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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 。
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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;
【|M1808让5G赋能工业物联网】 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;
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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;
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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 。
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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 。


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