通信網(wǎng)絡(luò)對智慧城市建設(shè)的影響

時間:2022-09-06 10:45:36

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通信網(wǎng)絡(luò)對智慧城市建設(shè)的影響

摘要:智慧城市是時展的必然產(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),對城市各個方面的信息,如民生、環(huán)保、交通、教育、醫(yī)療等,進行有效地整合。智慧城市建設(shè)是利民利國的重要舉措,已經(jīng)受到各方的重視。通信網(wǎng)絡(luò)智慧城市建設(shè)及運營中起著至關(guān)重要的作用,文章將針對這個問題展開論述,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,很大原因在于當時的通信網(wǎng)絡(luò)主要以4G和有線通訊為主,導致智慧城市的建設(shè)成本及運營成本都很高,使得智慧城市建設(shè)難以推進、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、智慧單車等小功耗設(shè)備要納入智慧城市公共服務(wù)平臺,若通訊采用4G,每個設(shè)備上都要加裝4G卡,每個4G點收費是30元/月,后期運營費用極高,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。2017年,工信部印發(fā)《關(guān)于全面推進移動物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)建設(shè)發(fā)展的通知》,明確2020年要實現(xiàn)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)全國覆蓋,基站規(guī)模達150萬,連接數(shù)超過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)施的開發(fā)。這就要求各大通信網(wǎng)絡(luò)運營商能夠加大網(wǎng)絡(luò)覆蓋率,提升帶寬,保證公共事業(yè)和民生對于網(wǎng)絡(luò)的需求;同時應(yīng)該加快通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的升級改造進程,要從兩方面加強現(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)市場研究公司IDC預(yù)測,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)市場規(guī)模預(yù)期在2020年前將以每年16.9%的速度增長,全球物聯(lián)網(wǎng)市場到2020年將增長至1.7萬億美元。而“萬物互聯(lián)”實現(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)對數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰蛯崟r性都有著不同的要求。NB-IoT的特點: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)境長期放置);大連接指的是一個NB-IoT基站可以接5萬個終端;覆蓋范圍廣,例如40km2只需要50個基站。以上特點特別適合大規(guī)模、大批量、低功耗的應(yīng)用。NB-IoT對于數(shù)據(jù)流量的要求非常低,通常以KB來計算,報文發(fā)送頻次低。2G時代完全能滿足這樣的通信流量,但當時通信成本高、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、時延更小、連接更多,5G相對于4G只是網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的進一步提升,在速度上可以達到4G的百倍,也就是GBps級別,例如:可以使對帶寬要求極高的VR/AR在移動端成為現(xiàn)實;在時延上可以由4G時代的10ms級別縮短到1ms級別。未來的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,對網(wǎng)絡(luò)時延的要求已經(jīng)不僅僅是語音或圖像有沒有延遲的簡單要求,在車聯(lián)網(wǎng)、遠程移動醫(yī)療等應(yīng)用場景中,都對網(wǎng)絡(luò)的時延要求極高,幾毫秒都有可能是人命關(guān)天的大事;在連接上,5G主要面向的是萬物互聯(lián)的環(huán)境,網(wǎng)絡(luò)面對的是數(shù)以萬億級的連接數(shù),遠遠大于3G/4G時代。5G網(wǎng)絡(luò)要面對的是萬物互聯(lián)時代的已知或未知的應(yīng)用沖擊。人類對通信的需求是無止境的,從烽火臺、信件、電話、Email、IM、視頻,再到未來的AR/VR,科技的發(fā)展和溝通的欲望相互促進,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代不僅僅是運營商的事,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/運營支撐系統(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)濟社會影響白皮書》的預(yù)測,到2030年5G有望帶動中國直接經(jīng)濟產(chǎn)出6.3萬億、經(jīng)濟增加值2.9萬億、就業(yè)機會800萬個。中國三大電信運營商在未來7年內(nèi)預(yù)計投入達到1800億美金,而2013年-2020年他們在4G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5G和物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),5G產(chǎn)業(yè)對于拉動產(chǎn)業(yè)投資、就業(yè)等都具有重大意義。

3通信運營商與智慧城市建設(shè)

目前在深圳,中國電信已經(jīng)實現(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)實現(xiàn)了重點區(qū)域的覆蓋。中國移動在江西鷹潭實現(xiàn)了1000多平方公里的全域覆蓋,形成了良好的示范點。下面是三大運營商的具體成績:中國電信:中國電信和中國聯(lián)通都支持FDD的4G基站,若實現(xiàn)NB-IoT窄帶物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),可直接在4GFDD基站上升級實現(xiàn)部署。所以,就速度而言,目前中國電信速度最快,電信規(guī)劃在2017年完成30萬個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%的進度,比預(yù)期要快。中國移動:中國移動在財務(wù)方面一直是實力雄厚,但移動是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,就中國移動現(xiàn)階段的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進度和投資規(guī)模而言,按年度算可建設(shè)10萬到15萬個基站;近期中國移動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100億元。二是利用900M的頻譜資源進行部署,利用原來900M的2GGSM基站插板卡升級;這個速度非常快,幾天內(nèi)可以完成升級。中國移動今年通過上述兩種方式建設(shè)10萬個基站是比較容易達成的目標。中國聯(lián)通:聯(lián)通是2015年全球第一個NB-IoT的新技術(shù)示范點,在2016年啟動了900M和1800M的外場試驗。但是聯(lián)通在建設(shè)進度上不如移動和電信,相對較慢,因為面臨900M頻率上2G用戶退網(wǎng)的過程。由于頻譜資源清退不理想,只能在1800M上部署。鑒于聯(lián)通在財力方面的預(yù)算有限,所以聯(lián)通更應(yīng)該集中資源重點部署,也因此放棄快速度,2017年估計不會超過8萬個站(盡管是FDD制式)。從三大運營商整體建設(shè)的節(jié)奏和步伐來看,相信達到工信部文件要求的40萬個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月份美國運營商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)。市場總是擔心光通信行業(yè)的周期性,認為當4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)接近尾聲、移動有線寬帶也接近飽和時,光通信行業(yè)的低谷將來臨。個人對光通信領(lǐng)域仍持有樂觀態(tài)度,按照目前的態(tài)勢,2018年國內(nèi)就很可能會開展Pre5G、5G試驗網(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。通信運營商在窄帶物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT的力建及5G網(wǎng)絡(luò)的力推,將推進智慧城市建設(shè)進入新局面。

4加強通信網(wǎng)絡(luò)安全

隨著萬物互聯(lián),萬物數(shù)據(jù)集于公共平臺,這就需要一個更強大、更安全的網(wǎng)絡(luò)管理平臺。在物聯(lián)網(wǎng)時代,能夠成為黑客們的突破點的已經(jīng)不僅僅是電腦了,入侵對象可以是一個攝像頭,也可以是一個掃地機器人,甚至是一個聯(lián)網(wǎng)的燈泡。而網(wǎng)絡(luò)安全的危害也不簡簡單單是破壞你的電腦數(shù)據(jù)這么簡單,很難想象你的汽車在行進過程中被人入侵、控制所帶來的后果。因此網(wǎng)絡(luò)安全廠商面對的是更加棘手的問題,當然也是更加廣闊的市場。

5結(jié)語

智慧城市建設(shè)急需一個能強大傳輸又安全的通信平臺,通信平臺的發(fā)展需要國家、政府、各大運營商乃至全民的努力。需要各方充分運用云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),結(jié)合通信資源,對城市公共運行的數(shù)據(jù)、應(yīng)用信息進行有效、科學地整合,實現(xiàn)信息的共享。建立相關(guān)的信息平臺,讓全社會都共同參與到創(chuàng)新中來,從而為智慧城市的建設(shè)帶來更好的發(fā)展前景。通信網(wǎng)絡(luò)對智慧城市的建設(shè)有舉足輕重的作用,可以實現(xiàn)信息的共享,加大各個運營商的合作力度,使城市的建設(shè)更加具有系統(tǒng)性和科學性,從而提高城市運行的效率,滿足人們生活的需要。

參考文獻:

[1]杜彬,彭紅波.智慧城市建設(shè)對通信網(wǎng)絡(luò)運營的影響分析[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用,2017(12):119,121.

[2]郝鋒鋼.智慧城市建設(shè)對通信網(wǎng)絡(luò)運營的影響[J].中國有線電視,2016(12):1362-1365.

作者:許梅琴 單位:廈門絲柏科技有限公司