗透到直播、教育等更多的媒体。

这些都对于数据传输的要求非常高，大带宽。高效协同管理，最典型代表的几个场景：车。车，从3GPPR12（音）开始大家都在讨论，D2D就是给车做的，为什么没有落下来？这里面可能有一些利益链的博弈。当时D2D概念，打破了通信的基本方式。我们以前从2G到4G，基本的通信方式是中心节点在网络。而从D2D开始打破了这个方案。需要物物之间的连接。但这个在运营商的网络下，运营商肯定还是希望满足这个条件的情况下有一定的商业模式。这就造就了在网络侧多重签约多重管理节奏。D2D在当时并没有发展起来。现在到5G，在3GPP包括5GA（音）的标准，都研究一个PC接口，做了V2X中的V2V以及V2P的通信管理，这就打破了中心化的概念。它也是超低时延。运营商在5G过程中对于超低时延有自己独立的思路和贡献。比如提出的标准节点BN计算节点，包括VR。

高端工业制造，它对于时延和精确性要求非常高，另外是高密度的连接。这块从5G看，未来连接就是按照二八原则，占到八成连接的部分。

这块目前的情况，真正做到大连接阶段，是高密度接入，就是mMTC场景。

不同的场景对业务的诉求，通信从网做到端再做到芯，这个要求对各个维度都不同。比如eMBB。移动的要求，比如速率达到1.7G或者怎么样。这个考虑的要求是更高的速率就能获得更多信息。URLLC是更低时延，更高精准性。mMTC就是在一个基站或者一定的覆盖下有所有连接的连接性。它的本质，第一是数据的采集和传输，不光是在数据扔来扔去的过程，还有信息收集的过程。第二是数据处理的过程，第三个是数据安全。对于数据传输，不光是芯侧、端侧甚至网侧，第一个是宽管道，对于手机或者平板To C来看，现在的应用是越来越广泛的，同时可以做各种各样的应用，保障每一个应用的带宽是基础诉求。另外是接口丰富性，它体现在几方面，这是对芯侧的要求。更多的传感器可以获得更多数据，不同的Mem可以根据不同的应用做不同的存储规格。包括Camera是数据获取的完整性。LCD更多是数据呈现的方式。

数据处理方面，需要更高的算力。摩尔定律快被打破了，半导体能力发展已经突破了一定的边际。我们要求更高的算力，因为数据量更大，处理能力就相对来说要求更高。边缘计算分两部分：端侧边缘、网侧边缘。

人工智能跟端侧边缘有着密不可分的联系。比如现在比较火的VR。VR有几个问题没有解决，一是晕眩，东西太大，大家看看就晕了。二是成本太高。如果将来把VR生态不管沉到To B还是To C，它包括直播、教学和更多游戏类的沉浸式体验的颠覆。它的边缘分两个，一是到底有多大的算力要放在端侧，多大的算力放在网侧。当前的主要问题是在MEC网侧时延，处理器时延有60毫秒，到2020年年底时，希望优化到端40毫秒。这样首先端侧不需要做特别多的事情，否则成本下不来，大家接受不了；二是网侧算力提升，VR体验会做进一步提升。这时候VR才会有一波比较高的爆发点。人工智能，这里面列了两点，一是语音，二是面部识别。这块更多是跟金融支付、打卡相关。

URLLC有自己的特点，我们认为的URLLC有广义的和狭义的，如果按照狭义分，URLLC有几个大的应用场景：车联、供应链、远程手术。这些都是跟人的生命和财产安全相关的。因此URLLC对于算力和处理能力以及网络传输能力提出了非常非常高的要求。比如自动驾驶的场景，如果醒不来了，那这样这个产业是起不来的。

第三个是数据安全，放在大连接。未来全部连接，比如我们走在一起时突然两个就配对了，不一定是蓝牙或者什么功能，还有更新的配对方式，包括授权频谱甚至非授权频谱。它涉及到所有信息都可以进行交换、传输。哪些信息要做怎样的保护，对数据安全提供了一些不同的要求。伪基站出现在2G，因为从3GPP标准看，2G时只有单侧健全，是网侧对终端的认证。3G、4G之后是双向认证。从运营商网络看，至少获取的数据端侧可以有机会拒掉。

传输侧，从应用看安全比较多，包括HTTP，2.0也做了加密。现在黑客技术无孔不入，因此对于端侧本身的数据安全也存在比较高的要求。一是要有安全的应用处理；二是启动也要是安全的。启动时可能是最薄弱的时候；三是在内部进程间的通信或者模块间的通信以及存储，对于不同的数据要放在不同的存储空间；四是有一些我国自己的专利，要支持一些相对特殊的，比如在高机密的行业，建立国密算法做安全性。

4G时代，有十多个研发厂商提供底层研发，而到5G时代，目前只有高通、华为、MTK、展锐、三星五个研发公司提供核心技术。

5G在市场方面的节奏主要分为三个阶段：聚焦eMBB阶段->低时延uRLLC阶段->海量物联网爆发mMTC阶段。

第一阶段为什么说聚焦eMBB，因为商业模式最简单，从2G到3G数据卡先行，4G到5G从CPE开始，第一阶段是无线宽带和智能手机。

第二阶段是整个VR算力提升，在还是基于人的基本娱乐、通信社交诉求上有一波。它为什么有这种？因为还是商业模式简单，以流量为主。这符合3GPP的标准，第一阶段eMBB25开始试商用；第二阶段，URLLC，明年2月份，这时候标志着URLLC标准相当于告一段落，发展期有工业制造、自动驾驶、远程医疗、智慧交通。

第三阶段是海量连接，这块包括NB-IOT技术，目前从3GPP看未来都会被纳入到5G大连接中，真正MMPP五（音）标准明年开始讨论。

2016年到2018年芯片出货1000万片，正推整个MMTC应该在2024年左右才有比较亮的启发。因为5G无线核心网做进一步升级和改造；二是芯片成本对于窄带、低功耗领域的产品成本下不来，生态就起不来。未来3-4年内，具备高算力与丰富接口能力，以及更低成本更低功耗的产品还将占据市场主导。国内NB-IOT是主战场，发展比较快。这块还将长期共存并且有比较大的量。

紫光展锐已经研发出了基于马卡鲁技术平台的5G基带芯片，发布了春藤510系列产品。同时基于从2G、3G、4G时代的技术积累和5G核心技术之上，能够提供全面的连接方案。

从短连接，蓝牙、WIFI再到无线以网络为中心的交换连接，2、3、4、5G包括NB-IotT甚至未来卫星通讯紫光展锐都有产品布局。

紫光展锐产品布局主要有两大系列，一是虎贲，包括TV、平板；春藤是带有通信能力的IoT，包括短距的WIFI、蓝牙的芯片序列。

在物联网连接中，紫光展锐提供亮点解决方案。

紫光展锐研发成果5G基带等一系列技术之时，成果晋级5G梯队，在5G的全球化浪潮下，我们将看到各大核心技术厂商各自优势的体现。