5G和無人機的搭配怎樣?


5G和無人機市場兩個大問題碰在一起是個更大的問題,這裡只是一個個人的暢想。

5G是第五代通信技術,我們都知道每一代通信技術都帶來了翻天覆地的變化。



1G時代誕生了移動電話,摩托羅拉生產了第一部手機,大哥大鼻祖。

2G時代功能機出現,摩托羅拉、諾基亞、愛立信三足鼎立,短信、音樂、網頁瀏覽、遊戲等功能在手機上實現,豐富了人們的生活。

3G時代智能手機的時代,蘋果顛覆了移動通信市場,手機巨頭諾基亞被幹死了也沒明白怎麼回事。移動視頻、移動電商迅速爆發。這個時代已經改變了人們的生活方式。

4G時代,移動生活全面爆發,真正進入了移動互聯網時代。直播、短視頻、新媒體,如果說3G改變了人們的生活方式,那麼4G則是對生活方式進行了深化和升級,更快速、更便捷、更碎片化。除了生活方式4G也帶來整個商業的變化,不做贅述。

那麼,5G馬上要來了,又會帶來哪些變化呢?

物聯網時代就要到來!

網速已經不再是你要擔心的問題了,因為理論上來說5G下載速度可以到達1G/s以上,一部電影只需數秒即可下載完成。

如果說4G讓人與人的連接更高效,那麼5G將實現人與物的高效連接,也即萬物互聯。萬物互聯必然給我們生活帶來更大的便利。比如說5G醫療項目,目前如果有急診,電話溝通、救護、專家看診、手術相關等一系列流程需要耗費很長的時間和流程,可能對病人的病情造成各種影響。而在5G時代,醫院可能通過網絡直接檢測到某個人的身體出現異常,並派出救護指令,並及時調出病人病歷信息,當病人被抬上救護車既可以展開遠處微創手術等操作,可能病人還沒被送到醫院手術已經完成(這裡只是舉例暢想),但這時擔心的已經不是網絡速率的問題,而是網絡覆蓋、網絡穩定性的問題。

未來5G會改變各個行業,比如教育、醫療、AI等當然也包括無人機領域。



目前無人機行業發展迅速,在軍事、商業、消費領域都已經出現一些頭部企業。而在民用領域主要集中在警用、城市管理、農業、地質、氣象、電力、搶險救災、視頻拍攝等行業。

在這些領域無人機主要是用來傳輸圖片、視頻、數據等信息以便於操作人員實現遠程控制。

5G+無人機必然帶來傳輸數據的速率、量級、準確度實現質的飛躍;也必然帶來與更多技術領域的融合,比如AI、人工智能等;同時也將應用於更多的行業和領域。



有興趣的朋友可以去電影院看一下《蜘蛛俠》最近上映的一部漫威,電影把AR、人工智能、無人機等應用的淋漓盡致。或許5G時代電影可以成為現實吧!


北堂梓軒


無人機作為一種新型的科技產品,在我們生活中的用途越來越多,從最開始娛樂性的飛行表演到航拍、物流、巡檢等各個領域都可以看見無人機的身影。如今,無人機行業發展迅速,使其對於移動通訊網絡的需求越來越旺盛。正因如此,很多人預測無人機將是5G網絡最先商用的幾大行業之一。

如今,5G商用牌照已經正式發放,5G網絡真正商用也提上了議程。但是,無人機究竟為什麼需要5G網絡?5G網絡究竟給無人機行業帶來怎樣的變化?5G究竟能讓無人機飛的多高?6月14日,無人機企業將在億歐2019全球新經濟年會之“5G物聯峰會”,基於自己對於行業的深度認知,為大家一一解答這些問題。

無人機市場進入轉變期,行業級無人機更受資本青睞

無人機市場一般可以劃分為消費級無人機和行業級無人機,目前消費級無人機已經被大疆壟斷,而行業級無人機市場還未形成真正地壟斷格局。消費級無人機自2016年進入資本寒冬以後便再無起死回生的跡象,行業級無人機反而更受資本青睞。

目前,行業級無人機可以應用到很多行業,如物流、巡檢、安防等垂直行業。艾瑞諮詢預測到2025年,國內無人機市場總規模將達750億。其中行業應用農林植保約為200億,安防市場約為150億,電力巡檢約為50億,而用於航拍娛樂的消費級市場為300億。

大家對行業級無人機前景持樂觀態度,但是無人機依舊存在著法律監管不力、科研應用配套不足、安全問題與技術難以突破等問題。但是網絡問題是限制其發展的關鍵環節,4G網絡在帶寬、時延、干擾協同等方面都存在著進步空間。首先在信號干擾性方面,無人機的飛行路線的基站主要是依靠地面覆蓋建設,而且無人機的飛行高度卻不在地面站天線主瓣範圍。因此,空中信號差且無主覆蓋小區。最後導致,基站下行干擾較大,部分區域甚至出現短線失聯的問題。

其次在時延性方面,無人機如果在干擾過大的失聯區域,下行方向的管理指令傳輸困難。根據信通院發佈的《5G無人機應用白皮書》得知,部分干擾鄰區來自遠距離基站且站間距為500m城區場景會收到2.5外小區干擾,空中頻繁切換,切換失敗和掉線次數比地面高出2-5倍。對於網聯無人機來說,如果時延不穩定,會造成信號不能及時接受不到,甚至會對無人機的工作產生影響。

截止2017年12月31日,2017年中國國內民用無人機產量達到290萬架,同比增長67%。如今,無人機在4G網絡下未能實現的場景,可以在5G網絡中得以發展。5G蜂窩移動通訊技術與無人機的結合將會讓無人機突破目前的侷限,並且構建更加穩定的無人機網絡控制系統。

5G網絡賦能無人機,構建天、地、空聯動世界

5G網絡有著全新的網絡架構,能夠實現超高帶寬、毫秒級時延、超高密度鏈接,這些優點可以很大程度上解除無人機現在的困境。當5G網絡能夠實現真正的商用,無人機便構成一個7*24的全時無人機網絡,進而構成一個天、地、空實時聯動的世界。

在減低信號干擾方面,5G可採用鋪設大規模天線較窄波束對準服務用戶,進而小區內或小區間的干擾;也可以採用協同傳輸的方式,以協調時、頻、空、碼、功率的資源協調;更可以不同帶寬的分頻接入,使得地面和空間採用不同的網絡,從而減少干擾。

在無人機下行容量方面,如今的低空無人機或許對於下行容量的要求不高。一旦,無人機數量增多,地面終端業務負載過大,便會出現下行容量受限的問題。針對下行容量問題,5G基站的大規模天線能力可以增加水平和垂直髮射通道數,使得水平垂直面的波束更加準確地指向目標用戶。如此一來,更窄的波束能夠有利於控制干擾,提升用戶的信噪比,同時可以實現更多用戶的空分複用提高下行容量。

最後在時延性方面,無人機的控制與指揮需要低時延,同時高清視頻的回傳更需要降低時延。而5G的新空口可以根據不同的業務時延需求進行調度,投入前置導頻、迷你時隙、靈活幀結構、上行免調度設計實現低時延傳輸。針對數據業務,可以使用自包含子幀結構、傳輸和反饋可以在一個時隙內完成,可以大大減少時間。

5G網絡在時延行、抗干擾性、下行容量等方面的特點可以緩解無人機在4G網絡時代的尷尬,而且5G網絡可以滿足無人機在絕大多數的應用場景的通信需求,將會給產業界帶來近10倍的商業機會。有了穩定的網絡,將會更好地發揮無人機響應速度快、觀察視角好、覆蓋面廣等優點,從而為各個行業提供更為優質的服務,進而做到提效降能。

5G為無人機解鎖更多新場景

5G網絡可以讓無人機在現有的場景中做的更好、更加穩定,而且網聯無人機將會驅動更多種類應用場景升級。5G與無人機的結合不僅僅包括網絡的接入,還要有邊緣計算技術與網絡切片能力的提高。這幾者完美配合,使得無人機在VR直播、城市園區安防、高清直播、電力巡檢、基站巡檢、無人機物流、無人機水務、野外科學勘測等場景有更好的升級。

在VR直播和高清直播方面,由於5G網絡可實現上行單用戶體驗速率100Mdps以上且空口時延10ms,因此VR直播與高清視頻直播將會更加流暢。以VR直播為例,無人機通過掛載在無人機機體上的360度全景相機進行視



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