通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)智慧城市建設(shè)的影響
時(shí)間:2022-09-06 10:45:36
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摘要:智慧城市是時(shí)展的必然產(chǎn)物。智慧城市融合了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)信息等多種技術(shù),對(duì)城市各個(gè)方面的信息,如民生、環(huán)保、交通、教育、醫(yī)療等,進(jìn)行有效地整合。智慧城市建設(shè)是利民利國(guó)的重要舉措,已經(jīng)受到各方的重視。通信網(wǎng)絡(luò)在智慧城市建設(shè)及運(yùn)營(yíng)中起著至關(guān)重要的作用,文章將針對(duì)這個(gè)問(wèn)題展開(kāi)論述,希望能夠?qū)I(yè)內(nèi)人士起到一定的借鑒作用。
關(guān)鍵詞:智慧城市;通信網(wǎng)絡(luò);影響
1智慧城市建設(shè)現(xiàn)狀
智慧城市建設(shè)自2013年被提及至今已有5年時(shí)間,2013年-2016年間智慧城市建設(shè)速度較緩慢,很大原因在于當(dāng)時(shí)的通信網(wǎng)絡(luò)主要以4G和有線通訊為主,導(dǎo)致智慧城市的建設(shè)成本及運(yùn)營(yíng)成本都很高,使得智慧城市建設(shè)難以推進(jìn)、覆蓋面很小;如智慧路燈、智慧井蓋、智慧水表、智慧電表、智慧停車(chē)、智慧單車(chē)等小功耗設(shè)備要納入智慧城市公共服務(wù)平臺(tái),若通訊采用4G,每個(gè)設(shè)備上都要加裝4G卡,每個(gè)4G點(diǎn)收費(fèi)是30元/月,后期運(yùn)營(yíng)費(fèi)用極高,而且這些設(shè)備的數(shù)據(jù)量很小,傳輸所需的帶寬只有幾KB,用4G傳輸很浪費(fèi)。2017年,工信部印發(fā)《關(guān)于全面推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)建設(shè)發(fā)展的通知》,明確2020年要實(shí)現(xiàn)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)全國(guó)覆蓋,基站規(guī)模達(dá)150萬(wàn),連接數(shù)超過(guò)6億。隨著NB-IoT的推廣,2018年將是智慧城市建設(shè)的爆發(fā)年。
2建設(shè)與智慧城市相適應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施
智慧城市建設(shè)的根本保障,就是通信網(wǎng)絡(luò)、智能終端等一系列基礎(chǔ)設(shè)施的開(kāi)發(fā)。這就要求各大通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商能夠加大網(wǎng)絡(luò)覆蓋率,提升帶寬,保證公共事業(yè)和民生對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的需求;同時(shí)應(yīng)該加快通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)改造進(jìn)程,要從兩方面加強(qiáng)現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè):低速率業(yè)務(wù)方面,將窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT業(yè)務(wù)全面推廣應(yīng)用;高速率業(yè)務(wù)方面,加快建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)。2.1窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT建設(shè)的意義據(jù)市場(chǎng)研究公司IDC預(yù)測(cè),到2020年,全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量將接近300億左右。物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)期在2020年前將以每年16.9%的速度增長(zhǎng),全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)到2020年將增長(zhǎng)至1.7萬(wàn)億美元。而“萬(wàn)物互聯(lián)”實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)之一在于數(shù)據(jù)的傳輸,不同的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰蛯?shí)時(shí)性都有著不同的要求。NB-IoT的特點(diǎn):低功耗、大連接、覆蓋廣、低流量。低功耗下電池可以使用10年,適合放在復(fù)雜環(huán)境下(野外、下水道環(huán)境長(zhǎng)期放置);大連接指的是一個(gè)NB-IoT基站可以接5萬(wàn)個(gè)終端;覆蓋范圍廣,例如40km2只需要50個(gè)基站。以上特點(diǎn)特別適合大規(guī)模、大批量、低功耗的應(yīng)用。NB-IoT對(duì)于數(shù)據(jù)流量的要求非常低,通常以KB來(lái)計(jì)算,報(bào)文發(fā)送頻次低。2G時(shí)代完全能滿足這樣的通信流量,但當(dāng)時(shí)通信成本高、模塊貴,阻礙了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。隨著現(xiàn)在價(jià)格的下降,為NB-IoT應(yīng)用打下了良好基礎(chǔ)。2.25G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的意義5G的三大特性主要為速度更快、時(shí)延更小、連接更多,5G相對(duì)于4G只是網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的進(jìn)一步提升,在速度上可以達(dá)到4G的百倍,也就是GBps級(jí)別,例如:可以使對(duì)帶寬要求極高的VR/AR在移動(dòng)端成為現(xiàn)實(shí);在時(shí)延上可以由4G時(shí)代的10ms級(jí)別縮短到1ms級(jí)別。未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的要求已經(jīng)不僅僅是語(yǔ)音或圖像有沒(méi)有延遲的簡(jiǎn)單要求,在車(chē)聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程移動(dòng)醫(yī)療等應(yīng)用場(chǎng)景中,都對(duì)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延要求極高,幾毫秒都有可能是人命關(guān)天的大事;在連接上,5G主要面向的是萬(wàn)物互聯(lián)的環(huán)境,網(wǎng)絡(luò)面對(duì)的是數(shù)以萬(wàn)億級(jí)的連接數(shù),遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3G/4G時(shí)代。5G網(wǎng)絡(luò)要面對(duì)的是萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代的已知或未知的應(yīng)用沖擊。人類(lèi)對(duì)通信的需求是無(wú)止境的,從烽火臺(tái)、信件、電話、Email、IM、視頻,再到未來(lái)的AR/VR,科技的發(fā)展和溝通的欲望相互促進(jìn),不斷迸發(fā)、產(chǎn)生新的通信交流形式。通信領(lǐng)域的更新?lián)Q代不僅僅是運(yùn)營(yíng)商的事,而是關(guān)系到上下游龐大的產(chǎn)業(yè)鏈,包括上游的芯片、中游的系統(tǒng)設(shè)備/光通信/運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)、下游的智能終端,乃至與“通道”之上的各種應(yīng)用息息相關(guān)。據(jù)信息通信研究院《5G經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響白皮書(shū)》的預(yù)測(cè),到2030年5G有望帶動(dòng)中國(guó)直接經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出6.3萬(wàn)億、經(jīng)濟(jì)增加值2.9萬(wàn)億、就業(yè)機(jī)會(huì)800萬(wàn)個(gè)。中國(guó)三大電信運(yùn)營(yíng)商在未來(lái)7年內(nèi)預(yù)計(jì)投入達(dá)到1800億美金,而2013年-2020年他們?cè)?G網(wǎng)絡(luò)投入了1170億美金。因此,我們看到工信部在全力支持推動(dòng)5G和物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),5G產(chǎn)業(yè)對(duì)于拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)投資、就業(yè)等都具有重大意義。
3通信運(yùn)營(yíng)商與智慧城市建設(shè)
目前在深圳,中國(guó)電信已經(jīng)實(shí)現(xiàn)窄帶物聯(lián)網(wǎng)的全覆蓋。除此之外,杭州、福州、珠海、上海已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了重點(diǎn)區(qū)域的覆蓋。中國(guó)移動(dòng)在江西鷹潭實(shí)現(xiàn)了1000多平方公里的全域覆蓋,形成了良好的示范點(diǎn)。下面是三大運(yùn)營(yíng)商的具體成績(jī):中國(guó)電信:中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通都支持FDD的4G基站,若實(shí)現(xiàn)NB-IoT窄帶物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),可直接在4GFDD基站上升級(jí)實(shí)現(xiàn)部署。所以,就速度而言,目前中國(guó)電信速度最快,電信規(guī)劃在2017年完成30萬(wàn)個(gè)NB-IoT基站的全網(wǎng)覆蓋,深圳將在6、7月率先完成全覆蓋,截至6月份已完成了50%的進(jìn)度,比預(yù)期要快。中國(guó)移動(dòng):中國(guó)移動(dòng)在財(cái)務(wù)方面一直是實(shí)力雄厚,但移動(dòng)是4GTDD-LTE的制式。如果要部署窄帶物聯(lián)網(wǎng),有兩種方式:一是直接新建FDD基站,就中國(guó)移動(dòng)現(xiàn)階段的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)度和投資規(guī)模而言,按年度算可建設(shè)10萬(wàn)到15萬(wàn)個(gè)基站;近期中國(guó)移動(dòng)正在加緊決策建站的規(guī)模和數(shù)量,如果一切順利,整體FDD建站投資規(guī)模將有望超過(guò)100億元。二是利用900M的頻譜資源進(jìn)行部署,利用原來(lái)900M的2GGSM基站插板卡升級(jí);這個(gè)速度非???,幾天內(nèi)可以完成升級(jí)。中國(guó)移動(dòng)今年通過(guò)上述兩種方式建設(shè)10萬(wàn)個(gè)基站是比較容易達(dá)成的目標(biāo)。中國(guó)聯(lián)通:聯(lián)通是2015年全球第一個(gè)NB-IoT的新技術(shù)示范點(diǎn),在2016年啟動(dòng)了900M和1800M的外場(chǎng)試驗(yàn)。但是聯(lián)通在建設(shè)進(jìn)度上不如移動(dòng)和電信,相對(duì)較慢,因?yàn)槊媾R900M頻率上2G用戶退網(wǎng)的過(guò)程。由于頻譜資源清退不理想,只能在1800M上部署。鑒于聯(lián)通在財(cái)力方面的預(yù)算有限,所以聯(lián)通更應(yīng)該集中資源重點(diǎn)部署,也因此放棄快速度,2017年估計(jì)不會(huì)超過(guò)8萬(wàn)個(gè)站(盡管是FDD制式)。從三大運(yùn)營(yíng)商整體建設(shè)的節(jié)奏和步伐來(lái)看,相信達(dá)到工信部文件要求的40萬(wàn)個(gè)基站的要求不是難事。有了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、芯片和通信模組的配套,已經(jīng)為NB-IoT的應(yīng)用建立了良好的孵化基礎(chǔ)。今年5月份美國(guó)運(yùn)營(yíng)商Verizon已經(jīng)與康寧和Prysmian簽訂了13億美金的光纖光纜合同,主要用于5G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。市場(chǎng)總是擔(dān)心光通信行業(yè)的周期性,認(rèn)為當(dāng)4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)接近尾聲、移動(dòng)有線寬帶也接近飽和時(shí),光通信行業(yè)的低谷將來(lái)臨。個(gè)人對(duì)光通信領(lǐng)域仍持有樂(lè)觀態(tài)度,按照目前的態(tài)勢(shì),2018年國(guó)內(nèi)就很可能會(huì)開(kāi)展Pre5G、5G試驗(yàn)網(wǎng)的建設(shè),而5G基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)也會(huì)一觸即發(fā),接棒后至少延續(xù)3年的持續(xù)繁榮是可期的。通信運(yùn)營(yíng)商在窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT的力建及5G網(wǎng)絡(luò)的力推,將推進(jìn)智慧城市建設(shè)進(jìn)入新局面。
4加強(qiáng)通信網(wǎng)絡(luò)安全
隨著萬(wàn)物互聯(lián),萬(wàn)物數(shù)據(jù)集于公共平臺(tái),這就需要一個(gè)更強(qiáng)大、更安全的網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)。在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,能夠成為黑客們的突破點(diǎn)的已經(jīng)不僅僅是電腦了,入侵對(duì)象可以是一個(gè)攝像頭,也可以是一個(gè)掃地機(jī)器人,甚至是一個(gè)聯(lián)網(wǎng)的燈泡。而網(wǎng)絡(luò)安全的危害也不簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單是破壞你的電腦數(shù)據(jù)這么簡(jiǎn)單,很難想象你的汽車(chē)在行進(jìn)過(guò)程中被人入侵、控制所帶來(lái)的后果。因此網(wǎng)絡(luò)安全廠商面對(duì)的是更加棘手的問(wèn)題,當(dāng)然也是更加廣闊的市場(chǎng)。
5結(jié)語(yǔ)
智慧城市建設(shè)急需一個(gè)能強(qiáng)大傳輸又安全的通信平臺(tái),通信平臺(tái)的發(fā)展需要國(guó)家、政府、各大運(yùn)營(yíng)商乃至全民的努力。需要各方充分運(yùn)用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),結(jié)合通信資源,對(duì)城市公共運(yùn)行的數(shù)據(jù)、應(yīng)用信息進(jìn)行有效、科學(xué)地整合,實(shí)現(xiàn)信息的共享。建立相關(guān)的信息平臺(tái),讓全社會(huì)都共同參與到創(chuàng)新中來(lái),從而為智慧城市的建設(shè)帶來(lái)更好的發(fā)展前景。通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)智慧城市的建設(shè)有舉足輕重的作用,可以實(shí)現(xiàn)信息的共享,加大各個(gè)運(yùn)營(yíng)商的合作力度,使城市的建設(shè)更加具有系統(tǒng)性和科學(xué)性,從而提高城市運(yùn)行的效率,滿足人們生活的需要。
參考文獻(xiàn):
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作者:許梅琴 單位:廈門(mén)絲柏科技有限公司